Akkus mit festem statt flüssigem Elektrolyt gelten als vielversprechender nächste Technologiesprung für moderne Elektroautos. Auch Mercedes-Benz treibt die Entwicklung von Festkörper-Speichern voran, sieht aber noch viel Potenzial in den bereits etablierten Lösungen.
Die Verbesserungen bei der Energiedichte von bisherigen Lithium-Ionen-Batterien seien so „unerwartet“, dass sie in Bezug auf Kosten und Energiedichte ein Kopf-an-Kopf-Rennen mit Festkörper-Batterien auslösen könnten. Das sagte Mercedes-Technologiechef Markus Schäfer im Gespräch mit Autocar.
Festkörper-Batterien versprechen mehr Sicherheit und insgesamt bessere Leistungsfähigkeit. Schäfer geht jedoch nicht davon aus, dass sie „einen großen Kosten- oder Energievorteil“ mit sich bringen, da „so viele Leute an den herkömmlichen Zellen gearbeitet und sie so viel besser gemacht haben“. Den Sicherheitsvorteil sieht auch der Mercedes-Mann, er erwartet aber auch hier Fortschritte bei der bestehenden Lithium-Ionen-Technologie.
Welche Batterie-Technologie als Sieger aus dem Entwicklungs-Rennen hervorgehen werde, wisse er nicht, erklärte Schäfer. Die Festkörper-Batterie scheine nicht mehr der „große Durchbruch“ zu sein, während sie noch eine „lange, lange Entwicklungszeit“ vor sich habe.
Mercedes habe in Start-ups investiert, die Festkörper-Batterien in den USA und Korea entwickelten, und verfolge die Technologie weiterhin mit Interesse, unterstrich der Manager. Er sagte allerdings, dass die „sehr optimistischen Prognosen vor einiger Zeit“ über die potenzielle Einführung der Festkörperbatterie-Technologie ihn ein wenig an die Prognosen für das autonome Fahren erinnern. Letzteres verzögert sich und die Autohersteller haben ihre Erwartungen an Selbstfahrer-Technologie zurückgeschraubt.
Schäfer äußerte sich auch zu der Möglichkeit, durch „ultraschnelles“ Laden kleinere Batterien in Elektroautos einbauen zu können. Die Autokäufer hätten weiter „Reichweitenangst“ und würden immer noch eher an den schlimmsten Fall als an den typischen täglichen Gebrauch denken. Es sei zwar nicht rational, die Menschen hätten aber die eine Reise pro Jahr ins Skigebiet oder nach Italien vor Augen.
bs meint
wenn man von variablen Strompreisen und zunehmenden Solarstrom ausgeht, dann werden die energiepreisen häufiger sehr niedrig sein. Insbesondere in Wochenenden. Dann macht es durchaus Sinn eine größere Akku zu haben um damit immer den billige Strom anzapfen und unter der Woche damit fahren zu können.
EVrules meint
Man kann die Meldung von Mercedes auf zwei Arten lesen und deuten, zum einen sind Feststoffzellen (SSB) sicher nicht „gleich morgen“ fertig und bereit, zum andern möchte Mercedes natürlich heute schon BEV verkaufen.
Aus vielen Quellen der Forschung und Industrie wird schon seit einigen Jahren der Horizont 2030 erwähnt, was diese Zelltechnologie betrifft.
Das bedeutet nicht, dass man bis dahin den Stift liegen lassen könnte, aber dass es sich abzeichnet, eine neue Generation an Zellen zu erhalten – evolutionär, nicht revolutionär.
Wo wir heute (Stand 05/23 / Dr. Dominic Bresser) bei NMC811 bei 500Wh/l und 280Wh/kg liegen, so zeichnet sich für 2030 ab (Stand 04/22 / SSB Roadmap 2035+ / Fraunhofer ISI), dass wir mit 400–500+ Wh/kg, 800–1000+ Wh/l rechnen können – das entspräche einer Verdoppelung der NMC811 von heute.
Die Kosten liegen heute auf Pack-Level bei durchschnittlich ca. 139USD/kWh (Stand 11/23 / BloombergNEF), mit der Prognose für 80 USD/kWh in 2030. Für SSB prognostiziert das Fraunhofer ISI in der erwähnten „Roadmap“ ebenfalls weniger als 75 Eur/kWh.
