Unter der Lupe: Batterietechnik: Weitere Technologiesprünge erwartet

Die Idee des batterieelektrischen Fahrens ist fast so alt wie das Automobil selbst. Die Entwicklung der Batterietechnologie verlief von großen, schweren und leistungsschwachen Bleibatterien hin zu kleinen, leichten und leistungsstarken Nickel-Metallhydrid Akkumulatoren (NiMH). Aber erst die Einführung der Lithium-Ionen-Technologie 2009 brachte den Durchbruch in der Stromspeichertechnik und machte damit Elektromobilität zur Realität. Im selben Jahr brachte Mercedes-Benz mit dem S 400 HYBRID als erster Hersteller weltweit ein Serienhybridfahrzeug mit dieser Technologie auf den Markt. Heute basieren alle Mercedes-Benz Plug-in-Hybride und Elektrofahrzeuge darauf. Weitere Technologiesprünge bei Batterien werden in der kommenden Dekade durch die Einführung von Post-Lithium-Ionen-Systemen erwartet, Lithium-Schwefel-Akkus sind momentan am vielversprechendsten.

Die Lithium-Ionen-Technologie ist gegenwärtig die effizienteste Batterie-Technologie auf dem Markt und weist zusätzlich noch deutlichen Spielraum nach oben auf. Keine andere Batterietechnologie erfüllt die geforderten Parameter, wie Qualität, Leistung, Lebensdauer und Kosten gleichermaßen. Neue Technologien speziell im Hinblick auf Verbesserungen auf der Materialseite und stetig ansteigende Stückzahlen mit Auswirkungen auf einen weiteren Preisrückgang bestimmen die evolutionären Entwicklungsschritte der nächsten Jahre.

Forscher und Entwickler weltweit arbeiten bereits an der nächsten Generation Batterietechnik. Innerhalb der nächsten Dekade ist mit der Einführung von sogenannten Post-Lithium-Ionen-Systemen zu rechnen. Besonders Lithium-Schwefel-Systeme versprechen einen großen Technologiesprung, der die für einen Elektrofahrzeugkauf außerordentlich relevanten Kaufkriterien Kosten und Reichweite revolutionieren soll. Mit Einführung der Technologie erwartet Daimler bei gleichbleibendem Bauraum eine Verdoppelung der Energiedichte und eine Halbierung der Kosten.

Die Intelligenz der Batterie steckt jedoch nicht allein in der Zelle, sondern im Gesamtsystem. Dieses besteht aus Steuerungselektronik, Software, Kühlung, dem auf das Fahrzeug maßgeschneiderten Gehäuse und den Zellen. Dabei sind Rundzellen, prismatische Zellen sowie Pouchzellen zu unterscheiden. Welches Format zum Einsatz kommt, hängt von der jeweiligen Anwendung im Fahrzeug ab. Denn jede der Zellgehäusevarianten hat ihre eigenen Stärken und Schwächen. Daimler beherrscht heute uneingeschränkt alle drei Formate und wählt für seine elektrifizierten Fahrzeuge jeweils den optimalen Zelltyp aus.

Dass die Verfügbarkeit hochkomplexer Batteriesysteme auch in Zukunft eine enorm wichtige Rolle für die Automobilindustrie spielen wird, hat die Daimler AG schon sehr früh erkannt. Das Unternehmen ist mit seiner 2009 gegründeten Tochterfirma Deutsche ACCUMOTIVE heute der einzige deutsche Hersteller mit eigener Batteriefertigung und baut deren Kapazitäten aktuell großflächig aus (Details siehe die beiden Kapitel „Kompetenznetzwerk“ und „ Stationäre Energiespeicher“).

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