Toyota hatte 2019 angekündigt, im Rahmen seines Sponsorings der diesjährigen Olympischen Sommerspiele in Tokio Fortschritte bei Festkörper-Batterien vorzustellen. Die Veranstaltung wurde aber wegen der Coronavirus-Pandemie um ein Jahr verschoben. Einen Ersatztermin für die Vorstellung der neuen Akku-Technologie gibt es noch nicht, die Japaner verrieten Reportern jedoch erste Details.
Lösungen mit festem statt flüssigem Elektrolyten gelten als mögliche nächste Generation von Elektroauto-Batterien, sind derzeit aber weder reif für den Alltagseinsatz noch geeignet für die Massenproduktion. Toyota wird zugetraut, als einer der ersten den Durchbruch zu schaffen, die Entwickler haben laut dem Branchenportal Automotive News planmäßig einen ersten funktionierenden Prototyp gefertigt und in Konzeptfahrzeuge installiert.
Als zentrale Vorteile von Festkörper-Batterien gelten ihr Potenzial für mehr Sicherheit, eine höhere Energiedichte und Gewichtsvorteile sowie eine längere Haltbarkeit und schnelleres Laden. Außerdem werden Preise unter denen aktueller Energiespeicher anvisiert. Keiji Kaita ist Vizepräsident bei Toyota und leitet das Batteriegeschäft des Autoriesen. Im Gespräch mit Automotive News räumte er ein, dass das Unternehmen noch vor Herausforderungen stehe – bei der angestrebten Energiedichte, aber auch bei der Sicherheit und Haltbarkeit.
Toyota versuche, die Nachteile zu reduzieren, so Kaita. Das könnte über Anpassungen „bei der Anode oder anderen Materialien“ gelingen. Eine wesentliche Aufgabe bestehe darin, feste Elektrolyten zu produzieren, die dicht gepackt werden können, dabei aber flexibel bleiben. Das sei nötig, damit die Ionen und Elektronen leicht fließen können, während der Anode Raum zum Ausdehnen und Zusammenziehen bleibt. Dabei gelte es, die Deformierung der Elektrolyten zu minimieren, da dies Einfluss auf den langfristigen Leistungsabbau der Batterie hat. Hier brauche es neue Konstruktionen oder komplett neue Materialien.
Ein weiteres Hindernis für Toyotas Festkörper-Batterien auf dem Weg in die Serie ist Kaita zufolge die Herstellung. Derzeit würden die Akkus noch in kleinen, versiegelten Kabinen hergestellt, in denen die Arbeiter durch Öffnungen für die Arme mithilfe von Gummihandschuhen hantieren. Dieser Prozess sei langsam, unbeholfen und schlecht für die Massenproduktion geeignet.
Joint Venture mit Panasonic
Toyota entwickelt seine Batterien mit Festkörper-Technologie zusammen mit Panasonic in dem Gemeinschaftsunternehmen Prime Planet Energy & Solutions Inc., heißt es in dem Bericht weiter. Das Joint Venture habe im April die Arbeit aufgenommen und bereits 5100 Mitarbeiter, etwa die Hälfte davon in einer chinesischen Tochtergesellschaft. Eines der Ziele von Prime Planet Energy & Solutions Inc. sei die Entwicklung und der Verkauf von für Autos konzipierten Festkörper-Akkus.
Der Start einer Kleinserienproduktion werde für 2025 anvisiert, sagte Kaita. Der Preis der Festkörper-Batterien werde dann noch über denen von den heute in elektrischen Pkw üblichen Lithium-Ionen-Produkten mit flüssigem Elektrolyten liegen. Das dürfte auch in den folgenden Jahren wegen der bis auf Weiteres überschaubaren Produktionsmenge der Fall sein.
Die Markteinführung wird davon erschwert, dass Toyotas neue Batterien lange Zeit über 90 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität beibehalten sollen – bis zu 30 Jahre würden angestrebt, schreibt Automotive News. „Das kann durch die Regulierung der Leistung der Batterie erreicht werden, aber auch durch das Kontrollsystem oder die Kühltechnik“, erklärte Kaita. „Alternativ könnte es darauf basieren, wie die Batterie genutzt oder geladen wird. Eine ganzheitliche Perspektive ist überaus wichtig.“
Toyota setzt als einer der letzten großen Hersteller auf reine E-Mobilität, zunächst steht weiter die seit vielen Jahren forcierte Hybridtechnik im Fokus. Mitte 2019 gab es einen ersten Ausblick auf in Arbeit befindliche Elektroautos der Japaner, diese werden anfänglich aber vor allem in Asien eingeführt. Dennoch wird der Toyota-Konzern hierzulande mit dem SUV UX 300e der Edel-Tochter Lexus bald einen ersten vollelektrischen Wagen anbieten.
alupo meint
Ich habe nicht gewartet bis Toyota ein vernünftiges auspuffloses Auto anbietet.