Der Kostenvorteil bei LFP beträgt etwa 32% nach Bloomberg, für Natrium-basierte Zellen, werden realistisch ein 25-33% Kostenvorteil, gemäß Helmholtz Institut Ulm geschätzt.
Hinsichtlich der Energiedichte jedoch besteht ein größerer Unterschied -30…-47% gravimetrisch und ca. -30…-40% volumetrisch (zu NMC/LFP/Na-Ion / Dr. Bresser – Helmholtz Inst. Ulm).
Zudem muss beachtet werden, dass es neben den PKW andere Anwendungen geben wird, die eine hohe/höhere Energiedichte, bei kleiner Masse benötigen werden oder besser funktionieren, wenn diese Zellen in Serie sind – der PKW wird dann dies auch zu nutzen wissen.
Es wäre – ich wiederhole mich hier zu einem anderen Kommentar – unrealistisch und unlogisch, warum die Entwicklung heute stoppen würde und wir zukünftig nicht von besseren Zellen profitieren sollten.
Also weder sind BEVs heute „untauglich“, noch sollte man „warten“, aber genausowenig wäre bereits heute alles entschieden, für künftige Entwicklungen.
brainDotExe meint
Besser hätte man es nicht sagen können, danke!
Spectre meint
„Ich warte mit dem Umstieg auf den Feststoffakku“ sagen diejenigen, die am 31.12.34 noch die letzte Bestellung eines Verbrennerautos planen 😂.
Aber im Ernst. Finde es gut, dass die Mercedes-Entwickler sich so klar zu dem Thema äußern. Meiner Meinung nach wird es in Zukunft sowieso nicht die eine Batterie-Chemie geben. Jeden Anwendung hat ihre ganz speziellen Anforderungen.
Frank meint
Ich kauf mir demnächst meinen ersten Computer – ein Freund meinte: Warte noch ab die werden noch besser…..;-)
Toyota macht das seit Jahren mit dem Warte (die Feststoffbatterien) ab die E-Autos werden noch besser.
ferchaue meint
@Frank beim Eauto wird sich das warten lohnen. Da die Akkus ständig größer und billiger werden. Als Optimum sehe ich im Schnitt einen 100er Akku an.
Der Vergleich zum PC ist Käse. Ein Auto dient zum fahren von A nach B dafür braucht es einen Akku in einer sinnvollen Größe und zu bezahlbaren Preisen.
Thomas Hierzberger meint
100 kWh ist schon eine Hausnummer. Ich würde sagen es wird sich so einpendeln:
40-50 kWh bei Kleinwagen
50-80 kWh in der Kompakt- und Mittelklasse
80-120 kWh in der Oberklasse
Wenn man die Effizienz und Ladegeschwindigkeit in den Griff bekommt, sehe ich keinen Bedarf an noch größeren Batterien.
Natürlich wird es irgendwann ein Auto geben (wahrscheinlich aus Deutschland), welches 1000km WLTP hat. Brauchen wird das kaum jemand und meiner Meinung ist das auch eine absurde Verschwendung von Ressourcen. Nur ein Bruchteil der Bevölkerung fährt jeden Tag Ultra-Langstrecke oder mit schweren Hänger durch die Gegend.
brainDotExe meint
Beim Kleinwagen und Kompaktklasse bin ich bei dir.
Aber in der Mittelklasse sehe ich es eher auf 60-100 kWh rauslaufen.
Oberklasse dann 100-150 kWh.
EVrules meint
Wenn die Energiedichten steigen, d.h. Akkupacks leichter und kleiner werden, macht es nicht ganz so viel Sinn, wenn die Kapazitäten gleich bleiben.
Durch fallende Kosten bei allen Zell-Chemien und steigender Energiedichte, wird hier gerade dort zukünfig mehr zu erwarten sein, wo man bislang nicht mehr hineinbrachte, wie eben im A- und B-Segment.
Wenn der Akku der bislang bekannten Faustregel ca. 50% der Herstellungskosten beträgt, macht es wenig Sinn mehr Geld in eine unnötig große Karosserie zu stecken, wenn man diese nicht braucht, jedoch einen größeren Akku wollte.
