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Elektromobilität „Wir könnten unsere Flotte als fahrenden Speicher anbieten“

VW-Technikvorstand Thomas Schmall. Quelle: Volkswagen

Seit Anfang des Jahres ist Thomas Schmall Technikvorstand des Volkswagen-Konzerns. Er soll den Autobauer ins rein elektrische Zeitalter führen. Ein Gespräch über drohende Rohstoffengpässe, die Chance, bei der Batterietechnik den Anschluss an die führenden Asiaten zu schaffen und neue Partnerschaften.

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WirtschaftsWoche: Herr Schmall, jahrelang hat sich die deutsche Industrie gegen eine eigene Batteriezellenfertigung für E-Autos gewehrt. Jetzt steigt Volkswagen ein: In Salzgitter soll eine Zellfabrik für mehrere Hunderttausend E-Autos pro Jahr entstehen. Sie investieren Milliarden. Was brachte den Sinneswandel?
Thomas Schmall: Die Batterie ist der Kern des E-Autos, und das E-Auto ist das Fahrzeug der Zukunft. Unsere Kinder werden uns einmal fragen, was eigentlich eine Motorhaube und ein Auspuff waren. Es ist also naheliegend, dass Volkswagen als einer der größten und technisch führenden Hersteller der  Verbrennerwelt auch die Batteriezelle selbst bauen will, so wie wir bisher Motoren selbst gebaut haben. Jetzt werden die Claims für die nächsten 30 Jahre Wertschöpfung in unserer Industrie abgesteckt – und da möchten wir ganz vorn mit dabei sein. 

Haben bei der Entscheidung auch Rohstoffengpässe eine Rolle gespielt? Westliche Autohersteller mussten die Erfahrung machen, dass das asiatische Zelloligopol viel mehr Macht hat, als sie es von ihren traditionellen Zulieferer gewohnt waren. Zellen wurden nicht immer in ausreichender Zahl geliefert.
Es spielen viele Überlegungen eine Rolle: technische und marktwirtschaftliche. Dass die Zellen am Markt oft knapp sind, stimmt. Andererseits sind derzeit allein in Europa rund 30 neue Zellfabriken in Bau oder geplant; das Angebot wird also zunehmen. Unser Hauptantrieb ist, dass wir den technologischen Kern unserer künftigen Produkte selbst beherrschen wollen.

Wie groß ist der Rückstand auf die heute führenden Hersteller?
Die heutigen Marktführer aus Asien haben vor 15 bis 20 Jahren angefangen, Lithium-Ionen-Zellen im großen Stil für mobile Anwendungen wie das Elektroauto herzustellen. Natürlich ist der Vorsprung groß. Aber er ist nicht uneinholbar. 20 Jahre klingt viel, aber wir müssen nicht alle Erfahrungen und Fehler selbst machen, die andere gemacht haben. An der einen oder anderen Stelle können wir hoffentlich weiter oben an der Lernkurve einsteigen.

Wo denn?
Wir produzieren in Braunschweig bereits selbstständig Batteriepacks für unsere E-Auto-Plattform, den MEB Baukasten, auf einem ganz anderen technischen Niveau, als das noch vor vier oder fünf Jahren möglich war...

…bisher aber mit fremden Zellen…
…von mehreren technisch führenden Zulieferern, ja. Die Batteriesystemfertigung ist der logische erste Schritt. Nun gehen wir peu à peu die Zelle an, die technisch und finanziell eine andere Herausforderung darstellt. Dabei ist wiederum das Testlabor hier in Salzgitter der erste Zwischenschritt. Es ist eines der modernsten der Welt, in dem wir die Zellen anderer Hersteller und unsere eigenen Entwicklungen bis hinunter auf die atomare Ebene testen. Wir sehen zum Beispiel, wie die Struktur der Elektroden, der Anode und der Kathode genau aufgebaut ist. Wo wird in der Kathode wie viel Kobalt, Nickel oder Silizium in der Anode eingesetzt? In welchen Strukturen? Wie verändern neue chemische Zusammensetzungen das Schnellladen, die Lebensdauer, die Leistungsdichte? Wir gehen vom Kleinen zum Großen. 

