Elektromobilität : Wie der Super-Akku Elektro-Autos mehr Reichweite bringen soll

Seit geraumer Zeit arbeiten mehrere Automobilhersteller an einem Durchbruch bei Festkörperbatterien im Wettbewerb um höhere Reichweiten in der Elektromobilität. Vom praktischen Einsatz im Pkw ist die theoretisch überlegene Technologie jedoch noch weit entfernt. Nach Verzögerungen mit dem Entwicklungspartner QuantumScape suche Volkswagen nun nach anderen Kooperationen, sagte eine mit dem Vorgang vertraute Person der Nachrichtenagentur Reuters.

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Der deutsche Konzern führe Gespräche mit dem französischen Unternehmen Blue Solutions, das bereits Festkörperbatterien für E-Busse von Daimler Trucks herstellt, und plane, eine Entwicklungsvereinbarung zu schließen. Auch für den Pkw-Bereich ist der Abschluss einer Entwicklungsvereinbarung in Planung. VW äußerte sich nicht zu möglichen Gesprächen mit Blue Solutions. Mit QuantumScape befände sich der Konzern mit seinem Vorhaben auf einem guten Weg.

Super-Batterien gelten als wichtiger Baustein für den Elektroantrieb von morgen. Manche Experten bezeichnen sie als den heiligen Gral der Batterieforschung, weil sie brandsicherer sind und höhere Reichweiten bei kürzeren Ladezeiten ermöglichen als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Volkswagen ist allerdings auf der Suche nach neuen Kooperationen - ein Hinweis auf die technischen Hürden, die den Herstellern auf dem Weg zur Serienreife im Weg stehen.

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Die Firma Blue Solutions, die zum französischen Mischkonzern Bollore gehört, arbeitet nach Angaben eines Sprechers an der Entwicklung einer Batterie für den Pkw. Mit BMW und einem weiteren Unternehmen seien bereits Vereinbarungen über die Entwicklung getroffen worden. Mit einem dritten Unternehmen verhandele Blue Solutions, hieß es. Ziel ist der Bau einer Gigafactory bis zum Jahr 2029.

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In die zukunftsträchtigen Festkörperbatterien setzt die Autoindustrie große Hoffnungen. Volkswagen erhofft sich durch die Kooperation mit QuantumScape bis 2025 einen e-Golf mit einer Reichweite von 750 Kilometern. Doch trotz jahrzehntelanger Forschung und Investitionen in Milliardenhöhe ist die Entwicklung der neuen Batterie nach wie vor ein kompliziertes Unterfangen. Erst in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts ist laut der Investmentbank Goldman Sachs mit einer kommerziellen Produktion von QuantumScape-Batterien zu rechnen.

Laut Jeff Peters von Ibex Investors ist das Interesse der Investoren an Technologie zurückgegangen. Laut PitchBook sind die weltweiten Risikokapitalinvestitionen in Forschungsunternehmen im Jahr 2023 auf 146 Millionen Dollar (134 Millionen Euro) gesunken, nachdem sie in den fünf Jahren zuvor auf über eine halbe Milliarde Dollar gestiegen waren. Rory McNulty von der Beratungsfirma Benchmark Mineral Intelligence sagt, dass viele Versprechen nicht eingehalten wurden und sich einige Autohersteller und Investoren die Finger verbrannt haben. Es gibt viele gut dokumentierte Daten und Technologien, aber es bleibt die Frage, ob die Industrie sie zuverlässig und in großem Maßstab umsetzen kann.

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Ein Knackpunkt ist neben der Lebensdauer die Ladezeit, die bei heutigen Blue Solutions-Batterien etwa vier Stunden beträgt. Für Lastwagen oder Busse, die über Nacht im Depot aufgeladen werden können, ist das ein geringeres Problem als für Autos, die auch während der Fahrt zum Laden unterwegs sein müssen. An einer entsprechenden Batterie mit einer Ladezeit von 20 Minuten arbeitet das Unternehmen deshalb. Die Verwendung von Lithium-Metall kann die Leistung drastisch erhöhen, löst aber Reaktionen aus, die zu Rissen und Kurzschlüssen in der Batterie führen können.

Den Start einer Pilotproduktion hat Nissan für 2024 angekündigt. Im Jahr 2028 soll dann das erste Serienfahrzeug auf den Markt kommen. Der japanische Autobauer Toyota hat im vergangenen Jahr einen technologischen Durchbruch verkündet: Ab 2027/28 soll die Massenproduktion möglich sein. Geplant ist ein Modell der Oberklasse mit einer Reichweite von 1.000 Kilometern. Die Festkörperbatterie soll sogar 1.200 Kilometer am Stück schaffen, wenn sie in nur zehn Minuten voll aufgeladen ist. Allerdings liegt der aktuelle Zeitplan bereits zwei Jahre hinter dem ursprünglichen Ziel zurück.

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Von einem "Endspiel" in der Batterietechnologie spricht Frank Blome, Batteriechef bei Volkswagen, das alle Konzerne gewinnen wollen. Bereits 2025 will VW die Feststofftechnik verfügbar haben, dann soll zumindest eine Pilotanlage mit der Testproduktion beginnen. Blome verspricht ein Reichweitenplus von 30 Prozent gegenüber heutigen Lithium-Ionen-Batterien und gleichzeitig eine Halbierung der Ladezeit. Beides zusammen könnte das Reichweitenproblem des E-Autos endgültig aus der Welt schaffen.

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Weitere Unternehmen wie der chinesische Batterieriese CATL, der südkoreanische Batteriehersteller LG Energy Solution, Solid Power aus den USA, ProLogium aus China sowie Nissan und Honda planen die Einführung von Festkörperbatterien. Der Elektroauto-Pionier Tesla hat dagegen noch keine Pläne für die Entwicklung des neuen Batterietyps bekannt gegeben. Die anfängliche Euphorie ist inzwischen einem nüchternen Realismus gewichen: 'Wir haben noch viel Arbeit vor uns', räumt QuantumScape-Chef Jagdeep Singh ein.