Ebenso ist die Marktreife von Feststoffzellen über viele Quellen und schon seit längerem im Raum 2030 als realistisch angesehen.
Was man hier über viele Kommentare lesen kann, geht in die Richtung „wie brauchen nichts besseres als die Blei-Säure-Batterie!“.
Vergessen wird dabei, dass es weitere andere Anwendungsfälle gibt, die auf eine geringe Masse bei hoher Energie angewiesen wären, um sie zu elektrifizieren. Das Auto mit Batteriezellen taugt heute sicher schon, aber profitiert auch zukünftig.
Ein „EIinfrieren des Status Quo“, wie wir ihn heute haben, wäre sehr unlogisch und im Grunde auch sehr unrealistisch, da die Entwicklung aufhören würde.
Wo ein Kleinwagen heute 50kWh hätte, könnte der Akku in 6-10 Jahren leicht 50% größer sein, wenn nicht gar mehr.
ferchaue meint
@Thomas Hierzberger du beschreibst nur den ist Zustand.
Die Akkus werden immer billiger. Der Aufpreis vom 60er zum 100er beträgt bald nur 2800€.
Mäx meint
Ein Gedankenspiel (unser Bot wird das leider nicht nachvollziehen können).
40kWh mit 139$/kWh ergibt 5.560$
Schon bei 65kWh wären wir bei den Preisen von heute, bei denen alle sagen: Zu teuer (80$/kWh in 2030 mit All-Solid-State aus Renault Strategie).
Woher kommt nun die Gewissheit, dass alle Akkupacks massiv größer werden?
Einzig in der Oberklasse oder Mittelklasse passt das:
100kWh heute > 13.900$
150kWh 2030 > 12.000$
Wenn unser Bot „im Schnitt einen 100er Akku“ sieht, so sind das 8.000$ für das Pack in 2030!!
Das wären die Fahrzeuge von heute mit 55-60kWh Packs > ID.3 Move (aktuelles Sondermodell mit bisschen Ausstattung) kostet ab 36.000€.
Das kann sich keiner leisten wird heute immer geschrien…aber in 2030 können sich das dann alle leisten oder wie?!
Aber mit dem ID.3 wird ja angeblich nicht mal Gewinn gemacht…also müsste langfristig sogar teurer werden…
Nächste ist Gewicht.
Wenn man jetzt einfach mal die Packs um 50% erhöht, muss im gleichen Maße das Gewicht sinken….sonst ist da gar nichts gewonnen.
Für mich stellt sich das eher so dar:
Die skizzierte Packgrößen von Thomas werden uns erstmal noch ne Zeit lang begleiten.
Das ermöglicht es, niedrigere Preise zu generieren (Portfolio nach unten erweitern).
Gleichzeitig werden wir in der Mittelklasse und Oberklasse steigende Packgrößen sehen, die aber zum gleichen Preis angeboten werden (bzw. die Auswahl aus gleiche Batteriegröße für etwas weniger Geld und mehr Reichweite für das gleiche Geld).
Wolfgang meint
Ich habe 2014 meinen ersten E Up gekauft. Mittlerweile haben wir drei und einen Kona. Ich möchte keinen Tag missen. Wenn ich gewartet hätte, hätte ich mich 10 Jahren Freude am Fahren beraubt. Warten ist keine Option, auch nicht für den Klimawandel
Jörg meint
Der Sinn und Inhalt von Frank’s Kommentar wurde hier wahrscheinlich nicht verstanden, der Vergleich zum PC hatte hier nichts mit dem PC zu tun.
Ganz einfach gesagt, wenn man immer nur wartet bis etwas besser wird, kann man ewig warten, da immer eine Besserung erfolgen wird. Ganz einfach wegen dem Wettbewerbs Sinn, um was zu verkaufen zu können bzw. Mehr zu verkaufen als andere muss man eben besser sein als andere.
Wenn wenig gekauft wird, werden die Preise auch nicht günstiger. Da nicht nur der Materialwert raus kommen muss, sondern die Entwickler wollen auch bezahlt werden.
Yoshi meint
Ich finde sein Statement gut, denn er sagt den Kunden „steigt jetzt schon um, das warten lohnt sich nicht.“ Also genau anders herum wie bei den vielen Versprechen was 2030 alles an toller Technik kommt und dass man bis dahin besser beim Verbrenner bleibt.