Und diese Veröffentlichung liest sich für mich so, dass ein kaufbares eAuto von Toyota so gegen 2030 in Europa herauskommt.
Bitte jetzt nicht mit derem FCEV Mirai kommen (den bin ich schon gefahren). Ich war schon mein ganzes Leben lang für einen möglichst niedrigen Energieverbrauch und auch damit scheidet diese Technologie mit seinem 5 bis 6-fach höheren Stromverbrauch absolut aus.
Das Vorhängerauto war (ist) ein Toyota Prius 3 mit einem Realverbrauch von auch nur 4,0 Liter/100km. Das sind aber fast 40 kWh/100 km, ein irrer hoher Wert im Vergleich zu einem BEV. Jetzt fahre ich bequemer, größer und verbrauchte bisher dennoch nur 154 kWh/100 km, mit weiter fallender Tendenz.
SoundOfLithium meint
Das interessanteste an dem Artikel ist die Darstellung der Kooperation mit Panasonic, was der Haus und Hof-Lieferant von Tesla ist…
2025 für erste Kleinserien ist im Rahmen meiner Erwartungen mit einem großflächigen Serieneinbau im Markt ist dann so ab 2030 zu rechnen.
Das dürfte dann der Todesstoß für jegliche FCEVs sein. Mit funktionierenden, stabilen Festkörperbatterien sind 1.000 km Reichweite und hohe Laderaten ohne weiteres möglich. Das zeichnet sich ja schon im Vergleich mit den Laborprototypen ab. Das Problem ist eben „nur“ noch die Fertigung und das upscaling…denn mit Laborzell-artiger Fertigung kann man kein Produkt bauen und auch die Festkörperzellen dürfen natürlich nicht wesentlich teurer sein als aktuelle Zelltypen. Ich würde mal meinen maximal 2x-3x mal so teurer pro kWh. Das ist aber schwer, denn aktuell ist man eher noch bei ca 100x so teuer.
Peter W meint
2 bis 3 mal so teuer? Das funktioniert nicht. Wenn der Akku anstatt 8000 Euro (60 bis 70 kWh) 24.000 Euro kostet, und dann auch noch die doppelte Kapazität haben soll, also Akkukosten von 48.000 Euro anfallen, dann gute Nacht für diesen Superakku der alles kann.
Ist dann wohl nix mit dem Eier legenden Strom liefernden Wollmilchschlachvieh.
andi_nün meint
Toll, also nach diesen Aussagen ist Toyota echt kein Schritt weiter, als der Rest der Branche. Die sind noch alle im Versuchsstadium.
Top Secret meint
Es ist ziemmlich sicher das Toyota in Sachen Batterietechnik bei den Automobilhersteller am weitesten ist. Aber es ist nicht nurr Toyota. Den an Festoffbatterien arbeiten sehr viele. Grob gesagt kann man aber sagen das Toyota, die Chinesen und die Amerikaner am weitesten sind. Mercedes setzt dieses Jahr schon die Festoffbatterie beim E-Citaro aber sowie Egon geschrieben hat mit Nachteile. Diese Nachteile sind zurzeit so gross, das man es nur bei Busse verwenden kann. Mercedes hat aber auch mit Hydro Quebec zusammen gearbeitet bei der Festoffbatterie sonst wären sie praktisch nirgens. Hydro Quebec plant aber eine andere Chemie die sie alleine entwickeln. Somit gehört auch Hydro Quebec zu einer den am weitesten ist. Dieser Thema in Sachen Batterietechnologie studiere ich schon lange und ist interessant und faszinierend zugleich.
Swissli meint
Ich weiss jetzt nicht wo Mercedes mit seiner Feststoffbatterie steht (Energiedichte usw.).