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    Wie geht es weiter?
    Am 13. September haben wir unsere Labore als Forschungsfabrik angefahren. Hier testen wir, ob und wie sich die neuen, besseren Zellen in die industrielle Massenfertigung bringen lassen. Auch das Recycling der Batterien, wenn sie am Ende des Fahrzeuglebens zu uns zurück kommen, soll hier in Salzgitter passieren. Unser Ziel ist ein geschlossener Kreislauf mit mehr als 90 Prozent Rückgewinnung aller wertvollen Rohstoffe.

    Und wann bauen Sie die eigentliche Gigafactory?
    In den kommenden ein bis zwei Jahren. Das genaue Datum des Spatenstichs kennen wir noch nicht. Start der Serienproduktion hier in Salzgitter wird  2025 sein; bei Northvolt in Schweden starten wir bereits 2023 mit Premiumzellen.

    Wie viele Zellen wird VW in Salzgitter fertigen?
    In der ersten Ausbaustufe 20 Gigawattstunden. Wir halten Kapazitäten für eine zweite Ausbaustufe von ebenfalls 20 Gigawattstunden vor. 40 Gigawattstunden reichten dann für etwa 700.000 mittelgroße reine E-Autos. Um ihrer nächsten Frage vorzugreifen: Nein, das reicht nicht, um den kompletten künftigen Bedarf des VW-Konzerns an Batteriezellen zu decken. Wir werden in den kommenden Jahren zusätzlich auch weiterhin Zellen zukaufen, und wir werden gemeinsam mit Partnern weitere Zellfabriken in Europa bauen.

    „Allein in Europa werden sechs Gigafactories benötigt“

    Über wie viele E-Autos reden wir von 2030 an pro Jahr? Und wie viele Gigawattstunden Zellen brauchen Sie dann?
    Wir haben gerade unsere interne Prognose von 30 auf 60 Prozent E-Autos ab 2030 erhöht. Das entspricht einer jährlichen E-Auto-Produktion im mittleren einstelligen Millionenbereich. Der Hauptgrund dafür ist der europäische ‚Green Deal‘, mit der die Europäische Union 2050 als erster Kontinent klimaneutral werden will. Hierdurch wird die Nachfrage massiv befeuert, ebenso wie in den USA und Asien durch ebenfalls ambitionierte Klimaziele. Allein in Europa werden wir deshalb etwa 240 Gigawattstunden Batteriezellen pro Jahr benötigen, also sechs Gigafactories mit jeweils rund 40 Gigawattstunden Jahresproduktion.

    Stehen alle Standorte schon fest?
    Neben den Standorten in Schweden und Salzgitter wünschen wir uns eine dritte Batteriezellproduktion in Spanien, und bewerben uns dort auch um entsprechende Fördermittel. Für die weiteren drei Fabriken suchen wir Standorte, unter anderem in Osteuropa.

    Eigene Zellfabriken sind gut, lindern aber keine Rohstoffengpässe. Was unternimmt VW, wenn die Knappheit bei einigen Batterierohstoffen zunimmt?
    Wir bemühen uns um ein breites Netz an Bezugsquellen und müssen auch selber ins Rohstoffgeschäft einsteigen. Dazu sehen wir uns die gesamte Prozesskette von der Mine bis zum Recycling an. Wir werden auch eigene Lieferverträge direkt mit Rohstoffproduzenten abschließen. Man sollte zudem die technische Wandlungsfähigkeit der Industrie nicht unterschätzen: Neue Zellchemien wie kobaltfreies Lithium-Eisenphosphat – LFP – oder besonders manganreiche Kathoden werden Entlastung bei den Rohstoffen bringen.

    Die aber in einigen Parametern deutlich weniger leisten als die heute dominierende Zelle mit Kobalt und Nickel.
    Das wird sich dann auf die unterschiedlichen Automodelle und Kundenwünsche am Markt verteilen. Die heute technisch führenden Zellen mit Nickel, Mangan und Kobalt, NMC, werden noch eine Weile Mainstream im Auto sein. Letzten Endes entscheiden unsere Kunden: Im Kleinwagen- oder Lieferwagen-Segment etwa, wo superschnelles Laden und maximale Reichweite vielen nicht so wichtig sind wie Haltbarkeit und Preis, wird die Lithium-Eisenphosphat-Zelle Marktanteile erobern. Die aktuelle Reichweitenolympiade wird auslaufen.