Mercedes wird weiter daran arbeiten den Feststoffakku als erster serienreif zu bekommen, einfach weil er dann als Spitzentechnologie in wenigen Oberklassemodellen einen großen Imagegewinn mit sich bringt.
BEV meint
das ist echt lustig, erst haben die Autobauer versucht es mit „lieber warten“ rausgezögert und jetzt wo der Verkauf stockt, muss man sagen, dass man nicht mehr warten soll.
Mercedes hat vergleichsweise wenig BEVs verkauft, dafür, dass sie es so propagiert haben
Patrick Nue meint
Mercedes hat noch nie gesagt dass die Käufer warten sollen auf eine neuere bessere Technologie. Wo stockt denn der Verkauf? Mercedes +73% bei den BEV.
Echt lustig ist nur was du hier für einen Unfug erzählst.
BEV meint
Die Auto Lobby sagt das ..
Lustig ist nur, dass die Kommunikation von Mercedes viel mehr auf BEV war und trotzdem haben sie deutlich weniger BEVs verkauft als BMW
Sieht mir aber nicht so aus als würde Mercedes weniger Rabatte geben
die +73% kannst dir in die Haare schmieren, wenn man von wenig kommt und stark zu wächst ist das nix wert wenn die absolute Zahl trotzdem noch vergleichsweise niedrig ist
Patrick Nue meint
„Die Auto Lobby sagt das ..“
Natürlich, die böse Auto Lobby, wer sonst ;-) Unsinn!
Mercedes ist Premium Hersteller, die Verkaufszahlen sind für dieses Segment mit 223.000 Fahrzeugen in 2023 sehr gut.
ich bleibe dabei, du erzählst Unfug.
gradzsf meint
@Yoshi Nio und Xiaomi haben schon erste Autos mit 150 Feststoffakku.
Mäx meint
Und der kostet so viel wie ein ganzes Mittelklasse Fahrzeug Auto und ist nur Semi Solid
Raff es endlich
ferchaue meint
@Mäx hast du Angst vor einem 150er Feststoffakku?
Kannst du dir vorstellen das die ersten 150er Akku überproportional teurer sind?
Ich vermute du hast ein Eauto mit miesem Akku.
Egon Meier meint
Die Versprechungen der Feststoff-Akku-Nerds lese ich seit Jahren .. Vor dem Durchbruch .. kommen bald … riesige Fortschritt ..
So ist und war es auch schon beim Fusionsreaktor und h2-Mobilität ..
Wenn man dem BEV eine Zukunft zubilligt muss man heute damit anfangen und natürlich dazu die heutige Technik nutzen und optimieren.
Nichts anderes sagt Schäfer und hat damit absolut Recht.
Was wäre die Alternative? Wie Toyota am besten nichts machen?
EVrules meint
Tja, nur sind diese „Nerds“ bekannte Größen aus der Forschung und die Zeitlinien sind auch recht plausibel prognostiziert (um 2030), ebenso die höhere Energiedichte und Kosten um die 80 USD/kWh und sinkend (2030-2035).
Feststoffzellen sind keine Revolution, genauso wenig wie es 2012 Li-Ionen-Zellen waren, aber sie sind eine Weiterentwicklung, die PKW leichter machen können, Akkus mit passabler Speicherkapazität kleiner und damit gerade in unteren Segmenten sehr taugliche Autos hervorbringen können.
All das steht im Rahmen dessen, was Wissenschaft und Industrie erwarten und zeitlich festgesetzt haben.
Mäx meint
Die zeitlichen Horizonte erscheinen immer plausibel, solange diese weit genug in der Zukunft liegen.
Es hieß vor ein paar Jahren 2025 wäre die magische Zahl (so ungefähr vor fünf Jahren, also 6 Jahre in der Zukunft…kommt dir das bekannt vor?)
Wenn es mit den Entwicklungen bei LFP so weiter geht sind die SSB fast überflüssig. Preislich sind sie schon fast da.
gradzs meint
@Mäx kauf dir doch den Nio mit 150er Feststoffakku und berichte darüber.
