Studie

Feststoffbatterie: Der Super-Akku für E-Autos braucht noch ein paar Jahre

Das E-Auto der Zukunft könnte mit einer Feststoffbatterie fahren - solange nicht die nähere Zukunft gemeint ist. © pixabay.com
Das E-Auto der Zukunft könnte mit einer Feststoffbatterie fahren - solange nicht die nähere Zukunft gemeint ist. © pixabay.com

Die Feststoffbatterie gilt als der „Heilige Gral“ der E-Mobilität. Sie sind leichter als die gängigen Lithium-Ionen-Akkus, können schneller aufgeladen werden und außerdem die Reichweite erhöhen. Auch die Sicherheit sei besser, weil sie keine oder nur wenig brennbaren Flüssigkeiten enthalten. Autobauer investieren daher massiv in die Forschung von neuen Feststoffbatterien. So verkündete Samsung etwa vor zwei Jahren einen „bahnbrechender“ Durchbruch bei der Entwicklung eines Prototyps einer solchen Batterie. Diese ermöglichte damals Fahrten über 800 Kilometer, rund 1.000 Ladezyklen waren möglich. Das Problem dabei bleibt auch nach zwei Jahren dasselbe: die Marktreife.

Feststoffbatterie lässt noch auf sich warten

Auch in den kommenden Jahren dürften Feststoffbatterien nicht standardmäßig in E-Autos verbaut werden, sagen Forscher:innen des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI in einer neuen Studie. Feststoffbatterien (Solid State Batteries, SSB) hätten zwar viel Potenzial, müssen ihre Marktfähigkeit aber erst unter Beweis stellen, so die Studienautor:innen in einer Aussendung. Der Automobilmarkt berge dabei das insgesamt größte Potenzial für einen Einsatz solcher Batterien.

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Die einzigen derzeit in größerem Umfang auf dem Markt befindlichen Feststoffbatterien sind Polymer-SSBs, die in einigen Elektrobussen zum Einsatz kommen. Ihre Betriebstemperatur von 50 bis 80 Grad Celsius beschränkt allerdings die Anwendung solcher Akkus. Außerdem erwarten die Forscher:innen nicht, dass oxid- und sulfidbasierte Feststoffbatterien in den nächsten fünf Jahren in größerem Umfang auf dem Automobilmarkt auftauchen werden. Zuvor könnten allerdings Laptops oder Handys die Akkus verwenden, weil dort die Ansprüche an weniger hoch seien.

Festkörperbatterien noch immer Nischenprodukt

Momentan werden global betrachtet jedoch weniger als 2 GWh an Festkörperbatterien hergestellt, geben die Forschenden an-.  Aber das dürfte sich ihrer Meinung nach wohl ändern. Die Produktionskapazität im Jahr 2030 schätzen die Forscher:innen auf 15 bis 55 GWh, für 2035 sagen sie 40 bis 120 GWh voraus. Das ist eine enorme Steigerung, entspricht aber nur in etwa einem bis zwei Prozent des Marktes für Lithium-Ionen-Batterien. Noch 2035 könnten Festkörperbatterien aber bereits in der Passagierluftfahrt eingesetzt werden, schreiben die Forscher:innen in ihrer Studie.

Für die Studie führten die Autor:innen Interviews mit 25 internationalen Expert:innen zum Thema Festkörperbatterien. Danach folgte eine Online-Befragung, bei der rund 50 Wissenschaftler:innen teilnahmen. Zum Schluss führte das ISI noch einen Workshop mit 25 europäischen Expert:innen zu den Themen Batterieforschung und -entwicklung durch. Bei einem Punkt waren sich die Expert:innen dabei einig: Europa habe immer noch die Möglichkeit, eine führende Rolle bei der Entwicklung von Feststoffbatterien zu spielen. Dafür brauche man jedoch deutlich mehr Investitionen und mehr Entwicklungsbemühungen.

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