Die Automobil- und Energiespeicherindustrie beschleunigen ihre Fortschritte in Richtung FestkörperbatterienDie Ankündigungen reichen von strategischen Allianzen bis hin zu Prototypen, die zur Validierung bereit sind. In Europa, wo Angebot und industrielle Wettbewerbsfähigkeit von entscheidender Bedeutung sind, markieren diese Schritte einen Wendepunkt für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen.
Inzwischen entwerfen die großen Hersteller Einführungspläne, die sich größtenteils gegen Ende des Jahrzehnts angleichen, da die Produktionsprozesse verfeinert und Fortschritte erzielt werden. EnergiedichteSicherheit und KostenDie gemeinsame Botschaft ist eindeutig: Die Technologie reift und tritt in eine Validierungsphase ein, mit Blick auf die Massenproduktion.
Was bieten Festkörperbatterien?
Vor dem herkömmliche Lithium-Ionen-ZellenASSBs ersetzen den flüssigen Elektrolyten durch einen festen, was folgende Vorteile bietet: Thermische StabilitätDies führt zu geringerer Degradation und ermöglicht den Einsatz von Hochleistungsmaterialien für Anode und Kathode. Das Ergebnis ist mehr Energie bei gleichem Volumen und eine effizientere Raumnutzung im Fahrzeug.
Mehrere aktuelle Entwicklungen berichten von bis zu doppelte Energiedichte pro Volumen und eine höhere Ladeleistungsaufnahme, wodurch die Ladezeiten schätzungsweise um etwa ein Drittel kürzer als bei den aktuellen Standards ausfallen. Sollten sich diese Verbesserungen in der Produktion bestätigen, würden sie eine größere Reichweite oder einen kleineren Akku ermöglichen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
Des Weiteren wird die Verwendung von Verfahren wie Trockenelektrode Das Verfahren verspricht, durch den Wegfall der Lösungsmitteltrocknung im Herstellungsprozess kostspielige und energieintensive Schritte einzusparen. Die Herausforderung besteht darin, Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit im großen Maßstab zu erreichen – eine wesentliche Voraussetzung für die Homologation im Automobilbereich.
- Höhere Energiedichte und Potenzial für Autonomie überlegen
- Verbesserte Wärmeleistung und geringeres Risiko angesichts kritischer Ereignisse.
- Möglichkeit schnelleres Laden mit geringerer Belastung für die Zelle.
- Neue Produktionsprozesse (z. B. Trockenelektrode) mit Wirkungsgrade Potenzial.
Kalender und wichtige Partnerschaften
In Europa hat BMW mit der Partnerschaft mit Samsung SDI und Solid Power Ziel ist die Evaluierung von Festkörperzellen mit einem von diesem Unternehmen entwickelten Elektrolyten. Der Plan sieht die Herstellung der Zellen im industriellen Maßstab und deren Validierung in Testfahrzeugen der nächsten Generation vor, mit dem Ziel der Kommerzialisierung, sofern die Zellen die vereinbarten Anforderungen erfüllen.
Diese Kooperation vereint die prismatischen ASSB-Zellen von Samsung SDI mit der Expertise von Solid Power im Bereich Festelektrolyte, während BMW die Module und Gehäuse übernimmt. Obwohl sich die bayerische Marke in Richtung Architekturen von Zelle zu Verpackung Da es in der neuen Klasse der Elektrofahrzeuge noch keine Module gibt, konzentriert sich die aktuelle Kooperation auf Module und Pakete, um Tests und Vergleiche zu beschleunigen.
Nissan seinerseits behauptet, dass seine Prototypen die internen Leistungsziele erreicht haben: doppelte Energiedichte und eine höhere Ladeleistung, was in der Praxis eine größere Reichweite und schnellere Ladezeiten bedeuten würde. Das Unternehmen betreibt bereits eine Pilotlinie in Yokohama und hält an seinem Plan fest, die Serienproduktion im Geschäftsjahr 2028 zu starten, mit einem Kostenziel in der Größenordnung von … 75 USD/kWh.
