Elektrofahrzeuge müssen auf Festkörperbatterien warten, die den Markt verändern

Festkörperbatterien, auf die man lange Zeit gehofft hat, um den Absatz von Elektrofahrzeugen anzukurbeln, werden nach Ansicht des Leiters eines der größten Autobatteriehersteller der Welt nicht der "Game-Changer" sein, den der Markt erwartet.

Hiroaki Koda, der ein Batterie-Joint-Venture zwischen Toyota und Panasonic leitet, sagte in einem Interview mit der Financial Times, dass die neuen Lithium-Ionen-Batterien auf Flüssigkeitsbasis in den nächsten zehn Jahren dominieren werden.

Prime Planet stellt derzeit quadratische Lithium-Ionen-Batterien her, von denen die Hälfte in Toyotas Hybrid- und Plug-in-Hybridfahrzeugen verwendet wird, während Panasonic kleinere zylindrische Batterien für die Elektrofahrzeuge von Tesla liefert.

"Festkörperbatterien sind noch weit davon entfernt, den Markt zu verändern", sagt Koda, Präsident von Prime Planet Energy & Solutions und ehemaliger Toyota-Manager. "Ein Grund ist die Schwierigkeit der Entwicklung [von Festkörperbatterien], der andere ist das erweiterte Potenzial von Flüssig-Lithium-Ionen-Batterien.

In den letzten Jahren wurde die Entwicklung von Festkörperbatterien als die vielversprechendste Technologie zur Lösung der Probleme von Elektroauto-Batterien gepriesen, darunter die Ladezeit, die Kapazität und das Risiko von Bränden und Explosionen.

Die Automobilhersteller haben viel Geld in die Entwicklung von Festkörperbatterien gesteckt, die leichter und sicherer sind als die derzeitigen Batterien für Elektrofahrzeuge. Festkörperbatterien ersetzen einen flüssigen Elektrolyten durch einen festen und verwenden Lithiummetall an der Anode anstelle von Graphit, wie es in aktuellen Lithium-Ionen-Batterien üblich ist.

Honda wird 2024 in einem seiner Forschungszentren 43 Mrd. Yen (301 Mio. $) für den Betrieb einer Pilotproduktionslinie ausgeben, während Nissan nach eigenen Angaben bis 2028 eine Massenproduktion der Batterien plant. Volkswagen und Ford haben in die Start-up-Unternehmen QuantumScape und Solid Power investiert, die sich mit Festkörperbatterien beschäftigen.

Sie sind jedoch nach wie vor teuer und schwierig zu produzieren, so dass die Autohersteller ihre Markteinführung hinauszögern müssen. Das Forschungsunternehmen Strategy Analytics prognostiziert, dass sich der Einsatz von Festkörperbatterien in Elektrofahrzeugen bis 2030 verzögern wird.

Toyota, das mehr als 1.000 Patente im Zusammenhang mit Festkörperbatterien angemeldet hat, gab vor einem Jahr bekannt, dass es mit dem Verkauf von Autos mit diesen Batterien vor 2025 in Hybridmodellen, aber nicht in Elektrofahrzeugen beginnen will.

Koda sagte, Prime Planet habe zusammen mit Toyota und Panasonic mit der Entwicklung der nächsten Generation von Lithium-Ionen-Batterien auf Flüssigkeitsbasis begonnen. Prime Planet hofft, die Technologie bereits 2025 auf den Markt bringen zu können.

Das japanische Joint Venture, das 2020 an den Start geht, stellt den größten Teil der Batterien für Hybridfahrzeuge her, ist aber bei Elektrofahrzeugen weniger präsent.

Um besser mit größeren Konkurrenten wie CATL aus China und LG Energy Solution aus Südkorea konkurrieren zu können, hat Koda die Kosten für die Herstellung von Batterien gesenkt, indem er die Fertigungstechniken einsetzte, die er bei Toyota gelernt hat.

"Der Schlüssel liegt in der Verkürzung der Prozesse, die zur Entwicklung und Produktion von Batterien führen", sagte Koda und fügte hinzu, dass dies dem Unternehmen ermöglichen würde, schneller auf die Bedürfnisse der Autohersteller zu reagieren.

Die Kosteneinsparungen sind für die Batteriehersteller von entscheidender Bedeutung, um angesichts der hohen Kosten für Metalle wettbewerbsfähig zu bleiben. Materialien machen bis zu 60 Prozent der Kosten einer Elektroauto-Batterie aus, und etwa die Hälfte davon stammt aus natürlichen Ressourcen wie Lithium, so Koda.

Im April erklärte die Regierung, Japan wolle 20 Prozent des Weltmarktes für wiederaufladbare Batterien kontrollieren, indem es die weltweite Produktionskapazität japanischer Unternehmen bis 2030 fast verzehnfacht.

Mit dem Aufstieg chinesischer und südkoreanischer Konkurrenten hat sich Japans Weltmarktanteil bei Lithium-Ionen-Autobatterien nach Angaben des Handelsministeriums von 40 Prozent im Jahr 2015 auf 20 Prozent im Jahr 2020 halbiert.

Um dieses Ziel zu erreichen, arbeitet Prime Planet laut Koda mit Mitsubishi, Mitsui und anderen japanischen Handelshäusern zusammen, um Lithium und andere für Batterien benötigte Ressourcen zu sichern. Das Unternehmen hat auch Verträge mit Unternehmen wie Ioneer und BHP aus Australien unterzeichnet.

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