Detroit entwickelt Li-Ion-Akkus für Elektroautos

Im Auftrag der Detroiter Autoriesen GM, Ford und Chrysler soll ein Joint Venture die Li-Ion-Technik für den Großserieneinsatz in Plug-In-Hybridfahrzeugen optimieren.

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Von
  • Sven-Olaf Suhl

Das United States Advanced Battery Consortium (USABC) hat das Gemeinschaftsunternehmen Johnson Controls-Saft damit beauftragt, in den kommenden zwei Jahren Lithium-Ionen-Stromspeichersysteme speziell für so genannte Plug-In-Hybridfahrzeuge zu entwickeln und die kommerzielle Eignung der Li-Ion-Technik für diesen Einsatzzweck zu evaluieren. Nach Unternehmensangaben hat der Auftrag einen Wert von 8,2 Millionen US-Dollar (5,5 Millionen Euro).

Zu den USABC-Mitgliedern zählen die "Big 3" oder "Detroit 3" genannten US-Autoriesen Chrysler, Ford und General Motors (GM). Die Dachorganisation wird mit staatlichen Mitteln vom US-Energieministerium unterstützt. Johnson Controls-Saft ist ein Joint Venture des US-Autozulieferers Johnson Controls und des französischen Batterieherstellers Saft. Das Gemeinschaftsunternehmen hat Anfang des Jahres bereits ein Werk für Li-Ion-Autoakkus in Frankreich eröffnet.

Die 450 kg schwere Akku-Einbheit des Tesla verspricht eine Reichweite von 365 km. Als Erstzteil kostet sie 13.300 Euro.

(Bild: heise Autos)

Ziel des Entwicklungsauftrags ist ein komplettes Li-Ion-Akku-System, das speziell für Fahrzeuge ausgelegt ist, die Entfernungen bis zu 10 Meilen (17 km) oder 40 Meilen (65 km) rein elektrisch zurücklegen sollen: Hierzu zählen Li-Ion-Zellen mit hoher Energiedichte, Kontroll-Elektronik und -Software für die Steuereinheit des Akkupacks und effiziente Kühlsysteme für den Energiespeicher.

Um ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug mit ausreichender Reichweite zu einem erschwinglichen Preis herzustellen, müssen die Entwickler teils entgegengesetzte Zielvorgaben unter einen Hut bringen: Einerseits sind die Materialien für kompakte Akkus mit besonders hoher Energiedichte oft rar und teuer; große Akkueinheiten machen andererseits das Fahrzeug schwerer und sind nur unter Schwierigkeiten crashsicher im Fahrzeug zu integrieren.

Unter der Fronthaube des Tesla Roadster ist das Kühlsystem für die Akkus und den E-Motor im Heck untergebracht.

(Bild: heise Autos)

Bei dem in geringen Stückzahlen bereits gebauten Plug-In-Hybrid Tesla Roadster kostet allein die Akku-Einheit als Ersatzteil 13.300 Euro. Mit Blick auf Brandunfälle bei Notebooks mit Li-Ion-Akkus setzt das US-amerikanische Start-Up auf eine aufwendige Kühlung für die 450 kg schwere Akku-Einheit des Sportwagens, der in Europa für mehr als 117.000 Euro angeboten wird. In einem Interview mit heise Autos erklärt ein Firmenvertreter lediglich, dass die verwendeten Zellen von einem der "großen fünf japanischen Hersteller" stammen. Währenddessen hat sich Daimler mit Blick auf die Sicherheit der angekündigten Hybridversion der S-Klasse die Integration des Li-Ion-Akkus in den Klimakreislauf patentieren lassen.

Da der in der automobilen Luxusklasse mögliche Aufwand für die Kühlung in der Großserie kaum zu einem wettbewerbsfähigen Preis umgesetzt werden kann, forschen Fraunhofer-Wissenschaftler an inhärent sicheren Li-Ion-Akkus zum Beispiel mit nichtbrennbarem Elektrolytmaterial; ein Gemeinschaftsunternehmen von NEC und Nissan setzt auf Mangan als Kathodenmaterial in der Hoffnung auf Kosten- und Sicherheitsvorteile. Immerhin lassen Projekte wie der für 2009 angekündigte i-MiEV von Mitsubishi – ein Elektroauto mit Li-Ion-Akkus, das auf einem schon erhältlichen Kleinstwagen mit Verbrennungsmotor basiert –, auf erschwingliche Mobilität aus der Steckdose hoffen. (ssu)