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Über diesen Grund für schlechte E-Auto-Verkäufe redet niemand! Wöchentlich werden neue angebliche Wunderakkus gehyped, was dazu führt, dass potenzielle Käufer ihre Kaufentscheidung nach hinten schieben, weil sie auf den „großen Durchbruch“ in der Akkutechnik warten. Wenn dieser Durchbruch – wie so oft – ausbleibt, hört man von den Kritikern: „Seit Jahrzehnten keine Fortschritte bei Akkus.“ Der Schaden für die Elektromobilität ist enorm. Das muss endlich aufhören!
Hi, ich bin Tom, Chemiker und Akkuentwickler. Ich habe unter anderem für Tesla und VW geforscht und erzähle euch heute, fernab vom Hype, wie sich die Akkutechnik wirklich in der Industrie weiterentwickelt, was die vielversprechendsten Akkutechnologien der nächsten Jahre sind – und ob man mit dem Kauf eines E-Autos lieber noch warten oder jetzt zuschlagen sollte! Wenn ihr bei den ganzen Hypes, die es um angebliche Wunderakkus gibt, nicht mehr hinterherkommt, ist das hier euer Video. Was hat sich wirklich getan?
Fangen wir mit dem Blick auf die Fakten: Hier seht ihr, wie sich die Energiedichte von Akkus in den letzten 20 Jahren entwickelt hat. In den frühen 2000ern ging es rasant bergauf – aber seit etwa einem Jahrzehnt flacht die Kurve deutlich ab. Die Erklärung: In den frühen 2000ern wurden drei Materialklassen entwickelt, die wir bis heute alle in unseren Akkus nutzen. Bis man da hinkam, gab es große Sprünge in der Energiedichte, aber jetzt geht es darum, das Maximum aus diesen bekannten Materialchemien herauszuholen und sie Stück für Stück weiterzuentwickeln. Heute hat ein LFP-Akku z.B. die doppelte Energiedichte als die ersten LFP-Akkus in den frühen 2000ern – trotz der gleichen Chemie im Kern. Dementsprechend steigen auch die Reichweiten Generation zu Generation, sowohl der Durchschnitt als auch die maximalen Reichweiten. Auch die Kosten sind massiv, exponentiell gesunken – auf mittlerweile unter 100 Dollar pro Kilowattstunde. Das liegt vor allem an Skalierungseffekten: Die Nachfrage ist riesig, die Produktion ist sogar noch größer – es gibt hunderte Zellfabriken, vor allem in China – das lässt die Preise purzeln.
Ich lese so oft den Kommentar „E-Autos sind unausgereifte Technologie“ – dem würde ich widersprechen. Aber trotzdem entwickeln sie sich nicht in dem Maße, wie es uns aus den Medien laut angeblicher „Super-Akkus“ dauernd suggeriert wird – doppelte Reichweiten von einem aufs andere Jahr – Fehlanzeige. Warum also dieser Widerspruch? Einer der Gründe: Marketing. Beispiel Xiaomi SU7: Der wurde mit über 800 Kilometern Reichweite angekündigt – real sind es eher 400–500. Man bekommt manchmal den Eindruck, deutsche Hersteller wären komplett abgeschlagen, das liegt aber tatsächlich auch daran, dass sie etwas konservativere Werte nach WLTP-Testzyklus angeben, die realistischer sind als chinesische Angaben nach CLTC-Testzyklus. Und es gibt auch den umgekehrten Fall: Akkutechniken, die groß angekündigt wurden, aber bis heute in keinem relevanten Serienfahrzeug angekommen sind.
Der Grund dafür: Viele Super-Akkutechnologien sind in einer Sache besonders gut, wie besonders hohe Energiedichte, oder besonders hohe Langlebigkeit, gute Skalierbarkeit in der Massenproduktion – aber sie bieten eben keine gute Balance aus all den wichtigen Faktoren, weshalb sie irrelevant für den Kunden sind oder gar nicht erst in Massen hergestellt werden. Also wir haben auf der einen Seite wirklich tolle Entwicklungen, auf der anderen Seite aber auch absolute Quatsch-Hypes und Übertreibungen.
