Wie diverse andere Autohersteller will auch Nissan Festkörperbatterien zur Serienreife bringen. Im vergangenen Jahr hatten die Japaner den Prototyp einer Produktionsanlage vorgestellt, bis zur Serienreife der neuen Akkus wird es aber noch einige Jahre dauern. Nissan erhofft sich viel von der nächsten Batterie-Generation.
Kazuhiro Doi aus der Forschung des Autoherstellers sagte laut InsideEVs, dass die vor etwa zwei Jahren angekündigte ASSB-Technologie die Elektromobilität revolutionieren könnte. Sie weist laut Doi eine „fast doppelt so hohe Energiedichte“ wie die derzeitigen Batterien auf und ermöglicht eine schnellere Ladeleistung bei geringeren Gesamtkosten.
Mit der höheren Energiedichte könnten große Fahrzeuge deutlich länger pro Ladung fahren, ohne dass die Batterie größer ausfällt. Festkörperbatterien könnten zudem die Ladezeiten auf ein Drittel der konventionellen Batterien reduzieren. Sportwagen wiederum könnten mit kleineren, leichteren Akkupacks ausgerüstet werden, was die Fahrdynamik verbessert.
Die ASSB-Technologie fühle sich auch in einem größeren Temperaturbereich wohl, erklärte Doi. Sie funktioniere von „Raumtemperatur bis 100 °C“. Die Batterie benötige damit kein spezielles Kühlsystem, was weiter Gewicht und Komplexität sparen könne. Ein zentraler Vorteil von Batterien mit festem statt flüssigem Elektrolyt ist zudem die Sicherheit, da sie deutlich robuster sind sowie als brandsicher gelten.
Neben der Großserienproduktion gibt es bei Festkörperbatterien noch weitere Herausforderungen zu lösen. Dazu gehört das Erreichen einer für den Einsatz in Fahrzeugen akzeptablen Haltbarkeit. Nissans Experten suchen derzeit nach der idealen chemischen Zusammensetzung der neuen Akkus. „Zuerst müssen wir die Chemie festlegen, dann können wir die Leistung pro Zelle abschätzen“, sagte Doi. „Um eine höhere Energiedichte zu erreichen, muss die Kathode dicker sein… aber dann ist die Aufladung langsamer.“
Laut einer Ankündigung vom April 2022 rechnet Nissan erst in einigen Jahren mit der Einführung von Festkörperbatteriezellen. In sechs Jahren solle ein Elektroauto mit selbst entwickelten Akkus dieser Art eingeführt werden. Zuvor soll 2024 eine Pilotproduktionslinie am Standort Yokohama entstehen. Dort sollen Materialien, Designs und Herstellungsverfahren für Prototypen untersucht werden. Nissan geht davon aus, dass die Kosten für Festkörperbatterien bis zum Jahr 2028 auf 75 US-Dollar pro kWh und danach auf 65 US-Dollar pro kWh gesenkt werden können, sodass E-Autos das Kostenniveau von benzinbetriebenen Fahrzeugen erreichen.
CJuser meint
„65 US-Dollar pro kWh“? Wie teuer werden zu dem Zeitpunkt wohl LFP- oder gar Natrium-Akkus sein? Aufgrund der Rohstoffe sehe ich hier weiterhin langfristig einen Kostenvorteil.
MiguelS NL meint
In 2027 kosten eine Batterie im Schnitt 50-65 Dollar.
Wenn die Feststof noch besser und nach (PL) noch günstiger sein soll, dann wird sie im Verhältnis ein ähnlichen Preis haben, oder bedeutend weniger kosten.
EVrules meint
Dann schau dir bitte bei LFP oder Na-Ion Zellen die Energiedichte bitte an und wieviel man im Vergleich davon bräuchte (in Masse und Volumen), um die gleiche Kapazität zu erreichen.
LFP hat sich mittlerweile in einigen Anwendungsfällen etabliert, ist aber nicht der große Game-Changer.
Na-Ion kann sicher prima für stationäre Anwendungen sein, im Auto aber nicht, die Energiedichte ist nochmals geringer als bei LFP, welches eben Lithium-basierend ist.
Die chemische Spannungsreihe kennt hier kein Konjunktiv.