Um dies zu erreichen, arbeitet Nissan mit dem amerikanischen Unternehmen LiCAP zusammen. TrockenelektrodenDies ist eine entscheidende Komponente für die Produktionsausweitung. Die Herausforderung besteht nun darin, die Prozesse zu stabilisieren, die Qualität der großformatigen Elektroden sicherzustellen und die Reproduzierbarkeit in industriellen Zyklen zu gewährleisten – unerlässliche Schritte vor dem Übergang zu Serienproduktionen.
Aus Japan kommen auch Pläne von Toyota, das die Festkörpertechnologie zunächst in einem Hochleistungsmodell einführen will. Zielreichweite bis zu 1.200 kmObwohl die Popularisierung erst später erfolgen würde, würde die technische Integration in bestehende elektrische Plattformen im Laufe der Zeit den Weg für einen breiteren Einsatz ebnen.
In China hat die Chery-Gruppe (Muttergesellschaft von OMODA, JAECOO und LEPAS) ein Festkörpermodul angekündigt. 600 Wh / kgMit Angaben zu einer Reichweite von 1.300 bis 1.500 km pro Ladung und bestandenen Sicherheitstests auf Reifenpannen ohne Entzündung oder Rauchentwicklung rechnet das Unternehmen mit dem Beginn der Markteinführung im Jahr 2027 und verschärft damit den globalen Wettbewerb um die Marktführerschaft.
Auswirkungen in Europa und Spanien
Für den europäischen Markt, wo die BMW-Wertschöpfungskette und Zulieferer wie [unklar] eine zentrale Rolle spielen Samsung SDIDie Validierung von ASSB wäre ein Quantensprung in Reichweite, Ladeleistung und Kompaktheit und hätte direkte Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit von in der Region hergestellten Elektrofahrzeugen. Sie ist zudem strategisch wichtig, um die Abhängigkeit von kritischen Lieferketten zu verringern.
Transport & Environment (T&E) weist in ökologischer Hinsicht darauf hin, dass diese Batterien die Umweltbelastung erheblich reduzieren können. COXNUMX-Fußabdruck Dank seiner höheren Dichte und des geringeren Materialbedarfs pro kWh. Der Effekt wäre noch größer, wenn die Rohstoffe aus umweltschonenderen Quellen stammten, beispielsweise aus der Lithiumgewinnung aus geothermischen Solen im Vergleich zu herkömmlichen Methoden.
Der Wettlauf ist global: In den USA arbeiten einige Entwickler an ersten industriellen Kapazitätszielen, und in Asien mehren sich die Ankündigungen. Pilotlinien und Fahrpläne Produktion. Europa positioniert sich mit eigenen Projekten und Technologieallianzen, um bei der nächsten Batteriegeneration nicht den Anschluss zu verpassen.
Herausforderungen und Kosten in der Fertigung
Der Übergang von Prototypen zur Serienproduktion hängt von der Beherrschung der Schnittstellen ab. FestelektrodeUm die Mikrostruktur der Trockenelektrode zu kontrollieren und hohe Ausbeuten bei gleichbleibender Qualität zu erzielen, muss jeder Prozessschritt wiederholbar, rückverfolgbar und mit den Automobilstandards konform sein.
In Bezug auf die Kosten liegen die Zielvorgaben bei etwa 75 USD/kWh Sie setzten Maßstäbe für den Ausbau des Zugangs zu Elektrofahrzeugen mit großer Reichweite und schnellerer Ladefähigkeit. Um diese Ziele zu erreichen, sind gleichzeitige Verbesserungen bei Materialien, Prozessen und Skalierbarkeit sowie widerstandsfähige und diversifizierte Lieferketten erforderlich.
Wenn die Validierungen hinsichtlich Leistung, Sicherheit und Langlebigkeit mit der industriellen Reife übereinstimmen, werden Festkörperbatterien innerhalb der von den Herstellern vorgegebenen Zeiträume bereit sein, vom Labor auf die Straße gebracht zu werden, was einen spürbaren Einfluss auf die... Europäischer Markt und in den Klimazielen des Kontinents.