EVrules meint
Ganz so ist die Sache nicht, bspw. haben VW oder Renault-Nissan selbst schon 2021/2022 diesen Zeithorizont 2030 kommuniziert, auch Institutionen wie das Fraunhofer ISI (Solid-State Battery Roadmap 2035+).
Dies deckt sich mit Prognosen des MIT, Helmholtz Inst. oder Justus-Liebig-Universität Gießen.
Alles ist auch mit der Trockenbeschichtungstechnik verbunden, die aktuell in der Umsetzung ist (für Flüssig- wie auch Festelektrolyte) und keiner so richtig beherrscht (s.a. Teslas 4860 Zelle).
Mäx meint
Ich schrieb vor 6 Jahren, das ist nicht 2021.
2018 hat VW in QuantumScape investiert und verlautbaren lassen, dass die Massenproduktion 2025 passiert.
Toyota hat mal 2020 versprochen (zu den Olympischen Spielen) und Experten hielten damals 2025 für realistischer.
So und nun sind wir ein paar Jahre weiter, 2025 scheint nicht mehr machbar zu sein und da heißt es eben 2030. Kann sich eh keiner mehr erinnern was vor Jahren gesagt wurde.
ID.alist meint
Zusammengefasst, die Feststoffbatterie braucht noch ein paar Jahren bis zur Serienreife, und mit den Verbesserungen die man mittlerweile bei NMC-Zellen mittlerweile erreicht hat, sind Feststoffakkus nicht mehr der nächste große Durchbruch.
Trotzdem investiert Mercedes weiterhin Geld in diese Technologie, falls am Ende doch viel besser ist als Zellen mit flüssigen Elektrolyt.
Eine andere Aussage hätte ich vom Mercedes Technologiechef nicht erwartet.
ferchaue meint
@ID.alist Feststoff ist viel Sicherer.
Torsten meint
Wie kommen Sie darauf?
ferchaue meint
@Torsten das sagen alle Hersteller und Forscher.
Ist auch logisch da das flüssige Elektrolyt seinen Aggregatszustand von flüssig auf gasförmig ändern kann und riesige Probleme verursacht.
Einfach mal über Feststoffakkus informieren und den Nio mit 150er Feststoffakku Probefahren.
Oder haben sie Angst vor der neuen besseren Akkuchemie?
EV1 meint
Der Chef eines großen Konzerns meinte Ende der 90er:
“ Es ist ein Risiko in diesem Bereich zu investieren. Nicht darin zu investieren ist noch ein größeres Risiko“
CJuser meint
Ein Hersteller, dessen Motto „Das Beste oder Nichts“ und „Luxury only“ ist, will sich langfristig auf „Brot und Butter“-Zellen (LFP und NCM) konzentrieren? Unglaubwürdiger kann man sich aktuell ja wohl nicht machen.
Gunnar meint
Was ist darin unglaubwürdig? Und warum sind LFP und NMC Brot-und-Butter-Zellen?
Es ist eher unseriös, jetzt alles auf Feststoffakkus zu setzen. Wer jetzt die Elektromobilität hochrampen will, kann nicht auf Feststoffakkus warten, sondern muss die jetzt verfügbare Technologie nutzen und skalieren.
brainDotExe meint
Ja, NMC oder gar LFP sind gut genug, aber perspektivisch will man ja „das beste oder nichts“.
NMC richt mir beim aktuellen Auto aus. Beim nächsten, in so 7 Jahren, hätte ich bei vergleichbaren Abmessungen, Fahrleistung, Verarbeitet und Ausstattung, gerne 300-400 kg weniger Gewicht.
Das geht wohl nur mit Feststoffakkus.
Franz Bauer meint
Also Aktuell gibt es nichts Besseres als NMC111er Zellen, alle Entwicklungen danach, den Kobaltanteil herunter zu schrauben, dienten nur die Zellen billiger zu machen. LPF ist hier nur der Gipfel als nächstes wird’s wohl die Natrium Zelle. Besser wurde hier nichts.
Energiedichte, Ladegeschwindigkeit (auch bis 80%SOC), Temperaturempfindlichkeit oder Langlebigkeit wurden sukzessive verschlechtert.