CJuser meint
Kann es sein, dass dir entgangen ist, dass die Basismodelle vom Tesla Model 3 und Y mit LFP Akkus ausgestattet sind und sowohl die VAG für den MEB Entry und Mercedes diese für deren zukünftige Einstiegsmodelle nutzen wird? Die Energiedichte von beiden Chemien ist mir durchaus bekannt. Dabei soll LFP voraussichtlich in einigen Jahren sogar die Energiedichte erreichen, die NMC noch vor einigen Jahren hatte. Und für Einstiegsmodelle ist vor allem der Preis entscheidend. Nehmen wir mal einen kWh-Preis von $ 50 bei LFP bei einem Kompaktfahrzeug im Jahr 2028 an, dann kommen wir auf solche Preise rein beim Akku:
80 kWh Solid-State = $ 6.000
60 kWh LFP = $ 3.000
Bei heutigen Verbrennern sind die Kostenunterschiede zwischen verschiedenen Antrieben teilweise geringer.
EVrules meint
Entgangen ist es mir nicht, dass Tesla dies so macht, BYD oder die Geely-Ableger (Plattform-Sharing), ob VW oder Mercedes dies macht, bleibt offen, bislang gibt es noch kein PKW damit oder eine konkrete Aussage dazu.
Wenn SSBs günstiger als NMC herzustellen sein wird, so die Prognose und Aussage oder sagen wir hypothetisch gleich viel kostet (bei deutlich höherer Energiedichte), dann hat LFP keinen Kostenvorteil, welches die Kosten halbiert. Das ist heute nicht darstellbar und auch in Zukunft nicht.
Renault gibt an, dass der Kostenvorteil bei 10% zu NMC liegt, nach einer über ein Jahr andauernden Evaluation zusammen mit Nissan, die Nachteile darin liegen, dass die Zellen 30% schwerer sind und die Energiedichte mindestens 20% geringer ausfällt, gegenüber den verfügbaren NMC. Das war Grund genug nicht LFP zu nutzen, wie auch die Kälte-Performance und tatsächlich die Alterung der Zellen. (Quelle eWays, Philippe Brunet, ab ca. 1h22min).
Von einer Kostenhalbierung sind wir aber weit weg, sehr weit weg – ein „Wunschdenken“ ohne solide Quellen gehe ich nicht mit.
Zudem, warum die krumme Rechnung, wenn dann nehme ich die gleiche kWh-Anzahl für beide Chemien an, keine unterschiedlichen.
Wenn NMC sich genauso weiterentwickelt, wie LFP, wird es auch zunehmend wenig Grund für eine geringere Energiedichte geben. Die Aussage „vergleichbar zu früheren NMC-Zellen“ taugt hier nicht.
Wo früher „nur“ 22kWh reinpassten, sind es heute 52kWh, ein deutlicher Vorteil – wo heute aber theoretische 50kWh passen, wären es mit SSB knappe 100kWh – oder aber ich brauche für die gleiche Energie, nur noch eine halb so große Batterie. Aus 400-500kg (analog zu 60-80kWh NMC) werden so 200kg oder etwas mehr.
Für Zellpreise und Prognosen bitte Quellen mit angeben.
CJuser meint
Um mal ein paar Zahlen in den Raum zu werfen:
Toyota gibt an 2026/27 mit Bipolaren LFP-Akkus 20% mehr Reichweite und eine Reduzierung von 40% der Kosten im Vergleich zu deren heute verbauten NMC-Akku erreichen zu können. Lädt zwar langsamer, aber (ich wiederhole mich) ich rede hier vom Basis- und nicht dem optionalen Top-Akku.
https://ecomento.de/2023/09/14/toyota-praesentiert-strategie-fuer-elektroauto-batterien/
Meines Erachtens sollte man bei zukünftigen Akkus vor allem den ökologischen Faktor nicht außer acht zu lassen. Eine Akkutechnologie mit einem deutlich (!) höheren Lithiumanteil, sollte hierbei nicht gerade die erste Wahl sein. Gerade weil man garantiert nicht mit absoluter Sicherheit sagen kann, wohin sich der Rohstoffpreis entwickeln.
EVrules meint
CJuser Danke für die Quellenangabe:
Bipolaren LFP-Akkus mit 20% höherer Reichweite und 40% günstiger als heutige NMC Zellen – das mag stimmt.
Die gleichzeitig bestehenden NMC-Zellen (mit Ni-Kathode) und ebenso bipolarer Auslegung, werden jedoch auch günstiger und erhöhen ihre Speicherkapazität beachtlich, im ersten Schritt mit monopolaren NMC Zellen den Angaben nach um 200%, mit einer Kostenverbesserung zum Bezugspunkt um 20%, mit der Ni-Kathode soll eine weitere Kapazitätsverbesserung um 10% erreicht werden, bei einer Kostensenkung um 10%.
Quelle: electrek co „Toyota claims solid-state EV battery tech“
Jetzt haben wir im gleichen Zeitraum Verbesserungen bei LFP um 20% bei der Reichweite und 40% bei den Kosten.
Bei NMC haben wir prognostizierte Verbesserungen um 220% in der Reichweite und 22% bei den Kosten.
