Neue Akkutechnik: Reichweite von E-Autos könnte auf 600 Kilometer steigen

Neue Akkutechnik: Reichweite von E-Autos könnte auf 600 Kilometer steigen

von Martin Fritz

Japanische Unternehmen haben die Speicherfähigkeit herkömmlicher Batterien entscheidend verbessert.

In Japan kündigt sich derzeit eine Revolution in der Batterieherstellung an, die Elektroautos endgültig zum Durchbruch verhelfen könnte. Denn mit neuen Materialien haben japanische Industrieforscher bisher schon millionenfach genutzten Lithium-Ionen-Batterien hohe Zusatzkräfte verliehen und ihre Produktionskosten deutlich gesenkt.

Unabhängig voneinander haben die Unternehmen Shin-Etsu Chemical und Sekisui dafür neuartige Legierungen aus Silizium für die soganannte Anode in Akkus entwickelt. Bisher werden Kohlenstoffmaterialien für diesen Batterieteil benutzt, der neben der Kathode zentral für die Funktion eines Akkus ist. Silizium ist  teurer als Kohlenstoff, aber verspricht höhere Energiedichten.

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Shin-Etsu ist aktuell der weltgrößte Hersteller von sogenannten Silizium-Wafern, die als Basis für die Chipproduktion genutzt werden. Jetzt nutzt das Unternehmen sein Knowhow für die Batterieentwicklung. Bisher hat Shin-Etsu allerdings keine Details veröffentlicht. Aber die umgebaute Batterie soll zehn Mal so viel Energie speichern können wie heutige Standardzellen, berichtete die japanische Zeitung Nikkei Anfang August. Die Massenproduktion werde binnen drei bis vier Jahren möglich sein. Erste Testexemplare werden im nächsten Sommer vorliegen.

Auch der Plastikspezialist Sekisui Chemical setzt erfolgreich ein Siliziumgemisch als Anode ein. Eine spezielle Legierung soll das bisherige Problem der kurzen Haltbarkeit von Silizium als Anode beseitigen. Zugleich entwickelte das Chemieunternehmen ein neuartiges, leitfähiges und eher festes Gel, das sich in einem Beschichtungsverfahren auftragen lässt.

Daher entfällt der aufwändige und daher teure Vorgang, das Gel im Vakuum in die Batterie zu füllen. Dadurch lassen sich die Batterien nach Firmenangaben zehn Mal schneller als bisher fertigen.

Die Superakkus sollen bereits 2015 marktreif seinDie neue Bauweise verdreifacht die Kapazität und verringert die Kosten pro Kilowattstunde um 60 Prozent auf 30.000 Yen (215 Euro), berichtete die japanische Finanzzeitung Nikkei. Die Reichweite von Elektroautos würde damit um das Zwei- bis Dreifache auf bis zu 600 Kilometer steigen. Zugleich wären E-Mobile nicht mehr teurer als Autos mit Verbrennungsmotor, so die Schlussfolgerung von Nikkei.

Die Arbeiten an dem neuen Lithium-Akkumulator sind weit über das Laborstadium hinaus. Sekisui Chemical will die ersten Testprodukte bereits im Sommer 2014 an japanische und ausländische Batteriehersteller verschicken. Die Massenproduktion könnte dann 2015 beginnen. Das Unternehmen will selbst in die Produktion einsteigen.

Bisher konnten Elektroautos sich nicht am Markt durchsetzen, da ihre Reichweite von etwa 200 Kilometer als zu klein gilt und die hohen Batteriekosten den Endpreis stark nach oben treiben. Ein Batterieset für ein Elektroauto kann leicht 15.000 Euro kosten. An der Börse wurde die Nachricht gefeiert. Die Aktien von Sekisui Chemical sprangen vergangene Woche in Tokio um bis zu 20 Prozent auf ein Rekordhoch.

Zweifel bleibenDoch das hohe Niveau wurde nicht gehalten. So warnten die Analysten des größten japanischen Brokerhauses Nomura vor zu viel Euphorie: Eine Verdreifachung der Energiedichte durch neue Anode-Materialien bedeute nicht eine Verdreifachung der Kapazität einer Lithium-Batterie, betonte Nomura-Analyst Shigeki Okazaki. Auch Kathoden und Elektrolyt-Materialien müssten ähnliche Entwicklungssprünge machen.

Allerdings besticht die neue Batterie von Sekisui Chemical durch ihre Bauweise: Sie kann bis zu 2 Meter lang, 30 Zentimeter breit und nur 5 Millimeter dick sein. Als Ganzes ist sie flexibel. Der filmartige Aufbau, Platzeinsparungen um zwei Drittel und das geringe Gewicht der Batterie den Einsatz in vielfältigen Formen. Der Zuschnitt ließe sich an den Einsatzbereich in einem Auto, einem Haus oder einem Elektrogerät anpassen.

Der Prototyp für diese Filmbatterie geht auf eine junge Kooperation mit der staatlichen Forschungsbehörde „New Energy and Industrial Technology Development Organization“ (NEDO) zurück und erreicht nach Angaben von Sekisui eine Kapazität von 900 Wattstunden pro Liter. Das ist zwar „nur“ ein Drittel mehr als heutige Standard-Akkuzellen. Aber zusammen mit den gesenkten Produktionskosten ist das Wort „Durchbruch“ nicht ungerechtfertigt.

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