Wir alle wurden vom Marketing der „Halbfeststoffbatterie" getäuscht!

Heute reden wir nicht um den heißen Brei herum, sondern richten den Blick etwas weiter in die Zukunft und sprechen über das „Herz“, das wirklich entscheiden wird, wer in den nächsten 10 Jahren die Branche beherrschen kann – die Antriebsbatterie. Viele Hersteller werben derzeit mit „Serienproduktion von Halbfeststoffbatterien“ und „dem ersten Jahr der Fahrzeugintegration“, was so klingt, als sei die „Feststoffbatterie“-Technologie ausgereift und stehe kurz vor dem Durchbruch! Aber stimmt das wirklich? Tatsache ist: Wir alle wurden vom Marketing der „Halbfeststoffbatterie“ hinters Licht geführt!

Zuerst einmal eine kalte Dusche: Das „Halbfeststoff“-Zeug, das Sie jetzt sehen, ist vielleicht nur eine „verbesserte“ Flüssigkeitsbatterie? Diese hastig auf den Markt geworfenen Halbfeststoffbatterien sind, offen gesagt, nichts anderes, als Festelektrolytpulver wie ein „Pflaster“ auf den Separator zu kleben oder den Elektrolyten in eine „Götterspeise“-Form zu bringen. Nennt man das fest? Vom Prinzip her schwimmen die Lithium-Ionen immer noch herüber, nur dass im Pool jetzt ein paar Steine mehr liegen.

Das Ergebnis? Die Batterie wird schwerer, die Kosten steigen – und die Sicherheit? Ein bisschen besser, aber die Energiedichte hat sich kaum bewegt. Ist das nicht „fest um des Festen willen“? Dieses „mit stumpfem Messer Fleisch schneiden“ ist von der von uns erwarteten „Revolution“ meilenweit entfernt. Was ist dann der wahre „Trumpf“? Meine Antwort: Vollfeststoff, und zwar „intern verschaltet“.

Wie gnadenlos ist das? Schauen wir auf die Daten: Hochnickel-Ternär kombiniert mit Lithiummetall – die theoretische Obergrenze liegt bei 770 Wh/kg. Was haben heutige Flüssigkeitsbatterien? Zwei- bis dreihundert. Dieser Unterschied entspricht dem zwischen einem Bummelzug und einem Hochgeschwindigkeitszug.

Noch verblüffender ist die „interne Verschaltung“. Warum ist unser heutiges Batteriepaket so schwer? Weil jede kleine Zelle mit einem Gehäuse ummantelt und mit Kabelbäumen verbunden werden muss – allein dieses „hilft-aber-arbeitet-nicht“-Zeug macht 20 % des Gewichts aus. Bei Vollfeststoffbatterien kann man, weil der Elektrolyt fest ist, die Zellen direkt im Inneren des Einzelzellgehäuses in Reihe schalten, und die Spannungsfestigkeit ist obendrein hoch. Das ist, als würde man die ursprünglich verstreuten „kleinen Einfamilienhäuser“ direkt zu „Wolkenkratzern“ umbauen – platzsparend und gewichtssparend.

Was mich am meisten umgehauen hat, sind die Kosten! Wir denken alle, neue Technologie muss unverschämt teuer sein, aber wenn man genau nachrechnet: Eine Flüssigbatterie-Produktionslinie hat über ein Dutzend Prozessschritte, der Produktionszyklus beträgt 15–20 Tage, und für 1 GWh Kapazität braucht man über hundert Leute; bei der Vollfeststoffbatterie gibt es nur einen Prozessschritt, 2–3 Tage reichen, und man braucht weniger als zehn Personen! Langfristig gesehen sollen die Herstellungskosten von Vollfeststoffbatterien unter 50 % der von Flüssigbatterien liegen – das ist geradezu ein „Angriff aus einer höheren Dimension“.

Stellen Sie sich das szenariohaft vor: Mit einem Auto mit Vollfeststoffbatterie fahren Sie im Winter in den Nordosten – die Reichweite halbiert sich nicht mehr; auf der Autobahn lädt es so schnell wie Tanken; und am wichtigsten: Nach einem Crash muss man keine Angst vor „einem Funken, der einen Flächenbrand auslöst“ haben.

Natürlich ist jetzt wieder Zeit für die kalte Dusche. Die größte Hürde bei Vollfeststoff ist derzeit das „Grenzflächenproblem“. Festphase trifft auf Festphase – das ist, als würde man zwei Glasscheiben aufeinanderlegen: Der Kontaktwiderstand ist enorm, die Lithium-Ionen müssen „mit tausend Mann über eine Ein-Mann-Brücke“, der Innenwiderstand ist erschreckend hoch. Wie löst man das? Man bringt positive und negative Elektrode sowie den Elektrolyten auf Nanometerdicke und verwandelt den „Punktkontakt“ in einen „Flächenkontakt“. Das ist eine „geldverbrennende“ und „hirnverbrennende“ Feinarbeit.

Zum Schluss

An dieser Stelle eine Erinnerung an alle Auto-Bosse: Vergeudet keine Zeit mehr mit „Halbfeststoff“. Das echte Finale findet 2027–2030 mit Vollfeststoff statt. Wer zuerst das physikalische Problem dieser „Grenzfläche“ löst, der kann wirklich das neue Energielandschaft der nächsten zehn Jahre definieren. Und wir normalen Autofahrer? Warten wir noch ab – gut Ding will Weile haben, der wahre „Trumpf“ kommt erst noch!