Haben Sie schon von der Redewendung “Millionen-Meilen-Akkus” gehört? Das ist der neueste Slogan in Elektrofahrzeugindustrie, um das Kundeninteresse auf E-Autos zu lenken.
Falls Sie darüber noch nichts gehört haben, machen Sie sich keine Sorgen, denn die Entwicklung steht erst am Beginn. Dem Vernehmen nach iarbeitet Tesla abeitet derzeit an einem “Millionen-Meilen”-Batterieprojekt.
Moderne Verbrennungsmotoren haben im Schnitt eine Lebensdauer von 200.000 Meilen. Dies wird als eine gute Laufleistung für jedes Fahrzeug angesehen, ganz egal ob Verbrenner oder Elektrofahrzeug. Die Tatsache, dass wir über Berichte von einer Million Meilen sprechen, die von einer langlebigen Lithium-Batterie angetrieben werden, ist auf so vielen Ebenen erstaunlich.
Wer führt dieses Rennen an?
Einige Hersteller von E-Mobilität-Akkus haben bereits die bevorstehende Serienreife eines “Millionen-Meilen”-Akkus angekündigt. Im Mai 2020 veröffentlichte General Motors (GM) eine entsprechende Erklärung. Nicht nur das, GM arbeitet an der nächsten Generation der Akkutechnologie, etwa kobaltfreie Elektroden, Festkörperelektrolyte und ultraschnelles Laden.
Im März 2020 stellte GM das Akkusystem Ultium vor, um Tesla Konkurrenz zu machen. GM taufte das 2,3 Milliarden Dollar teure Akkuprojekt in Kooperation mit LG Chem auf den Namen Ultium Cells LLC. Es verfolgt den Zweck, Wege zur Senkung der Akku-Herstellkosten in E-Autos zu senken, indem in Rohstoffminenen investiert wird und die Metallkosten durch Partnerschaften auf der Veredelungsstufe absichert werden.
Tesla strebt an, die Lebensdauer der in deren Kfz verbauten Akkus zu verdoppeln. Das wären dann 1 Millinen Meilen statt einer halben Millionen Meilen. Dieses Projekt wird von Contemporary Amperex Technology (CATL) geleitet, die Akkus für Tesla und Volkswagen herstellen.
CATL geht nun noch einen Schritt weiter und produziert eine Batterie, die 16 Jahre oder 1,24 Millionen Meilen durchhält. Die Idee dahinter ist nicht nur, die Abfallentsorgung der Batterie am Ende ihrer Lebensdauer zu reduzieren, sondern auch ein Batterie-Recycling-System zu implementieren. Es wird vorgeschlagen, dass die Batterien zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden können, was die Kosten für den Besitz eines brandneuen Elektroautos senken würde.
Akkutechnologien
Die Akkus heutiger Elektrofahrzeuge sind zumeist Lithium-Ionen-Akkus, wobei verschiedene chemische Grundstoffe innerhalb des Akkus verwendet werden. Wenn Sie heute ein E-Auto kaufen, wird es mit einer Garantiezeit von 8-10 Jahren oder 100-200.000 Meilen geliefert. Die Garantiebedingungen können sich von Hersteller zu Hersteller unterscheiden. Einige garantieren jedoch, dass der Akku während der Garantiezeit mindestens 70 % seiner Kapazität beibehält.
In der Realität hat man festgestellt, dass E-Auto-Akkus wesentlich länger halten, bei viel geringerer Degradation. Elektromobilität gibt es seit mehr als zehn Jahren, so dass Experten beginnen, die Daten viel detaillierter zu betrachten.
Die Daten, die die Experten analysiert haben, haben gezeigt, dass es zweifelhaft ist, dass ein E-Auto aufgrund eines völlig degradierten Akkus von der Straße genommen wird. Dies ist manchmal der Fall bei E-Fahrzeugen, die für geschäftliche Zwecke genutzt werden, wie z.B. Lieferwagen und Taxis; bei E-Fahrzeugen für Privatkunden ist dies sicherlich nicht der Fall.
Die aktuellen Fragen rund um die Akkus sind: Wie lange wird der Akku halten? Wie werden die Ladekapazität und die Reichweite mit der Zeit abnehmen? Das sind Fragen, die sich jeder Käufer eines Elektroautos stellen wird, wenn er in ein Elektrofahrzeug investiert. Ein Akku, der über eine Million Kilometer hält und höchstwahrscheinlich das Auto selbst überlebt, wird diese Fragen zweifellos beantworten. Sogar mit einer Garantiezeit von 500.000 Meilen wird er lange genug halten, um diejenigen zu beruhigen, die sich Sorgen machen, den Akku alsbald für teures Geld ersetzen zu müssen. Dies wäre eher der Fall bei Fahrzeugflotten für Lieferdienste oder Taxiunternehmen.
Die Hersteller von Elektrofahrzeugen verwenden derzeit Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA) oder Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) für PKWs aufgrund ihrer höheren Energiedichte, die ein wesentlicher Faktor ist, wenn man bedenkt, wie weit ein Elektrofahrzeug mit einer einzigen Ladung fahren kann.
Das potenzielle Problem bei Kobaltbatterien sind die hohen Kosten des Metalls und die enormen Umweltkosten, die durch den Abbau des Metalls entstehen. Es wird prognostiziert, dass die Kosten für das Metall steigen werden, und auch die Nachfrage wird in den nächsten zehn Jahren zunehmen. Um dieses Problem anzugehen, gibt es mehrere Recyclingprogramme, um die Akkus zu recyceln, aber wenn sie eine halbe oder eine Million Kilometer halten sollen, wird dies möglicherweise erst in 10-20 Jahren geschehen. Es gibt jetzt Forderungen, dass die Akkus viel früher als die erwartete Lebensdauer recycelt werden sollen.
Eine andere Lösung besteht darin, nach anderen Materialien zu suchen und die Forschung in der Akkutechnologie voranzutreiben, was CATL derzeit tut. CATL arbeitet an einem Lithium-Eisenphosphat-Akku (LFP), der die Herstellkosten senken und die Batteriedichte und -sicherheit erhöhen soll. CATL hat an dieser Technologie zusammen mit seiner Cell-to-Pack-Technologie gearbeitet.
Wann kommen die eine Millionen-Meilen-Akkus auf den Markt?
Auch wenn die Technologie “fast marktreif” ist, wird es wohl bis 2030 dauern, ehe das erste Elektroauto damit ausgerüstet ist. Das könnte an mehreren Faktoren liegen, einschließlich der aktuellen Akku-Lieferverträgen und -bestellungen. Einige Autohersteller befinden sich noch in der Übergangsphase zwischen Verbrennungsmotoren und Elektroautos und könnten auf dem Markt aufholen.
