Seite 2: LFMP-Zellen, Natrium und Anoden-Entwicklung

Das ist bei einer Weiterentwicklung der LFP-Zellen, den LFMP-Zellen, nicht ganz so simpel. Die Implementierung von Mangan verbessert die Energiedichte deutlich; aber die Einlagerung muss bei der Produktion präzise erfolgen. Im Ergebnis könnte LFMP eine Zellchemie sein, die kaum teurer als LFP ist, bei der Energiedichte jedoch näher an NMC heranreicht. CATL wird LFMP-Zellen ab dem vierten Quartal 2022 bauen und an Tesla verkaufen. Auf dem chinesischen Markt soll die Einstiegsversion des Tesla Model Y (Test) damit ausgerüstet werden.

Natrium statt Lithium

CATL verspricht auch, 2023 die Serienproduktion einer Natrium- statt Lithium-basierten Zellchemie hochzufahren. Wir sind gespannt, wie gut das Ergebnis sein wird. Natrium ist günstiger als Lithium. Allerdings müsste CATL anodenseitig die Schwierigkeiten des Hard Carbon gelöst haben. Es kann sonst beim ersten Ladevorgang ein Teil der Kapazität verloren gehen. Fachkreise gehen davon aus, dass Materialforscher dieses Problem gelöst haben.

Anoden-Entwicklung

Nahezu unbemerkt von der Kathodendiskussion um NMC und LFP entwickelt sich parallel die Anode weiter. Das Ziel ist die zunehmende Beimischung von Silizium. Hierdurch steigt die Energiedichte erheblich. Elektroautos wie der Porsche Taycan haben eine Beimischung im niedrigen einstelligen Prozentbereich. 20 Prozent Silizium erscheinen im Serieneinsatz zeitnah machbar. Die Herausforderung: Eine Silizium-Anode dehnt sich im Volumen beim Laden erheblich aus, und beim Entladen sinkt das Volumen wieder. Es müsste also in einem Batteriesystem die Voraussetzung für dieses flexible Volumen geschaffen werden.

Sollte es gelingen, ein dauerhaltbares volumenflexibles System in Großserie zu produzieren, würde ein Verlierer wohl feststehen: die Solid State Batterie. Der Ersatz des flüssigen durch einen festen Elektrolyten – daher der Name – schafft die Basis für eine Anode aus reinem Lithium. Das Alkalimetall aber ist in Reinform schwer zu handhaben; die Produktion wäre in jedem Fall sehr teuer. Die Frage ist, welcher tatsächliche Vorteil durch eine Solid State Batterie mit einer metallischen Lithium-Anode im Vergleich zu einer Silizium-Anode noch vorhanden ist.

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China geht voran

In allen Aspekten der Traktionsbatterie ist klar: China ist führend. Es könnte sich als schwerer Fehler für die deutsche Industrie erweisen, jetzt nicht um den Anschluss zu kämpfen. Zugleich kommen viele Rohmaterialien entweder aus China oder sie werden dort – Beispiel: Lithium aus Australien – veredelt. Für das bevölkerungsreichste Land der Erde liegt hier auch eine strategische Dimension. Die USA haben darum die steuerliche Förderung von Elektroautos daran gekoppelt, dass immer mehr Materialien aus den USA selbst kommen. Europa und Deutschland sind beim strategischen Handeln weitgehend blank, obwohl es durchaus machbar wäre, etwa Lithium in Deutschland zu fördern.

Den Käufern werden solche Überlegungen weitgehend gleichgültig sein. Schließlich kümmern sich auch nur wenige Menschen darum, wer unter welchen Bedingungen ein Apple iPhone baut. Das Produkt muss stimmen, und so werden sich die Interessenten von Elektroautos immer wieder neu entscheiden. Die Traktionsbatterien jedenfalls werden in diesem Jahrzehnt besser und hoffentlich preisgünstiger.

(mfz)