Das US-Unternehmen QuantumScape hat im Dezember Fortschritte bei Batterien mit festem statt flüssigem Elektrolyt mitgeteilt. Insbesondere die Autobranche erhofft sich von solchen Akku-Typen leistungsfähigere Produkte als bisher. Als Investor und Partner von QuantumScape könnte Volkswagen als einer der ersten Hersteller Elektroautos mit Festkörper-Batterien liefern. Zum aktuellen Stand der Planungen gibt es nun neue Details.
Bei Akkus mit Festkörper-Technologie für die Automobilindustrie gilt derzeit Toyota als führend, ab 2025 könnten die Japaner entsprechende Modelle auf den Markt bringen. Doch auch andere Hersteller peilen für Mitte des Jahrzehnts den Einsatz von Batteriezellen mit festem Elektrolyt an, darunter Volkswagen. Automotive News berichtet jetzt, dass die Wolfsburger mithilfe von QuantumScape schon 2024 vorpreschen und anschließend bis zu 80 Prozent mehr Reichweite als bisherige Elektroautos ermöglichen könnten.
Bislang sind Festkörper-Batterien nicht reif für den Praxiseinsatz, die Produktion in Großserie ist zudem noch eine Herausforderung. QuantumScape will die verbleibenden Probleme lösen und im Erfolgsfall mit Volkswagen eine Batterie-Fabrik bauen, schreibt Automotive News. Die US-Firma visiere zunächst eine jährliche Kapazität von 20 Gigawattstunden (GWh) an. Es würde sich um die nach heutigem Stand zweite Batterie-„Gigafactory“ von Volkswagen handeln, die erste entsteht in Kooperation mit dem schwedischen Akku-Startup Northvolt in Salzgitter. Dort werden ab 2024 die bisher üblichen Lithium-Ionen-Zellen mit flüssigem Elektrolyt gefertigt.
Volkswagen hatte 2018 ein erstes Investment in Höhe von 100 Millionen Dollar in QuantumScape getätigt und ein Gemeinschaftsunternehmen gegründet. Diesen Sommer teilte Europas größter Autokonzern dann mit, seine Beteiligung mit zusätzlichen 200 Millionen Dollar aufzustocken. Der Anteil an QuantumScape liegt damit Insidern nach bei etwa 20 Prozent.
Mit Blick auf die Produktionsplanung erklärte der Chef und Mitgründer von QuantumScape Jagdeep Singh laut Automotive News bei einer Präsentation diesen Monat, dass für das Joint Venture mit Volkswagen zwei Phasen vorgesehen seien. „Die erste Phase wird ein etwas kleineres Volumen haben, um die 1 GWh, und die zweite Phase wird 20 GWh, was einer Fertigung im Gigafactory-Maßstab entspricht.“ Die ersten Batteriezellen könnten im Jahr 2024 hergestellt werden, bevor zwei Jahre später die Industrialisierung forciert werde. 2028 könnte dann die volle Kapazität erreicht werden.
Volkswagen investiert viele Milliarden in Elektromobilität und will zum führenden Anbieter von Elektroautos werden, klassische Verbrenner spielen langfristig keine zentrale Rolle mehr. Erste moderne Voll-Stromer wie die Volumenmodelle VW ID.3 und ID.4 oder die Sportlimousine Taycan der Konzerntochter Porsche gelten als große Fortschritte, Branchenprimus ist aber weiter E-Auto-Pionier Tesla. Diverse neue Fahrzeuge und Technologien sollen Volkswagen nach vorne bringen, dazu gehören perspektivisch auch Festkörper-Batterien.
„Die Resultate sehen sehr vielversprechend aus“
Bisher hält sich der deutsche Konzern mit konkreten Aussagen zu Zukunftstechnologien noch zurück, der Leiter des Geschäftsfelds Batteriezelle Frank Blome verriet Anfang des Monats jedoch Folgendes: „In unserem deutschen Kompetenzcenter in Salzgitter haben wir erfolgreich verschiedene QuantumScape-Zellen getestet. Die Resultate sehen sehr vielversprechend aus.“ Ein Volkswagen-Sprecher stellte später klar, dass die Tests mit Zellen außerhalb eines Elektroautos durchgeführt wurden.
Bei den Akkus von QuantumScape soll es sich um sogenannte Pouch-Zellen im kompakten Format vergleichbar mit einem Stapel Spielkarten handeln. In größerer Stückzahl zusammengeschaltet könnten die Akkus deutlich über 700 Kilometer Reichweite erlauben, hoffen die Entwickler. Die Ladezeit soll unter 15 Minuten sinken. Zur Einordnung: VWs aktuelle Elektroautos schaffen bis zu 549 Kilometer Reichweite gemäß WLTP-Norm, in der Praxis sind es meist deutlich weniger. Tesla bietet mit bis zu 652 Kilometer nach WLTP aktuell die größte Reichweite. Das Vollladen moderner E-Autos dauert auch an fortschrittlichen Strom-Tankstellen bislang länger als eine Stunde.
