Toyota will mit Festkörperbatterien den E-Auto-Markt erobern
Ein kürzlich erreichter Durchbruch bei der Entwicklung der Festkörperbatterie-Technologie soll es nun bringen: Toyota schwenkt von seiner bisherigen Wasserstoff-Strategie auf Elektro um. Als einer der weltweit führenden Autohersteller, der sich bisher vor allem auf Hybrid- und Brennstoffzellen-Fahrzeuge konzentriert hat, will der japanische Konzern nun auch im Bereich der reinen Elektroautos durchstarten – und setzt dabei auf die revolutionäre Batterietechnik.
Offenbar ist es Toyota gelungen, die wichtigsten Hürden zu überwinden, die dem massenhaften Einsatz von Festkörperbatterien bisher im Weg standen – darunter die geringere Ionenleitfähigkeit gegenüber Batterien mit flüssigen Elektrolyten, die hohe Temperaturabhängigkeit oder Ablagerungen an der Anode bei Laden und Entladen. All diese Probleme sollen laut Toyota-Sprechern der Vergangenheit angehören. Mit ersten Fahrzeugen ist bereits ab 2025 zu rechnen.
Festkörperbatterien – das Beste aus allen Welten?
Glaubt man den Verlautbarungen des japanischen Autogiganten, beseitigen Festkörperbatterien alle Nachteile, die die massenhafte Verbreitung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen bisher behindert haben. Das liegt an der revolutionären Beschaffenheit der zum Einsatz kommenden Elektrolyte, so Unternehmenssprecher.
Während Elektrolyte bei Lithium-Ionen-Batterien flüssig sind, bestehen sie bei den Festkörperbatterien vollständig aus festen Materialien. Das führt zu einer höheren Energiedichte als bei herkömmlichen Batterietechnologien. Ergebnis: Die Festkörperbatterie kann mehr Energie pro Volumen speichern. Das ermöglicht größere Reichweiten, und das bei kleineren und leichteren Batterien.
Durch den Einsatz spezieller Materialien weisen Festkörperbatterien nun auch eine deutlich geringere Brandgefahr auf, was die Sicherheit bei Unfällen oder Beschädigungen erhöht. Doch es ist vor allem eine Eigenschaft, die den endgültigen Durchbruch von E-Autos bewirken könnte.
Vor allem die langen Ladezeiten machen das E-Auto für den beruflichen Einsatz und für Langstrecken nicht zu einer praktikablen Alternative zum Verbrenner-Auto, wie hoch die Reichweite einer Akkuladung auch sein mag. Der Zeitbedarf für das Laden erlaubt keine effektive Einbindung in den beruflichen Alltag. Das soll mit der Festkörperbatterie der Vergangenheit angehören: Laut Toyota soll ein Ladevorgang nur noch zehn Minuten in Anspruch nehmen – also anasatzweise vergleichbar mit dem Tanken von Benzin oder Diesel.
Praktischer Einsatz steht unmittelbar bevor
Toyota plant, noch in diesem Jahr den Prototyp eines Elektro-SUVs mit einer Festkörperbatterie vorzustellen. Das Fahrzeug soll auf der gleichen Plattform wie der Brennstoffzellenwagen Mirai basieren und eine Reichweite von 500 Kilometern haben. In die Serie will das Unternehmen 2025 mit einigen Hybrid-Modellen gehen. Reine Festkörper-Elektroautos soll es dann ab 2027 geben.
Der japanische Konzern hat aber nicht nur die eigene Modellpalette im Blick. Anvisiert ist auch die Lizenzierung an andere Hersteller. Der Plan ist die Schaffung eines Industriestandards, um so die Kosten für die Massenproduktion zu senken. Dass es Toyota ernst ist mit seiner Elektro-Strategie, zeigt die mittelfristige Planung: Bis 2030 will der Konzern zehn Prozent seiner globalen Fahrzeugverkäufe mit Elektroautos bestreiten.
Auch andere Hersteller setzen auf Festkörper-Technologie
Toyota ist nicht der einzige Autohersteller, der an Festkörperbatterien forscht. Auch andere Unternehmen wie Volkswagen, Nissan, BMW oder Mercedes-Benz arbeiten an dieser Technik und wollen in den nächsten Jahren eigene Modelle mit Festkörperbatterien auf den Markt bringen.
So hat sich Volkswagen an dem amerikanischen Start-up QuantumScape beteiligt, das eine Festkörperbatterie mit einer Reichweite von 800 Kilometern und einer Ladezeit von 15 Minuten verspricht. Volkswagen will ab 2025 mit der Produktion von Festkörperbatterien beginnen und sie zunächst in seinen Premium-Modellen einsetzen.
Nissan hat angekündigt, bis 2028 ein Elektroauto mit einer Festkörperbatterie zu präsentieren. Das Fahrzeug soll eine Reichweite von 1000 Kilometern haben und sich in nur fünf Minuten aufladen lassen.
BMW und Mercedes-Benz haben sich mit anderen Partnern zu einem europäischen Konsortium zusammengeschlossen, um gemeinsam an der Entwicklung von Festkörperbatterien zu arbeiten. Das Ziel ist es, bis 2030 eine marktreife Technik zu schaffen, die sowohl leistungsstark als auch kostengünstig ist. An der Festkörper-Technologie führt also in Zukunft kein Weg mehr vorbei.
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