Aber eigentlich hat man mit den verbesserten LFP Zellen (z.B. von CATL oder BYD) schon eine fast Feststoffbatterie: günstig (60 $/kwh), sicher, hohe Ladezyklenfestigkeit, kobaltfrei, hohe Ladeleistung. Einziger Nachteil: Energiedichte schlechter als Li-Ion. Deshalb wurden diese LFP bisher meistens nur in China in E-Busse verbaut. Künftig aber in Model 3 Basismodell (vorerst nur für Markt China).
Egon Meier meint
Die Feststoffbatterie von MB hat eine hohe Zyklenfestigkeit und gute Reichweite aber eine extrem geringe Ladeleistung.
Es geht nur Depotladung (über Nacht)
Dann kann man sich mal die Reichweite ansehen und überlegen welche Strecken dann (mit Heizung im winter und Klima im Sommer) noch über Tag geschafft werden.
2. Fahrer geht dann nicht weil Rest des Tages geladen werden muss.
1-Schicht-Einsatz. Das ist tödlich.
LiPo meint
80kW Ladeleistung bei der Daimler Festkörperbatterie finde ich jetzt nicht “ extrem gering“
Peter W meint
@ Lipo: Kommt halt drauf an wie groß sie ist, dann könnten 80 kW trotzdem mehrere Stunden Ladezeit bedeuten. Äpfel und Birnen sind nicht das selbe Obst.
LiPo meint
@Egon M..
warum vergleichen Sie dann Äpfel mit Birnen? Ladeleistung und Batteriegröße sind nicht dasselbe, einfach mal googeln.
PS. Ein E Golf Fahrer zb. wäre glücklich über “ extrem geringe“ 80kW :-)
Toyota hat außer Sprüche und gigantische Rückrufaktionen
nichts auf der Pfanne, ganz einfach…
Torsten meint
„80kW Ladeleistung bei der Daimler Festkörperbatterie finde ich jetzt nicht “ extrem gering““
Ich finde 80 kW Ladeleistung extrem gering.
In maximaler Ausbaustufe hat die Feststoffbatterie im eCitaro einen Energieinhalt von 441 kWh. Die neue NMC bietet zwar „nur“ 396 kWh, kann aber mit 300 kW halbwegs schnell geladen werden.
Bin gespannt, wie sich die „Feststoff“-Variante in der Praxis schlägt.
Muss irgendwie immer an die Zebra-Batterie denken… Richtig ausgekühlt = end of life.
Egon Meier meint
„Es ist ziemmlich sicher das Toyota in Sachen Batterietechnik bei den Automobilhersteller am weitesten ist.“
Das hat dir wer geflüstert?
Außer luftigen Presseerklärungen haben die bisher NICHTS geliefert und sind eventuell bei NULL.
Oder hast du irgendwelche belastbaren Informationen die das Gegenteil nachweisen?
Toyota-F**y?
Top Secret meint
Egon Meier ich beziehe die Informationen genau sowie du aus dem Internet. Toyota arbeiter seit April 2020 mit Panasonic zusammen um verbesserte Batterien für alle anzubieten. Es wurde genannt das die sicher sind, somit kann man das auf Festoffbatterien hindeuten. Die Festoffbatterien haben ja Toyota schon bei der Olimpischen Spiele angekündigt.
Egon Meier meint
Angekündigt irgendwas .. aber nix geliefert.
Jetzt erzähl mir doch es läge daran, dass die olympischen spiele ausgefallen sind.
Toyota hat NIE auch nur ein Fu**z geliefert.
Marc1 meint
Hallo,
als Batterie und Nachhaltigkeitsexperte suggeriere ich Ihnen mal einen Blick bei Phinergy sowiz SVOLT oder SAMSUNG zu machen… Die sind noch weiter als viele andere Hersteller im Moment… Denn grosse Ankündigungen kann jeder aber sie in die Tat/Produktion umsetzen ist teuer und komplex…
Egon Meier meint
Als Experte kann sich hier jeder ausgeben.
Aber ganz einfach: Außer Labor und Presseerklärung und irgendwelche fortschritte hat hier niemand bisher was auf die Kette gekriegt.
McGybrush meint
Einerseits kann die Energie in der Zukunft gar nicht Flüssig genug sein (eFuels) und andererseits strebt man Festkörper Akkus an. Das ist ein Wiederspruch „Level Endgegner“.