Welche Technologien haben echtes Potenzial, die Preise weiter purzeln zu lassen und die Reichweiten zu erhöhen – was steht uns in den nächsten Jahren bevor? Derzeit gibt es hauptsächlich zwei für euch relevante Entwicklungsrichtungen in der Akkutechnik: 1. Low-Cost & Fast Charging – also günstige Akkus mit akzeptabler Reichweite. Hier liegt viel Hoffnung auf Natrium-Ionen, weil sie potenziell günstigere und häufig verfügbare Rohstoffe verwenden. 2. High-Energy & Long Range – also Akkus mit möglichst hoher Energiedichte. Das ist der Bereich, in dem Feststoffakkus oft genannt werden. Feststoffakkus sollen den Einsatz besonders energiereicher Speichermaterialien in den Elektroden erlauben, die im Kontakt mit flüssigen Elektrolyten zu gefährlich sind, mit festen Elektrolyten aber stabilisiert werden können. Sie sollen dadurch hohe Reichweiten erlauben.
Klingt alles vielversprechend – aber beides ist noch nicht marktreif für den europäischen E-Automarkt. Warum? Weil es eben nicht „Schnipp“ macht und man die Produktion umstellt oder eine neue Produktion aufbaut. Zwischen einer funktionierenden Zelle im Labor und einer Serienproduktion können locker zehn Jahre liegen, die Garantie, dass die industrielle Produktion funktioniert, kann uns aber keiner geben. Ein gutes Beispiel: BYDs LFP-Blade-Zellen. Heute State of the Art – aber die Entwicklung begann 2018! Viele Technologien funktionieren heute auf Laborniveau – aber das bedeutet oft nur: 1 bis 10 Zellen mit 100–300 mAh Kapazität. Das ist weit weg von Massenproduktion. Bei Natrium-Ionen-Akkus ist die Hochskalierung bereits gelungen – aber wegen fehlender Skaleneffekte sind sie heute noch teurer als aktuelle, günstige Lithium-Eisenphosphat-Akkus.
Besonders Feststoffakkus werden seit Jahren als Gamechanger gehypt. Aber ehrlich gesagt geht mir das Thema eher auf die Nerven. Feststoff vs. Semi-Feststoff – und die Wahrheit dahinter: Echte Komplett-Feststoffzellen haben massive Probleme – besonders bei der Herstellung und beim Preis. Der größte Problem ist die Grenzfläche zwischen dem Feststoffelektrolyt und den Metall-Anoden. Ein Feststoffelektrolyt ist offensichtlich nicht so flexibel wie ein klassischer Flüssigelektrolyt, der heute in unseren Akkus zum Einsatz kommt. Dadurch entstehen Kontaktverluste zwischen den Zellkomponenten – welche die Lebensdauer stark verkürzen. In kleineren Zellen lässt sich noch ein großer Druck aufbauen, um die Materialien in Kontakt zu halten – in der Massenproduktion und im Betriebsleben eines großformatigen Akkus ist das aber eine riesige Herausforderung. Eine Zwischenlösung sind Semi-Feststoffakkus, aber die sind noch sau teuer in der Produktion. Und das sage nicht nur ich, wenn ihr mir nicht glaubt: Selbst der CEO von CATL, dem größten Akkuhersteller der Welt, sagt: „Feststoffakkus sind Jahre von der Kommerzialisierung entfernt.“ Quelle einblenden: CATL CEO sagt: Feststoffakkus sind in Kinderschuhen. Und dabei ist CATL sonst in allem anderen selbst ein Ankündigungsweltmeister!
Was mich aber vor allem nervt, ist, dass dauernd behauptet wird, Feststoffakkus seien viel sicherer als klassische Lithium-Ionen-Akkus: Das ist Quatsch. Auch in Feststoffakkus können sich Dendriten bilden, auch sie können thermisch durchgehen, es gibt auch hier verschiedenste Materialklassen mit verschiedenen Risiken – meine Abonnenten kennen diese Positionen von mir, ich packe euch paar Videos dazu in die Infobox.
Gucken wir also lieber, was jetzt wirklich in absehbarer Zeit auf die Straße kommt. Was wirklich kommt: Evolution statt Revolution. Natrium-Ionen-Zellen können in Zukunft helfen, Kosten zu senken – aber aktuell fehlt ihnen der Skalenvorteil und sie sind der Lithium-Technik noch einige Jahre Optimierung hinterher und dadurch noch deutlich weniger energiedicht als potenziell möglich – das heißt wenig geeignet für heutige E-Autos in Europa. Währenddessen entwickeln sich Lithium-Ionen-Zellen immer weiter. Nicht revolutionär – aber eben Schritt für Schritt. Mehr Effizienz, geringere Ladeverluste, bessere Integration ins Fahrzeug, geringere Preise – all das führt zu Verbesserungen im ein- bis zweistelligen Prozentbereich von Generation zu Generation. Aber eine plötzliche Verdopplung der Leistungswerte bei gleichem Preis? Keine Chance. Vor allem weil zwischen den Generationen gerne mehrere Jahre liegen.