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      Wie das?
      Reichweitenmaximierung ist jetzt, wo das Thema so stark im Kundenfokus steht, noch ein Differenzierungsfaktor für die Hersteller. Langfristig aber sind den meisten Kundinnen und Kunden ein gutes Ladenetz, Preis und Nachhaltigkeitskriterien wichtiger. In den Verbrenner hat man ja auch nicht immer größere Tanks gebaut, obwohl es technisch machbar ist. Wenn es genügend Schnellladesäulen gibt, sind auch kleinere und günstigere Batterien eine gute Option für viele Kunden.

      Können Sie Ihre Produktion bei Bedarf auf die neuen Zellformate umstellen?
      Ja, das haben wir geprüft. Lithium-Eisenphosphat-Zellen können wir problemlos in Salzgitter fertigen, auch manganreiche Zellen, die weniger Nickel und kein Kobalt enthalten. Diese Formate lassen sich zum größten Teil auf den gleichen Anlagen bauen, auf denen zunächst die heute gängige NMC-Zelle vom Band laufen wird.

      Zusammen mit dem US-Startup Quantumscape will VW auch eine Festkörperzelle entwickeln. Zuletzt gab es jedoch Zweifel an den Fortschritten der Kalifornier. Braucht VW für den Festkörper nicht noch andere Partner?
      Wir sehen hierzu keinen Anlass. Bisher hat Quantumscape die gesetzten technischen Meilensteine alle erreicht. Wir testen die Zellen regelmäßig selbst und sehen gute Fortschritte. Trotzdem beobachten wir selbstverständlich alle technologischen Fortschritte auf dem Markt.

      Warum dauert es so lange?
      Wir wissen, dass die Festkörperzellen im Labor funktionieren. Bei der Fertigung sind sie von allen heute entwickelten Zellformaten das anspruchsvollste, wobei das Hochskalieren aus dem Labor in die industrielle Großserie die größte Hürde ist. Wir haben große Erfahrung im Skalieren und werden das sicher meistern. Aber es wird dann noch eine Weile dauern, bis die technisch funktionierenden Schritte wirtschaftlich Sinn ergeben. Damit rechnen wir ab Mitte des Jahrzehnts.



      Sind neben den heutigen Partnern Quantumscape, Northvolt und Getion auch weitere Bündnisse denkbar, eventuell sogar mit direkten Wettbewerbern?
      Wir werden mit hoher Wahrscheinlichkeit bald viele neue Partnerschaften in der Batterie und Ladeinfrastruktur sehen. Darunter bisher ungewöhnliche Konstellationen mit Partnern von außerhalb der Batterie- und Autoindustrie. Energieversorger etwa sind in dieser historischen Transformation ein natürlicher Partner für E-Auto-Hersteller. Sie brauchen günstige Batterien, die wir oder unsere Kunden massenweise besitzen; und wir brauchen für eben diese Kundinnen günstigen Strom. Es wäre sehr verwunderlich, wenn die Energiewirtschaft diese historische Chance nicht ergreifen würde.

      Wie könnte so eine Partnerschaft konkret aussehen?
      Wir könnten unsere Flotte als fahrenden oder parkenden Speicher anbieten. Die Energiewirtschaft wird in den nächsten Jahren sehr viel Speicher benötigen. E-Autos können das 7- bis 10-Fache ihres durchschnittlichen täglichen Fahrstrombedarfs speichern. Für das Recht, die Autobatterien zum Beispiel als Puffer für erneuerbare Energien zu nutzen, könnten die Stromversorger ihren Kunden günstigen Ladestrom anbieten, oder sie direkt monetär entschädigen.

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      Oder Sie als Hersteller könnten die Batterien ihren Kunden nur leihen und selbst das Geschäft mit den Stromversorgern machen?
      Auch das. Da ist Spielraum für sehr viele zukunftsfähige Geschäftsmodelle.

      Mehr zum Thema: Die Batterie ist die größte Schwäche des Elektroautos: Sie lädt zu langsam, ist im Winter schwach, vor allem zu teuer. Doch nun häufen sich spektakuläre Forschungserfolge. Dank neuer Materialien könnten Elektroautos bald billiger sein als Verbrenner.

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