Festkörperbatterie-Standardisierung: Erste spezialisierte Fabrik für 360Wh/kg-Zellen mit 95% Festelektrolyt kommt

China versucht als erstes Land, Standards für Festkörperbatterien festzulegen. Sowohl Start-ups wie WeLion als auch etablierte Hersteller wie CATL konkurrieren miteinander und wollen die nächste Entwicklungsstufe in Sachen Reichweite und Sicherheit von Elektrofahrzeugen dominieren.

Die Initiative zur Standardisierung von Festkörperbatterien soll die Markteinführung von Zellen mit festem oder nahezu festem Elektrolyt beschleunigen, wobei die neue nationale Klassifizierung zwischen diesen Varianten unterscheidet. 

Batterien, die früher als halbfest bezeichnet wurden und nur 5% flüssiges sowie 95% festes Elektrolyt enthalten, werden nun als hybride Fest-Flüssig-Batterien eingestuft. Diese sind günstiger herzustellen als Zellen mit vollständig festem Elektrolyt, gelten jedoch als fast genauso sicher und bieten eine deutlich höhere Energiedichte als heutige Batterien mit flüchtigem flüssigem Elektrolyt.

NIO hat beispielsweise CATL darum gebeten, die von ihm entwickelte Fest-Flüssig-Batterie zu fertigen. Der weltweit größte Hersteller von Elektrofahrzeugbatterien hat dies zunächst als zu teuer und unpraktisch abgelehnt, da CATL diese zwei Herausforderungen üblicherweise vermeiden möchte. Daraufhin hat sich NIO an das Start-up WeLion gewendet und konnte schließlich die 150kWh-Batterie entwickeln und produzieren, die im ET7 mit einer einzigen Ladung auf eine Reichweite von über 1.000 Kilometer kommen kann.

CATL hat seine Entscheidung später geändert und sieht Fest-Flüssig-Batterien inzwischen als sinnvolle Übergangslösung auf dem Weg zur Kommerzialisierung echter Festkörperbatterien, deren Herstellung derzeit noch relativ kostspielig ist. Start-ups in China sind hingegen direkt in die Entwicklung und Produktion hybrider und vollwertiger Festkörperbatterien eingestiegen und haben die Energiespeicher mit flüssigem Elektrolyten bewusst ausgelassen, da diese kleinen Firmen in diesem Segment gegen Schwergewichte mit etablierten Produktionsstätten wie CATL oder BYD kaum bestehen könnten.

Eines dieser Unternehmen hat nun mit dem Aufbau der weltweit ersten dedizierten Produktionslinie für Hybridbatterien mit 95% festem Elektrolyt begonnen. Dabei handelt es sich also um sogenannte Fest-Flüssig-Akkus. Zwar erreichen diese Zellen nicht die typische Energiedichte reiner Festkörperbatterien, dennoch bieten die Hylic-Zellen mit nur 5% flüssigem Elektrolyt eine Energiedichte von 360 Wh/kg, und somit rund 50% mehr als die Batterien, die in heutigen Elektroautos zum Einsatz kommen. Die Lebensdauer dieser Akkus soll bei 1.000 Ladezyklen liegen.

Die erste spezialisierte Fabrik für derartige Fest-Flüssig-Batterien soll den Weg für Elektrofahrzeuge mit Reichweiten von etwa 800 bis 960 Kilometern zu vertretbaren Preisen ebnen. Dies soll auch durch den Skalierungseffekt der Massenproduktion ermöglicht werden. Hylic hat bereits mit der ersten Bauphase begonnen und will eine Gesamtkapazität von 10 GWh an Festkörperbatterien bereitstellen, diese könnten dann in Robotern, Drohnen und Elektroautos verbaut werden.

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