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Reichweiten von mehr als 1.000 Kilometern – davon träumen auch Fahrer von Diesel- oder Benzinautos. Doch während das Potenzial bei herkömmlichen Antrieben so gut wie ausgereizt ist, geht die Entwicklung in der Elektromobilität gerade erst los. Mit neuartigen Akkus könnten sowohl die geringe Reichweite von Elektroautos als auch zu lange Ladezeiten der Vergangenheit angehören. Vattenfall InCharge stellt die aktuelle Entwicklung vor.
Höhere Kapazität, schnellere Ladezeiten, längere Lebensdauer des Akkus bei niedrigen Kosten: Mit der SALD-Batterie sollen schon bald 1.000 Kilometer Reichweite möglich sein – mindestens. Dabei erfindet die SALD-Technologie die Batterie nicht neu. Vielmehr ist sie eine Weiterentwicklung der gängigen Lithium-Ionen-Akkus. SALD steht für Spatial Atom Layer Deposition, die Zellen werden also mit einer ultradünnen Atombeschichtung ummantelt, die den Ionen-Fluss zwischen Anode und Kathode deutlich verbessert, was sich auch positiv auf Sicherheit und Langlebigkeit auswirkt.
Hinter dieser Entwicklung steckt eine niederländisch-deutsche-Kooperation aus der staatlichen Forschungseinrichtung The Netherlands Organisation (TNO) und dem Fraunhofer Institut. „Im ungünstigsten Fall soll der Akku bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Nutzung von Klimaanlage oder Heizung nach 1.000 Kilometern noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzen“, erklärt SALD-CEO Frank Verhage. Praktisch: Die Technologie eignet sich auch für Feststoffbatterien. Erste Tests in Pilot- und Produktionsanlagen laufen bereits.
Feststoffzellenbatterien punkten bereits jetzt in der Entwicklungsphase mit einer höheren Leistung als Lithium-Ionen-Akkus. Indem die Ladung nicht mehr durch einen flüssigen, sondern einen festen Elektrolytkern transportiert wird, liefern die Batterien 30 bis 40 % mehr Reichweite.
Gleichzeitig soll der Ladevorgang doppelt so schnell funktionieren. So ist es nicht verwunderlich, dass mehrere Autobauer intensiv an der Entwicklung arbeiten. Dazu gehören Toyota, BMW, Nissan und Mercedes. Erste Serienmodelle werden für 2027 erwartet, Pilotprojekte und Kleinserien starten bereits früher. Mercedes hat im Februar 2025 die ersten Straßentests durchgeführt. Allerdings ist die neue Batterietechnik noch mit höheren Kosten verbunden.
Günstige Alternative: Lithium-Eisenphoshat-Akkus und Natrium-Ionen-Batterien
Deutlich günstiger als Lithium-Ionen-Akkus sind hingegen Natrium-Ionen-Batterien und Eisenphosphat-Akkus (LFP).
Lange hatten diese Alternativen aufgrund der geringeren Energiedichte das Nachsehen, doch inzwischen haben sie aufgeholt.
Das chinesische Unternehmen CATL, größter Batteriehersteller der Welt, hat einen LFP-Akku entwickelt, der in nur zehn Minuten Strom für 400 Kilometer laden kann. Selbst im Winter soll die Ladedauer für diese Strommenge nur geringfügig auf 30 Minuten steigen.
Die neue Technologie wird seit 2024 serienmäßig in neuen Fahrzeugen verbaut, insbesondere auf dem chinesischen Markt und bei internationalen Automobilherstellern wie Tesla.
Auch der klassische Lithium-Ionen-Akku wird weiterhin optimiert. So ermöglichen Siliziumanoden eine höhere Energiedichte, längere Reichweiten, schnellere Ladezeiten und geringere Kosten. Sie kommen seit kurzem in Serie zum Einsatz, unter anderem bei Tesla.
Aktuell werden in Elektroautos vor allem Batterien mit Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) und Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (NCA) verbaut. NMC- und NCA-Batterien ermöglichen schon heute längere Reichweiten bei gleichem Gewicht, sind preisgünstiger, da weniger Cobalt verwendet wird und langlebiger. Sie schaffen 3 bis 5.000 Ladezyklen mit bis zu 75 % Kapazitätserhalt, während klassische Lithium-Ionen-Batterien oftmals nur auf 1.000 Zyklen kamen.
Reichweitenangst, Zeitverlust beim Laden und geringe Lebensdauer gelten in der Gesellschaft als die größten Hürden für den Umstieg auf Elektromobilität. Doch mit der Aussicht auf eine neue Generation von Akkus dürften auch die letzten Bedenkenträger überzeugt werden.
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