Boost für neue Batterietechnologie

Der Fahrzeugkonzern General Motors (GM) will künftig direkt mit dem bekannten Batterie-Start-up A123 Systems zusammenarbeiten. Die aufstrebende Firma soll Hochleistungsakkus für das neue Elektrofahrzeug Chevrolet Volt liefern, das GM in wenigen Jahren in Serie produzieren will. Die Kooperation könnte auch dabei helfen, das Auto schneller auf den Markt zu bringen.

GM betont schon seit längerem, wie ernst es dem Konzern mit emissionsarmen Fahrzeugen ist. Der Volt ist ein extrem sparsamer Hybrid: Das im Januar angekündigte Fahrzeug lässt sich über eine ganz normale Steckdose aufladen und kann mit vollem Akku bis zu 65 Kilometer zurücklegen. Das reicht für die Tagesfahrleistung vieler Pendler in den USA aus.

Obwohl GM nicht ausschließt, vielleicht doch Batterien eines anderen Herstellers in der Endfassung des Fahrzeuges zu verwenden, sei der Deal doch mindestens ein Vertrauensbeweis, dass sich die A123-Technologie für Autos eigne, meint Denise Gray, Direktorin der GM-Abteilung "Hybrid Energy Storage Devices".

A123 setzt auf eine neuartige Batteriechemie auf Lithium-Ionen-Basis. Der daraus resultierende Akku ist wesentlich leichter und kompakter als die aktuell in Hybrid-Fahrzeugen verwendeten Nickel-Metalhydrid-Batterien - und sicherer als die konventionellen Li-Ion-Akkus, die man aus Unterhaltungselektronik oder Notebooks kennt.

Im Juni kündigte GM bereits eine Zusammenarbeit mit der südkoreanischen Firma LG Chem und ihrer Tochter Compact Power aus Michigan an. Sie solle künftig Batteriepakete und die darin enthaltenen Zellen herstellen. Ein Vorvertrag wurde auch mit dem LG Chem-Konkurrenten Continental Automotive Systems geschlossen, der ebenfalls Batterien entwickeln soll. Allerdings wird Continental selbst wohl A123 als Produzenten für die Zellen nutzen. Der Vertrag mit A123 ist nun aber der erste direkte Kontakt mit GM im Rahmen des Volt-Projektes.

Ende 2005 kündigte A123 sein erstes Produkt an - eine zylindrische Batterie für Geräte aus dem Heimwerkerbereich. Für den Volt muss der Akku hingegen flacher werden - eine Zelle, die sich problemlos im Auto einbauen lässt. Hunderte dieser Zellen würden im Volt zu einem großen Batteriepack kombiniert - inklusive elektronischer Steuerung und einem Kühlsystem.

A123-Mitarbeiter testen die neue Batterie bereits. In einem Versuch wurde eine Prototypzelle von der Größe dreier Kartenspiele physisch zerquetscht. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Li-Ion-Akkus, deren Cobalt-Oxid-Material relativ schnell überhitzen und Laptops oder Handys in Flammen aufgehen lassen kann, nutzt A123 ein wesentlich stabileres und potenziell günstigeres Eisen-Phosphat. Eine Überhitzung der beschädigten Prototyp-Zelle ließ sich daher nicht feststellen.

Anfang des Jahres wählte GM A123 Systems außerdem als potenziellen Zulieferer von Lithium-Ionen-Batterien für eine neue Version des Saturn-Vue-Hybrids, der sich per Steckdose wieder aufladen lässt. Er schafft immerhin eine vollelektrische Reichweite von 16 Kilometern und könnte bereits 2009 auf dem Markt sein.

Die Batterieanforderungen beim Volt sind aber noch wesentlich höher - es bedarf eines anderen Zellen-Designs. Während beim Vue die Batterie schnell vom Benzinmotor unterstützt wird, benötigt der Volt die Batterien über einen längeren Zeitraum. Die ersten 65 Kilometer über liefert die über Nacht aufgeladene Batterie die komplette Fahrzeugenergie. Danach dient sie weiter dem Antrieb als Energiequelle, wird aber von einem Benzin-getriebenen Generator parallel wieder aufgeladen.

Die neuen A123-Batterien müssen aufgrund ihrer Flachheit mehr Energie auf kleineren Raum packen. Außerdem werden sie ganz genau für den Volt angepasst. Um dies zu erreichen, können die Ingenieure die Elektrodenchemie fein abstimmen, Dicke, Elektrolyttyp und andere Aspekte der Batterie verändern. Die Zusammenarbeit mit GM wird A123 direkten Zugriff auf die Labors der Firma und ihr Testequipment geben. Dadurch lassen sich die verschiedenen Zell-Varianten schneller durchprüfen, meint A123-Boss David Vieau. "Man bekommt nie genügend Testkapazitäten, um all die verschiedenen Versionen auszuprobieren, die man gerne testen will", meint Vieau. "Wir hoffen, dass der Vertrag mit GM den Prozess beschleunigt."

GM-Frau Gray hofft, dass die Batterien in den nächsten Monaten in der gewünschten Form vorliegen, um sie Ende des Jahres in einer Standard-Fahrzeugplattform testen zu können. Ein Volt-Prototyp soll nächstes Frühjahr vorliegen; in Produktion will man dann ab 2010 oder 2011 gehen. Das sei ein "aggressives Ziel", aber die bislang durchgeführten Tests seit der Projektankündigung im Januar waren ermutigend. "Es gibt bei uns keine Ergebnisse, die besagen, wir könnten das nicht tun", meint Gray.

Der Volt wird wird ungefähr so groß sein wie die Kompaktlimousine Chevrolet Cobalt, die aktuell für einen Preis zwischen 14.000 und 20.000 Dollar verkauft wird. GM-Sprecher Rob Peterson betont, sein Unternehmen plane nicht, den Volt außerhalb dieses Bereiches "zu überpreisen". Wenn sein Unternehmen viel mit dem Fahrzeug verdienen wolle, wäre es "ein Cadillac geworden". Man habe eine spezifische Entscheidung getroffen, den Volt innerhalb der "Normalo-Marke" Chevy zu produzieren.

Der Vertrag mit GM bindet A123 jedoch nicht an einen einzigen Autohersteller. Die Batterietechnologie, die die beiden Firmen derzeit zusammen entwickeln, werden sie jedoch auch zusammen vermarkten und besitzen. Das könne auch bedeuten, dass die Akkus auch an andere Fahrzeughersteller verkauft werden - "schließlich liegt es im Interesse aller, dass die Massenproduktion zur Preissenkung bei den Batterien führt", meint Gray. A123 wird die von dem Unternehmen selbst erfundene, neue Batteriechemie jedoch weiter kontrollieren. Auch die Verhandlungen des Start-ups mit anderen Fahrzeugherstellern gehen weiter - 2008 soll die A123-Technologie beispielsweise in Hybrid-Bussen eingesetzt werden. (bsc)