Ich höre letztendlich nur raus. Kauft heute noch kein E-Auto sondern wartet ab.
Denn Toyota ist halt auch hinten an was reine Akku eAutos angeht.
alupo meint
Genau das ist der Punkt. Die Leute sollen abwarten bzw. nochmal ein letztes Auspuffauto kaufen, am besten Hybrid ;-).
Diese Batterie kommt in 10 Jahren, vielleicht. Und auch nur dann, wenn für jedes heute existierende Problem eine Lösung gefunden werden kann.
Jörg2 meint
Ich mag mich irren, aber war nicht der Plan, zur Olympiade eine Flotte von Fahrzeugen mit diesem Akku fahren zu lassen?
Das hätten, die dann dieses Jahr wohl eher nicht geklappt.
Eugen meint
Ja, Technikträger sollten Ende diesen Jahres bei der Olympiade präsentiert werden, da kam Corona dazwischen. Von einer Serienreife war meine ich bis 2025 die Rede. Toyota unterbietet den EU-Flottenverbrauch schon heute, die EU ist aber nicht der Hauptabsatzmarkt für Toyota, insofern ist man so oder so nicht unter Zugzwang übereilt E-Autos auf den Markt zu bringen.
Swissli meint
Zur Olympiade wollte Toyota und ganz Japan auch die ganz grosse H2 „Revolution“ präsentieren :)
Eugen meint
Der Mirai 2 soll im Herbst auf den Markt kommen, die Japaner machen so oder so ihr eigenes Ding. Brennstoffzellenheizungen sind in Japan meine ich auch weit verbreitet. China und Südkorea wollen auch verstärkt auf Wasserstoff setzen.
Dass zentnerschwere Batterien selbst in Kleinwagen keine Massenlösung sein können, sollte eigentlich einleuchten, mit dem jetztigen Stand der Akku-Technik werden sich reine BEVs sicher nicht durchsetzen, entweder werden also die Akkus besser (z.B. Feststoff) oder Hybrid- und/oder Wasserstoffkonzepte setzen sich durch.
Swissli meint
Das Rennen bei PKWs ist schon gelaufen.
H2 vielleicht noch als zeitlich befristete Brückentechnologie oder Nische für LKW, oder für industrielle Anwendung (Wärmeprozesse mit H2 statt Erdgas).
Futureman meint
Für Verschwörungstheoretiker stellt sich jetzt die Frage: Kam Corona und deswegen hat Toyota es nicht geschafft oder umgekehrt?
Egon Meier meint
Also. .. sie liegen im Plan.
Da keiner den Plan veröffentlich hat ist es einfach zu behaupten.
Sie sind da wo alle andere auch sind.
MB hat Festkörperakkus aber die haben solch gravierenden Nachteile, dass sie nur in ganz bestimmten Konstellationen von Vorteil sind.
Also … irgendwann, irgendwer, irgendwo .. wenn überhaupt.
Die friedliche Kernfusion ist schon so oft für die nahe Zukunft avisiert worden.
Toyota hat nicht mehr als irgendwer sonst aber es ist eben Toyota. Hat es (für den Konzern zum Glück) noch nicht nötig.
Torsten meint
Und Mercedes hat bereits ECitaros mit Festkörper-Batterien im Markt…
(Oder doch nicht?)
Egon Meier meint
ja .. aber die haben solch gravierenden Nachteile, dass sie nur in bestimmten Konstellationen ihren Sinn haben.
LiPo meint
Absolut keine gravierenden Nachteile, im Gegenteil. Einzig die Ladeleistung ist mit 80kW geringer.
Lewellyn meint
Dass sie eine Betriebstemperatur von über 70 Grad haben und wen sie je mal auf Zimmertemperatur erkalten, sie energetisch tot sind, ist kein Nachteil?
Torsten meint
:-)
Bin gespannt, wie sich das in der Praxis bewehrt.
Duesendaniel meint
Lewellyn: Wow, das wäre ja wirklich ein Killer-Kriterium. Woher haben Sie das denn?
Torsten meint
@Duesendaniel: Das können Sie in den entsprechenden Publikationen des Herstellers nachlesen. Ganz weit unten im Ganzkleingedruckten.
Ich bin gespannt, wann die ersten kalten/toten Busbatterien durch die Fachblätter gehen und vor allem, wie die Reaktion darauf ausfällt.