Bei Volkswagen ist man zuversichtlich, dass die mit QuantumScape vorangetriebenen neuen Batteriezellen ein Erfolg werden. Basierend auf den jüngsten Testergebnissen gehe das Unternehmen davon aus, dass die Technologie des US-Partners „das Tor für Festkörper-Batterien, die höhere Energiedichte mit Schnellladefähigkeit verbinden, öffnen kann“, so Blome. QuantumScape-Chef Singh will Automotive News zufolge in den nächsten 24 Monaten beweisen, dass seine Akkus mit der für Autos erforderlichen Langlebigkeit und Stabilität zu wettbewerbsfähigen Kosten in Großserie gefertigt werden können.
Dr.-Ing. Klaus D. Beccu meint
Das eigentliche Problem der Schnell-Ladung sind die erforderlichen hohen Strom-, oder Spannungs-Leistungen: z.B. um eine 30 kWh Batterie in 6 min zu laden, braucht es bekanntlich theoretisch einen Anschluss v. 300 kW, in Praxis eher 400 kW oder Hoch-Volt Anschlüsse, die im Fahrzeug aufwendig herunter transformiert werden müssen, d.h. entsprechend ausgelegte Anschlüsse, die kaum irgendwo verfügbar sind und auch in Zukunft für Hoch-Volt aus Sicherheitsgründen nur an wenigen Orten vorhanden sein werden. – Also: alles was möglich ist (oder sein könnte), ist nicht unbedingt generell anwendbar.
Jörg2 meint
Hallo Herr Dr.-Ing!
Könnte es sein, dass die Anschlüsse (also Stecker ins Auto) kein technisches Problem darstellen! Bei CCS-Ladung sind wir technisch nun bei 500kWh.
Und was ist mit „aufwändig heruntertransformieren“ gemeint? Doch wohl nicht von der Ladespannung auf die Zellspannung?
Egon Meier meint
Ich stehe allen Meldungen, die irgendeinen Durchbruch feiern und eine Produktionsreife in 5 Jahren avisieren sehr kritisch gegenüber.
Das dient eigentlich immer nur dazu, die Investoren bei der Stange zu halten.
Immerhin positiv, dass hier keine Superakkus mit 2000km Reichweite und Komplettladung und 5 Minuten versprochen werden.
Wenn ich zurückdenke, das Toyota für 2020 was avisierte hatte .. da war die Hype riesig. Und nix kam. Absolut nix.
Jetzt ist VW dabei und das Geätze ist in fast allen Beiträgen zu lesen.
Alle sind dabei und ob irgendjemand was hinkriegt. . mal sehen. Und ob der erste der beste ist – das ist auch noch zu bezweifeln.
Vor VHS kam VCR und hat sich nicht durchgesetzt ..
Andreas meint
2021 sagte Toyota zuletzt…
Raphael meint
Habe aus Spass mal ins Jahr 2015 zurückgeschaut, wo Bosch das im Bereich Festkörperbatterien tätige Startup Seeo übernahm.
Es hiess, dass sie bis 2020 die Batterie in die Grossserie umsetzen würden. In der Zwischenzeit hat sich Bosch dieser Firma entledigt, da es keine Aussicht auf Erfolg gab.
Man kann schon fast darauf gehen, dass die jeweils angegebenen Zeitspannen folgende Bedeutung haben:
– 5 Jahre: vielversprechende Ansätze, erfolgreiche Umsetzbarkeit noch unklar
– 10 Jahre: Konzeptidee, noch keine Klarheit, wann und wie diese umgesetzt werden kann
CaptainPicard meint
2024, da sollen doch auch die unter dem Codenamen Artemis entwickelten neuen Audi, Porsche und Bentley Luxusautos auf den Markt kommen. Ich könnte mir vorstellen dass zumindest die Long-Range-Versionen davon diese Batterie nutzen. (Natürlich mit ordentlich Aufpreis.)
LiPo meint
Bei QuantumScape sitzt ein Tesla Gründer im Aufsichtsrat, ohne den laut Elon, Tesla nicht möglich gewesen wäre. Denke da sind schon helle Köpfe am Ruder.
Tim Schnabel meint
Interessant.
Scheint nur wieder Lug und trug
https://www.golem.de/news/akkus-quantumscape-praesentiert-eine-halbe-mogelpackung-2012-152754.html
TEN meint
„Es gibt viele gute Gründe, sich mit einem Unternehmen wie Quantumscape gar nicht erst zu beschäftigen. Denn Elektromobilität funktioniert längst mit den altbekannten Akkus“
Wenn ein Artikel schon so anfängt…
ShullBit meint
Danke für den Link zu dem recht detaillierten Artikel.
Generell muss man bei dem Thema skeptisch bleiben. Toyota hatte ursprünglich für 2020 serienreife Autos mit Festkörperakku angekündigt. Schon 2018 gab es Pressemeldungen, dass die chinesische Firma Qing Tao Energy die Serienproduktion von Festkörperakkus aufgenommen habe. Usw. War viel heiße Luft und hatte nur begrenzt Substanz.