Beispiel Teslas 4680 Zellen: Groß angekündigt im Jahr 2022 sollten sie die Reichweite um bis zu 50% steigern. Die Realität? Die ersten Zellen waren nicht besser als die Vorgängerzellen von Zulieferern. In Europa sind die 4680er nicht mal auf dem Markt: Tesla hat in ihr 6 Jahre altes Automodell Model Y beim Übergang zum Facelift nicht einmal neue Akkutechnik eingebaut, sondern nur ein bisschen an der Software, an der Effizienz und der Aerodynamik gedreht! Die Akkutechnik dürfte safe über 7 Jahre alt sein!
Traut nicht dem Hype, traut den Zahlen und Fakten! Ja, E-Autos entwickeln sich konstant weiter und meist auch in gutem Tempo, aber lange nicht so schnell, wie es manche beschwören um Klicks und Aufmerksamkeit zu sammeln – ja, ich gebe zu, das mache ich manchmal auch in meinen Thumbnails, aber ich gebe mir größte Mühe, das im Video immer nüchtern einzuordnen.
Wenn du ein E-Auto kaufen willst, ist jetzt ein guter Zeitpunkt. Derzeit haben E-Autohersteller riesige Konkurrenz auf dem Markt, der Preis für Lithium ist im Keller, es sind große Überkapazitäten auf dem Markt. Also – wartet euch nicht zu Tode und rechnet mit dem alles ändernden Durchbruch, die Reichweiten und Laderaten sind heute schon nachweislich richtig gut und es gibt für fast jedes Fahrprofil bereits ein passendes E-Auto – vom Stadtflitzer bis zur Reiselimousine. Wer 20 km am Tag fährt und zuhause laden kann, braucht keine 900 km Reichweite.
Ihr seht schon, wie viele Missverständnisse es da draußen über Akkus gibt. Das macht es Einsteigern aber auch Fortgeschrittenen extrem schwer, Akku-Technik richtig zu verstehen, und aktuelle Trends richtig einzuordnen – das wiederum sorgt für Fake News und schadet der E-Auto-Branche. Das ist einfach frustrierend, und das Problem beginnt schon bei der Lehre an den Unis, weil die oft viel zu theoretisch und anwendungsfern lehren – denn nur weil etwas auf dem Papier gut klingt, ist es in der Praxis noch lange kein Durchbruch, weswegen man sich so fühlt, als ob studentenlange Theoriekurse eine reine Zeitverschwendung sind. Im Vergleich zu China haben wir zu wenig Batterieexperten in der Batteriebranche.
Um das zu ändern, habe ich mit führenden Experten aus der Automobilindustrie meine Batterie-Lernplattform Battery Essentials nochmals weiterentwickelt. Am kommenden Montag, den 21. April, launcht die optimierte Version 2.0! Wir haben die Didaktik optimiert, neue Inhalte ergänzt und jede Menge Branchenwissen aus der Praxis eingebaut – damit du noch einfacher und schneller verstehst, wie moderne Batterietechnik in der Anwendung wirklich funktioniert. Battery Essentials bringt dir in über 40 Lektionen mit mehr als 4 Stunden Videomaterial alles bei – von den fundamentalen Grundlagen bis zur Zellentwicklung, klar strukturiert und einsteigerfreundlich. Über 1000 Nutzer nutzen die Plattform mittlerweile – von Studierenden über Startups bis hin zu Entwicklern aus der Autoindustrie oder Privatleuten, die sich einfach für das Thema interessieren. Bis zum 21. April bekommst du Battery Essentials noch zum aktuellen Preis – und mit dem Code APRIL25 sogar noch mit 10% Rabatt obendrauf. Für Neukunden steigt der Preis nach dem Launch des Updates aber, weil darin nochmal richtig viel Arbeit und Know-how geflossen ist. Also – wenn du Batterien endlich fernab der Hypes richtig verstehen willst, um Teil der Energiewende zu sein, dann scanne jetzt den QR Code oder klicke auf den Link in der Beschreibung. Wir sehen uns dort, macht’s gut und bis bald.