Mir erschließt sich einfach der Anwendungszweck nicht. Die Dinger sind größer, schwerer, schwieriger zu handhaben und können nur langsam geladen werden als die NMC-Varianten.
Vielleicht sind sie ja zumindest für Daimler kostengünstiger…
Frank meint
Wenn Toyota mit BEVs weiter wären, dann würden sie diese Entwicklung nicht veröffentlichen um den Osborne Effekt zu vermeiden.
Die Hauptaussage soll sein: „die guten Elektroautos kommen erst 2025 – kauft euch noch mal einen Hybrid von uns“
Die Tesla Aktie schießt durch die Decke und Toyota hat nichts anzubieten – da ist so eine Veröffentlichung genau das Richtige.
alupo meint
In 2025 soll, falls alles gut läuft, mit einer Feststoffzellen-Kleinserienproduktion begonnen werden.
Vor 2030 passiert in dieser Hinsicht da sicherlich gar nichts, auch bei keinem anderen diesbezüglich forschenden Unternehmen.
Der Durchbruch gelingt zeitnah aber bei den LiIonenzellen. Da sinken die Investitionsausgaben und damit die Abschreibungen beträchtlich, ebenso sinken die Energieausgaben weil keine Lösungsmittel mehr zur Kathodenbeschichtung benötigt werden und es entfallen deren Kosten und die der Umweltkosten wegen der Filterung, plus die die Zelle schädigenden Nachteile der Lösungsmittelrückstände. Und noch einiges mehr passiert dieses Jahr bzw. wird in 2021 kommen, und nicht erst zum Sankt Nimmerleinstag.
Ansonsten sind die angekündigten Reichweiten des Semi (500 Meilen), des Roadster 2 (600 Meilrn) oder des Cybertruck (600 Meilen) nicht erreichbar. Und die Reichweitenziele hat Tesla bisher immer hinbekommen. Das wird, wenn man die Patente gelesen hat, auch diesmal klappen. Davon bin ich überzeugt.
Swissli meint
2025 Kleinserienproduktion.
Von 2025 sprachen bisher auch andere Autohersteller. Toyota ist also nicht wirklich weiter als alle anderen.
Zudem: wenn man die aktuelle Problemliste von Toyotas Festkörperbatterie liest, sind das eigentlich noch immer die alt bekannten Probleme.
Momentan scheint mir die Weiterentwicklung der bestehenden Li-on und LFP Zellen interessanter und attraktiver. Insbesondere LFP könnten interessant werden auch abseits von E-Autos z.B. für Hausspeicher.
Tim Schnabel meint
Ja aber davon rede ich doch prozentual gibt es schon recht viele Elektroautos und wenn man die Anzahl deren Brände egal welche Ursache hochrechnet auf die Anzahl von Verbrennern brennen trotzdem sehr wenig Elektroautos.
Darum finde ich die Batterietechnologie schon sehr sicher.
Oh und von brennen Autos kann ich dir einen erzählen ich hatte heute Nacht notdiensteinsatz bei einem PKW abgebrannt ist, ein gepackter, stehender, ohne dass jemand am Auto war.. ????
Tim Schnabel meint
Immer her mit mehr Energie und Haltbarkeit.
Allerdings muss ich gestehen dass das Thema Sicherheit irgendwie unverständlich für mich ist.
es waren doch jetzt schon ziemlich viele Elektroautos und Plug-in-Hybride mit Batterie rum..
Wie man regelmäßig liest haben diese auch Unfälle ob nun Teslas oder andere.
Aber das wirklich die Batterie brennt nach einem Crash, liest man so gut wie garnicht meistens entzündet sich ja nur das Klimamittel. Oder garnichts brennt
Mir kommen heutige Batterien schon sehr sicher vor.
Aber ja klar warum nicht immer her damit.
Aber hier an sieht man gut dass Batterieentwicklung doch nicht so easy ist.
OpaTesla meint
In Deutschland brennen pro Tag ca. 110 Autos.
Das macht im Jahr über 40.000 Fahrzeugbrände mit konventionellen Antrieb.
Nur PKWs, LKWs kommen hier noch dazu.
Gegenüber stehen wie viele Brände mit Batterieautos?????
Jaaaa, werden jetzt wieder alle schreien, es gibt ja nur 5 Batterieautos in Deutschland!
Und die brennen ALLE!