Wer jetzt kommt, mit LPF ist Langlebiger bis zu 10000 Zyklen, der schaue doch mal aktuellen Garantien auf Akkus an. Trotz hoher Kapazitäten pro Ladung wurde diese mittlerweile auf 160kkm reduziert. Bei NMC war man noch bei kleineren Akkus bei 200kkm. LPF ist nicht gleich LPF.
EselAusWesel meint
das steht doch gar nicht im Text?
Da steht, dass mittel- und kurzfristig feststoff-Akkus keine Rolle spielen werden. Weil es zum einen noch dauert bis die Technologie soweit ist. Und die Technologie bei Markteinführung eher keine Verbesserung gegenüber den Nicht-feststoff-Akkus hätte, da in letzterer viel Weiterentwicklung geflossen ist.
Langfristig ist es offen, und man treibt durch beteiligungen die Forschung voran.
Tommi meint
Die aktuellen Akkus sind state of the art. Sie sind gut und auch gut genug für „Das Beste oder Nichts“. Entweder man verkauft das, was das aktuell Beste ist oder eben nichts.
Man kann natürlich auch abwarten, bis das Auto völlig zu Ende entwickelt ist. Das wäre so voraussichtlich in 150 Jahren so. Nach Feststoffbatterie kommt nämlich bestimmt eine bessere Feststoffbatterie. Solange kann man sich mit Versprechungen über Wasser halten. Fände ich keine sinnvolle Strategie.
drolfer meint
@Tommi was für ein Unfug. In 5 Jahren dürften weitere Feststoffakkus da sein.
Ein 150er Akku reicht vollkommen aus und braucht dann nicht die nächsten 150 Jahre weiterentwickelt zu sein.
Problem aktuell: die Akkus sind zu klein.
Lösung aktuell: Nio mit 150er Feststoffakku KAUFBAR in 2024.
Tommi meint
Ja und in 10 Jahren gibt es bessere Feststoffakkus. Da macht es doch keinen Sinn, in 5 Jahren Elektroautos mit Feststoffakkus zu planen. So wie es heute keinen Sinn mach, Elektroautos ohne Feststoffakkus zu planen. Und dann in 10 Jahren taucht die nächste Innovation auf. Dann lohnt es sich nicht, die Feststoffakkus der 2. Generation anzubieten.
Sind die Akkus zu klein? Ich denke nicht. Es kommt immer auf die Lademöglichkeit an. Hätten sie 150 kWh, würde auch der eine oder andere sagen, sie seien zu klein.
ferchaue meint
@Tommi das ist doch Unfug ein 120er oder gar 150er Akku erreicht doch die Langstreckentauglichkeit bisheriger Verbrenner.
gradz meint
Der Großserien Start der Feststoffakus rückt immer näher.
Bis 2030 sehe ich da sehr großes Potential.
andi_nün meint
Der Großsserienstart von Feststoffakkus ist noch weit entfernt.
Gibt noch nicht mal zyklenfeste Kleinserien.
Spock meint
„Der Großserien Start …. rückt immer näher“ Ja das hört man ebenfalls seit Jahren, nur gekommen ist bislang nichts. Da wird immer viel Marketing gemacht wenn ein Start-Up wieder Geld braucht um zu überleben. Zudem spricht noch niemand wirklich von Solid sondern immer noch eher von Semi-Solid.
Stromspender meint
Bis 2030 werde ich rund 150.000 km mit einem schnöden NMC-Akku durch die Gegend stromern. Zusätzlich zu den 100.000 km, die ich von 2020 bis 2023 elektrisch gefahren bin. Potenzial von Festkörper-Akkus hin oder her.
ferchaue meint
@Stromspender ich werde gar kein Auto kaufen und in keinem Fall irre 25000km pro Jahr fahren. Du bist duch das viele Fahren und den ständig neuen Autos ein Umweltsünder.
Stromspender meint
Ach was.
Aber wie kommst du denn auf das schmale Brett zu behaupten, dass ich ständig neue Autos fahre? 250.000 km mit EINEM E-Auto sind kein Problem mehr.
Du bist übrigens auch ein „Umweltsünder“, M A i k. Allein durch deine Existenz.
Stromspender meint
Ach was.
Der TDI-Euro 1-3 Fahrer wirft Elektroautofahrern vor, Umweltsünder zu sein. Kannste dir nicht ausdenken…