Noch bevor Festkörperakkus die letzten Schritte zum Serieneinsatz in Elektroautos absolviert haben, präsentiert die Firma Prologium bereits die nächste Generation solcher "solid-state batterys". Der Spezialist aus Taiwan hat kürzlich eine Lithium-Keramik-Batterie (kurz: LLCB) vorgestellt, die nicht nur im Vergleich zu aktuellen Lithiumionen-Akkus, sondern auch zu bisher bekannten Festkörper-Technologien zahlreiche Vorteile aufweisen soll.
Hauptgrund dafür sind Prologium zufolge die keramischen Festkörperelektrolyte, die hervorragend Wärme leiten, weshalb auf parallele Verbindungen innerhalb des Batteriepakets verzichtet werden kann. Obendrein lässt sich bei diesem Layout eine weniger komplexe Kühlung für den Energiespeicher einsetzen. Bei der Entwicklung des Thermo-Managements hilft der deutsche Zulieferer Mahle, mit dem Prologium eine Absichtserklärung für eine künftige Technik-Kooperation unterzeichnet hat. Ziel ist es, nicht nur in Sachen Leistung, Effizienz und Kosten wettbewerbsfähig zu sein, sondern explizit auch bei der Alterung. Der Batteriewert über die Lebensdauer spiele eine entscheidende Rolle für die Durchdringung des Massenmarktes und den künftigen Gebrauchtmarkt für Elektrofahrzeuge, heißt es in einer Mitteilung.
Nahezu doppelte Energiedichte
Generell soll die LLCB-Technik die Energiedichte im Vergleich zu heutzutage oft verwendeten zylindrischen 2170-Zellen (die Bezeichnung referenziert auf die Abmessungen von 21 x 70 Millimetern) nahezu verdoppeln. Deshalb lassen sich das Gewicht und die Größe des Akkus stark reduzieren. Folgerichtig hat Prologium die LLCB besonders flach gestaltet, damit jene Autohersteller, die sie einsetzen, den vorhandenen Bauraum optimal ausnutzen können. "Sie ermöglicht eine größere Design-Flexibilität für Elektrofahrzeuge", sagt Simon Wu, ein leitender Entwickler bei Prologium. Wu verspricht zudem trotz gleicher Gesamtenergie ein um etwa 115 Kilogramm geringeres Gewicht für ein Akkupaket im Vergleich zu heutigen Standards.
Auch in Sachen Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz soll eine Lithium-Keramik-Batterie Vorteile mit sich bringen. Durch die reduzierte Anzahl von Zellen erfordere der Produktionsprozess weniger Rohstoffe und erzeuge weniger Abfall vonseiten der Trägermaterialien. Einmal ins Auto eingebaut, soll die vereinfachte Struktur des Akkupacks obendrein die Wartung erleichtern und die Betriebskosten senken.
Mercedes besitzt Prologium-Anteile
Erste LLCB-Prototypen sollen noch Ende 2023 zu Testzwecken an die Prologium-Partner unter den Autoherstellern geliefert werden. Einer von ihnen ist Mercedes-Benz; die Schwaben haben Anfang 2022 einen "hohen zweistelligen Millionenbetrag" in das Unternehmen investiert (siehe Fotoshow). Der vietnamesische Autohersteller Vinfast kooperiert ebenfalls mit Prologium.
Produziert werden die Zellen dann wohl in einer neu errichteten Gigafactory in Dunkerque (Dünkirchen). Prologium investiert 5,2 Milliarden Euro im hohen Norden Frankreichs, um eine Zellfabrik mit einer Gesamtkapazität von jährlich 48 Gigawattstunden hochzuziehen. Von dort aus sollen die europäischen Prologium-Kunden mit Akkuzellen beliefert werden. Zudem wollen die Taiwanesen dort eine weitere Batterieentwicklung ansiedeln. Der Bau des Werks soll im zweiten Halbjahr 2024 beginnen; Ende 2026 soll es den Betrieb aufnehmen. Anfangs werden dort aber wohl noch Festkörper-Akkus der ersten Generation mit hundertprozentiger Siliziumoxid-Anode gefertigt.
Fazit
Prologium, ein Spezialist für Festkörper-Batterien, hat die nächste Generation dieser Zelltechnologie vorgestellt. Sie arbeitet mit keramischen Festkörperelektrolyten, was in vielerlei Hinsicht Vorteile bieten soll. Und zwar nicht nur gegenüber den aktuellen Standards, sondern auch im Vergleich zur ersten Generation der Festkörper-Akkus. Bei der Entwicklung ist der deutsche Zulieferer Mahle behilflich. Der Technologie-Konzern kümmert sich um den Bereich Kühlung und Thermo-Management.