Weltweit werden jedes Jahr um die 80 Millionen PKW abgesetzt. Dazu kommen Busse, LKW, usw. Wenn man das perspektivisch alles auf E-Mobilität umstellen will und Akkupreise von 50-100 USD/KWh unterstellt, dann entsteht da ein Markt mit einem Umsatzpotential von 300-600 Milliarden USD. Pro Jahr. Entsprechend diesem Potential lassen sich mit Meldungen von angeblichen Quantensprüngen und Technologiedurchbrüchen Milliarden bei Investoren einsammeln. Das ist für den einen oder anderen dann schon ein Anreiz, es mit der Wahrheit nicht ganz so genau zu nehmen und vor allem auf eine gute Show für Investoren zu setzen.
Elon Musk ist bezüglich E-Mobilität zweifellos ein Vorreiter und hat erwiesenermaßen zu vielen vollmundigen Ankündigungen geliefert (teilweise mit Verspätung). Deswegen muss er natürlich nicht mit allen Ansichten und Entscheidungen richtig liegen. Aber es fällt aktuell schon auf, dass Tesla offenbar nicht mit Hochdruck auf Festkörperakkus setzt, sondern für die nächsten Jahre mit den neuen 4680-Zellen plant, deren Massenproduktion auch erst für 2023 zu erwarten ist und die eine vergleichsweise konventionelle Architektur haben. Tesla plant sicher nicht, die 1 Jahr später wieder einzustampfen und auf (vermeintlich) weit überlegene Festkörperakkus zu setzen. Das impliziert, dass Tesla entweder zu große technologische Probleme oder im Endeffekt fehlende Vorteile bei Festkörperakkus erwartet.
Andreas meint
@Shitbull
Guter Beitrag. Den Schluss würde ich aber nicht ziehen, der ist zu binär.
Grund: Bei Tesla geht es um Marktdurchdringung und das möglichst schnell. Auch zum Q4 wird wieder rausgehauen, was geht.
Das bedeutet aber gleichzeitig Risikominimierung und Fokus auf das Wesentlichen: Für PKWs und selbst für LKW sind Feststoffspeicher real nicht notwendig (imo). Diese Transportaufgabe lässt sich mit den konventionellen Li-Speichern, natürlich optimiert gemäß Tesla-Roadmap erledigen.
(Natürlich wird bei LKWs gerade in Deutschland anders argumentiert, aber das sind imo Marketing und nicht technische Gründe)
–> Musk ist ausgesprochen zielgerichtet. Was er nicht braucht, treibt er nicht primär voran.
Feststoffspeicher kommen imo eher bei Flugzeugen ins Spiel.
ExExperte meint
Nur weil Tesla und seine Partner keine Kompetenz bei Festkörperakkus haben, bzw. eine andere Technik favorisieren, heisst das ja nicht automatisch dass andere Unternehmen auch darauf verzichten sollen in diese Richtung zu forschen. Der größte Vorteil von Festkörper Batterien ist deren nicht vorhandene Brandgefahr. Tesla geht einen risikoreicheren Weg mit den Kobaldarmen bzw. Kobaldfreien Akkus. Dadurch steigt der Nickelanteil und das macht deren Akkus thermisch instabiler, bzw. brandgefährlich.
Francis meint
Kritik zum einten teil finde ich okey aber es gibt gewisse bereiche die ich so nicht gelten lassen kann. Diverse patente von quantumscape kann man einsehen und man findet bei eingen auch personen wie rainer fasching oder fritz prinz (mitgründer bei quantumscape). Wenn quantumscape fake wäre dann würde stanford nur unfähige studenten und professoren haben, was ich stark bezweifle. https://patents.google.com/patent/US9293255B2/en
Bin nicht sicher ob jb straube auch ein student von fritz prinz war.
JürgenSchremps meint
Der Artikel scheint eine Art Pseudo wissenschaftliche Aufbereitung zu sein. Der Autor möchte Quantum Scape jede Art von Kompetenz absprechen. Es werden an einigen Stellen Fachbegriffe falsch verwendet (z.b. Verwechselung von Anode und Kathode) bzw. haarsträubende mögliche Nachteile (z.b. Gewichtsnachteil des extrem dünnen Separators).
Feststoffakkus mit aktuellen Akkus gleichzusetzen und die Notwendigkeit einer Neuentwicklung zu hinterfragen, spricht auch gegen den Autor. Die Vorteile (z.B. keine Temperaturabhängigkeit Lade/Entladestrom) sind immens.
Torsten meint
Keine Temperaturabhängigkeit Lade/Entladestrom?
Sie wollen darauf hinaus, dass die Leitfähigkeit grundsätzlich „ungünstig“ ist?
JürgenSchremps meint
Nein, es geht nicht um temperaturabhängige Wärmekoeffizienten sondern um die Eigenschaften des flüssigen Elektrolyts