Huawei-Patent für Feststoffbatterie verspricht bisher längste Reichweite und ultraschnelle 5-Minuten-Ladezeit

Huawei, ein Neuling in der Elektrofahrzeugbranche, hat ein Patent für eine Feststoffbatterie angemeldet. Dieses Patent verspricht eine Reichweite von bis zu 3.000 km bei einer Schnellladung, die weniger als zehn Minuten dauert.

Der chinesische Gigant ist eher für seine Telefone und Smartwatches mit langer Akkulaufzeit, wie die GT 5 Pro, bekannt und unterhält Joint Ventures mit E-Auto-Herstellern. Zudem bietet Huawei eine gefragte schlüsselfertige Lösung für Konnektivität, Infotainment und autonomes Fahren an. Laut Huawei wird die höchste jemals für ein Elektrofahrzeug genannte Reichweite durch eine proprietäre Feststoff-Sulfid-Elektrolyt-Technologie erzielt. Dabei wird das reaktive Material mit Stickstoff besprüht, um die elektrochemische Reaktion zu kontrollieren.

Festkörperbatterie-Technologien dieser Art existieren jedoch bereits. Zahlreiche Unternehmen, darunter Toyota, Samsung und der weltgrößte Batteriehersteller CATL, streben die Kommerzialisierung bis 2027 an, nennen dabei jedoch deutlich bescheidenere Zahlen.

Des Weiteren deutet Huaweis eigenes Patent darauf hin, dass die Energiedichte seiner Festkörperbatterie 400–500 Wh/kg betragen wird. Dies entspricht den aktuellen Entwicklungen anderer Unternehmen sowie dem theoretischen Potenzial dieser aufstrebenden Technologie. Die extrem kurze Ladezeit ist ebenfalls typisch für diese Technologie und stellt keine außergewöhnliche Forschungsleistung dar. Laut einem koreanischen Wissenschaftler zitiert Huawei wahrscheinlich Ergebnisse, die seine Wissenschaftler im Labor erzielt haben, und nicht das, was realistisch in Massenproduktion hergestellt werden kann:

Zwar kann Stickstoffdotierung die Grenzflächenstabilität verbessern, sie wird aber normalerweise unter Vakuum und mit großer Präzision durchgeführt. Dies lässt sich für die kommerzielle Produktion nicht ohne erhebliche Kosten- und Zeitnachteile skalieren. Es ist, als würde man versuchen, Pfeffer mit einer Pinzette auf ein Sandwich zu streuen.

Darüber hinaus basiert die genannte Reichweite höchstwahrscheinlich auf dem großzügigen chinesischen CLTC-Zyklus. Dieser übertrifft die reale Reichweite im Vergleich zu den US-amerikanischen EPA-Schätzungen in der Regel um etwa ein Drittel. Das bedeutet, dass die Festkörperbatterie, die mit der in Huaweis Patent beschriebenen Technologie gefertigt wird, wahrscheinlich eine Reichweite von etwa 1.930 km erreichen wird.

Diese Angabe wurde jedoch unter idealen Bedingungen mit dem Gewicht des aktiven Materials im Prototyp berechnet. Berücksichtigt man „reale Faktoren wie Energieverlust und Wärmemanagement”, so die koreanischen Forscher, wird die tatsächliche Reichweite deutlich kürzer ausfallen und sich möglicherweise den 800 Meilen (ca. 1.287 km) nähern, die Toyota bereits für die Leistung seiner eigenen Festkörperbatterie angedeutet hat.

Das ist immer noch wesentlich mehr als die Reichweite aktueller Batterien, die bei gleicher Baugröße nur die halbe Energiedichte von Festkörperzellen bieten. Es stellen sich jedoch die Fragen nach der Massenproduktionsskalierbarkeit und den Kosten. Diese sind selbst für Unternehmen wie CATL oder Samsung schwer zu bewältigen – geschweige denn für Huawei, das keine Erfahrung in der Batterieherstellung hat.

Toyota hat bereits gewarnt, dass seine Festkörperbatterien zunächst nur in begrenzten Mengen für Premium-Elektrofahrzeuge der Marke Lexus eingesetzt werden. Der Preis wird daher auf absehbare Zeit das Haupthindernis für eine breitere Einführung von Festkörperbatterien bleiben.