Die Feststoffzellen sollen nochmals 50% mehr Reichweite als die verbesserten NMC-Zellen bieten.
Bezogen auf die Nulllinie „aktueller NMC Akku“, heißt das:
LFP: 80% Akkugröße / 60% Kosten/kWh
NMC: 45% Akkukröße / 78% Kosten/kWh
[ 177% mehr Reichweite bei gleicher Akkugröße wie LFP ]
SSB: 30-37% Akkugröße / keine Angabe bei den Kosten
[ 216-267% mehr Reichweite bei gleicher Akkugröße wie LFP ]
D.h. der Bauraumvorteil bei NMC und SSB ist signifikant, wie auch die mitgeführte Masse oder anders gesagt, der Reichweitengewinn bei gleichem Bauraum, wie ein LFP.
Skodafahrer meint
Na-Ionen Zellen kosten wenig und haben eine viel höhere Energiedichte als Bleiakkus. Daher könnten dadurch die 12V Bleibatterien auch bei günstigeren Autos ersetzt werden. LFP ist günstiger als NCM, aber man braucht bei gleicher Batteriekapazität mehr Bauraum für die Batterieeinheit.
Es ist damit bei der gleichen Reichweite möglich ein größeres Auto zum gleichen Preis zu bauen als mit der teureren NCM-Batterie.
Der größere Bauraum kann auch für eine noch größere NCM – Batterieeinheit genutzt werden.
MiguelS NL meint
Günstigere Preise ergeben sich durch den Einsatz von günstige Materialen und günstige Produktion.
Mir fällt auf das alle Hersteller die dahingehend auf Festofzellen setzen (sogut wie alle), nicht begrüngen inwiefern diese Faktoren besser zum tragen kommen.
Auch das „bessere“ e-Auto mit Hilfe von Feststof wird nicht dargelegt.
strampler meint
@MiguelS NL besser = keine Brandgefahr z.B. und günstiger.
Denke das reicht :) :)
MiguelS NL meint
Ja, weniger Brandgefahr immer gut. Das gilt aber für Verbrenner genau so und alle alle andere Verbesserungspunkte. Es darf immer noch besser.
Im Vergleich zu Verbrenner ist das EV bezüglich Brandgefahr mit Abstand die bessere technologie, genau wie beim Preis, Umwelt, …
Spätestens 2027 sind EVs in allen Klassen günstiger. Ohne Feststof.
Wenn mit Feststof noch günstiger und noch besser dann umso besser.
Mobilität wird im Verhältnis ohnehin viel günstiger als früher.
EVrules meint
Schon mal dran gedacht, dass der Einsatz von weniger Material, weil eben deutlich höhere Energiedichte besteht (rund das doppelte), auch zu günstigeren Preisen/kWh führen kann?
Die Feststoffzelle ist meines Wissens nach eine „Trockenzelle“, das bedeutet, die Trocknungsprozesse heutiger Li-Ion Zellen lassen sich optimieren, bzw. würden wegfallen – das wäre ein weiterer Grund, warum man günstiger fertigen kann.
Egon Meier meint
Nissan hofft ..
die planen nicht mal, die kündigen nichts konkret an, die liefern nix konkurrenzfähiges.
Für ein Unternehmen, das mal den Markt dominiert hat ist das ein Trauerspiel.
Ich warte auf den Augenblick an dem die Nissan-BEV-Absatzzahlen auf Aiways-Niveau ankommen.
ABer es gibt immer solche Leute wie einer meiner Nachbarn: Er würde einen Leaf kaufen, denn Nissan hat die längsten Erfahrungen mit BEV. Das wäre ihm ganz wichtig.
EVrules meint
Die „hoffen nicht“, die bauen 2024 ne Pilotanlage auf.
Und wenn du nur auf Nissan schaust, die komplette Allianz Renault-Nissan-Mitsubishi werden diese Zellen nutzen, wir sprechen von einem weltweiten Jahresgesamtabsatz von ca. 4-5 Mio. PKW.
GrußausSachsen meint
da sind sehr viel „Nissan ..hofft“ und zu viele Konkunktive bei der Feststoffbatterie drin,
neben dem sonst üblichen Scheinargument Wasserstoff fehlt jetzt noch „ungenügendeLadeinfrastruktur“
gesten lasen wir vom Volvo-CEO: Festkörperbatterie-Technologie „noch einige Jahre entfernt“,
aber in 10 Jahren, ja dann… hoffen wir erneut, es könnte dann ein Quantesprung sein, es könnte, könnte könnte
wer überhaupt was beitragen will, muss es heute machen, am besten selbst
in der gewissheit, die hoffentlich positiven Folgen selbst nicht mehr zu erleben,
EVrules meint
Falsch – führende Zellforscher (s.a. Exzellenzcluster POLiS) prognostizieren eben diesen Zeithorizont um 2030 herum, mit der Serienfertigung.
