Laden und Batterie: Warum Elektroautos billiger werden und weiter fahren

NMC- und LFP-Zellen werden vorerst dominant bleiben. Hier gibt es nur Feintuning. Das heißt aber nicht, dass nichts passiert: Anodenmaterialien verändern sich.

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Kia EV3

Der Kia EV3 wird mit bis zu 81,4 kWh Energieinhalt erhältlich sein. Zehn Jahre zuvor kam ein im Format vergleichbarer Kia e-Soul auf 27 kWh. Das entspricht einer Verdreifachung. Die Kostenreduktion und eine verbesserte Energiedichte ermöglichen diese Verbesserung.

(Bild: Kia)

Lesezeit: 10 Min.
Von
  • Christoph M. Schwarzer
Inhaltsverzeichnis

Die Traktionsbatterie ist das wertvollste Bauteil im Elektroauto: Viele Zellen sind in einem System zusammengefasst, das crashsicher, langlebig und preisgünstig sein soll. Außerdem sollen Reichweite und Ladeleistung hoch sein. Dass es einen Fortschritt gibt, ist bei langfristiger Beobachtung offensichtlich: Ein VW ID.3 von heute ist in jeder Hinsicht besser als ein VW e-Golf von 2014. Ein aktueller Kia EV3 deklassiert einen zehn Jahre alten Soul EV. Die Weiterentwicklung findet in vielen Schritten statt, nicht in radikalen Umwälzungen. Wo stehen die Traktionsbatterien derzeit insgesamt bei den Eigenschaften und Materialien – und wie geht es weiter?

Die Debatte kreist häufig um die beiden aktuellen Zellchemien, die es derzeit tatsächlich zu kaufen gibt: NMC und LFP. Beide Abkürzungen stehen für die Mischung der Kathodenmaterialien in den Batteriezellen. NMC ist ein Schichtoxid aus Nickel, Mangan und Kobalt. LFP bildet eine olivine Kristallstruktur und steht für Lithium-Eisenphosphat.

Neben NMC- sind robuste LFP-Zellen im Markt dominant. Sie sind sehr zyklenfest, haben aber eine geringere Energiedichte. Viele Hersteller bieten in einem Elektroauto beides an: LFP-Zellen für die kostengünstige Basis, NMC-Zellen für Varianten mit höherer Ausstattung und mehr Reichweite. Das ist zum Beispiel beim Volvo EX30 so (Bild), aber auch beim Tesla Model Y und Model 3 sowie beim MG4.

(Bild: Volvo)

Der größte Vorteil von LFP-Zellen sind die Kosten: Eisen und Phosphat sind preisgünstiger als Nickel und Kobalt. Außerdem sind LFP-Zellen besonders haltbar und haben ein geringes Risiko des thermischen Durchgehens. Der Nachteil ist die geringere gravimetrische und volumetrische Energiedichte. Sprich: LFP-Zellen sind schwerer und brauchen mehr Bauraum als NMC-Zellen. Zusätzlich ist ein leistungsstarkes Temperaturmanagement notwendig, unter anderem, um die Zellchemie bei Frost aus den Minusgraden in die "Wohlfühlzone" zu bringen.

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