Das deckt sich mit den anderen Vorhaben, der weiteren Fahrzeughersteller, VW, Mercedes, Toyota, BMW, … wie eben auch von Renault-Nissan (was 2021 bereits veröffentlich wurde „eWays“).
Eichhörnchen meint
Man hat in der aktuellen BEV Technologie nichts zu bieten, also suggeriert man dem Kunden man würde die Konkurrenz mit einem Technologie Sprung in absehbarer Zeit überholen. Also sollte man besser Verbrenner kaufen und auf die neue Technik warten.
Mögliche Versprechen der Abgehängten (VW, Mercedes, BMW, Ford, GM, Toyota, Nissan usw.):
* Wasserstoff
* Feststoff Batterie
MiguelS NL meint
Ja, weniger Brandgefahr immer gut. Das gilt aber für Verbrenner genau so und alle alle andere Verbesserungspunkte. Es darf immer noch besser.
Im Vergleich zu Verbrenner ist das EV bezüglich Brandgefahr mit Abstand die bessere technologie, genau wie beim Preis, Umwelt, …
Spätestens 2027 sind EVs in allen Klassen günstiger. Ohne Feststof.
Wenn mit Feststof noch günstiger und noch besser dann umso besser.
Mobilität wird im Verhältnis ohnehin viel günstiger als früher.
VolksTeslaWagen meint
VW, Mercedes, BMW mit Toyota und Nissan in einen Topf werfen. UiUiUi!
Die Abneigung muss groß sein.
Wo werfen wir denn denn Tesla mit in den Topf, vielleicht zu Stellantis und Lada. ;)
Powerwall Thorsten meint
Die “Economy of scale” funktioniert aber nur bei einer Batterietechnologie, die auch außerhalb der Subtropen funktionieren muß, sonst wird sie wohl eher zu kostenintensiv werden…….
Time will tell
nie wieder Opel meint
So ein Unsinn. Selbstverständlich braucht es genauso ein Kühlsystem.
Wie hohl wäre es, die sich entwickelnde Wärmeenergie nicht zum Heizen des Innenraums zu benutzen. Macht schon jetzt jedes normale BEV.
Thomas Claus meint
Sehe ich nicht so. Der Aufwand und der daraus gewonnene Nutzen stehen in keinem Verhältnis. In der warmen Jahreshälfte braucht man sowieso nicht heizen und in der kalten Jahreszeit wird beim Fahren kaum Wärme im Akku produziert. Einzig beim schnell laden könnte man Wärme abziehen. Das lohnt sich nicht.
EVrules meint
Aber für eine Kühlung reicht dann ein einfacheres System aus, womöglich wieder ein Luft-Kühlungssystem, was kostengünstiger und einfacher umzusetzen wäre.
Auch heutige Li-Ion Zellen (bspw. NMC) fühlen sich bei 25°C am wohlsten, hier unterscheiden sich die beiden Typen kaum, jedoch wird es bei Temperaturen über 60°C dann sehr unangenehm für Flüssigelektrolytzellen.
libertador meint
„Sie funktioniere von „Raumtemperatur bis 100 °C“. Die Batterie benötige damit kein spezielles Kühlsystem, was weiter Gewicht und Komplexität sparen könne.“
Die Batterie braucht also ein Heizsystem und bei niedrigen Temperaturen können Leistungs- und zumindest Ladereduzierung auftreten, bevor die Batterie nicht aufgeheizt wurde. Aber niedrige Temperaturen sind nicht in allen Märkten ein Problem.
nie wieder Opel meint
Aber komm, ein schöner Satz ist es zumindest.
„Raumtemperatur bis 100 °C“
Sauna z.B.
Thomas Claus meint
Dachte ich mir auch gleich.
nie wieder Opel meint
Naja, wenn der Akku nicht mehr gekühlt werden muss hat man ja Fußbodenheizung. Ganz tolle Sache vor allem im Sommer. Okay, die Kiste wird zwar 10 cm höher wegen der notwendigen Isolierung, ansonsten passt es dann schon.
In der Mitte würde ich zwei Löcher lassen, da kann man den Kaffee reinstellen da bleibt er warm.
Thomas Claus meint
Da ist natürlich auch was dran. Allerdings steht nur da, dass die Batterie die Temperatur aushalten kann. Wie warm sie wirklich wird ist offen. Beim alten Leaf waren glaube schon bis 55 Grad möglich ohne kühlung.