Elektroautos könnten den nächsten großen Schritt mit den Batterien von Solid Power machen

Es ist eine aufregende Zeit für Festkörperbatterien. BMW gab letzten Monat bekannt, dass es sich mit dem in Colorado ansässigen Batterieentwickler Solid Power zusammengetan hat, der sehen könnte, dass der Autohersteller die Lithium-Ionen-Zellen aus Flüssigelektrolyten von gestern zugunsten einer soliden Alternative zugunsten einer sicheren, energiesparenderen und einfacheren Alternative auswählt.

"Ich möchte nicht hier sitzen und behaupten, dass alle technischen Herausforderungen gelöst sind", sagt Doug Campbell, CEO von Solid Power Inverse. "Es ist ein Vertrauensbeweis, dass einige der fundamentalen historischen Bedenken in Bezug auf den Solid State-Status meiner Meinung nach ein Spiegelbild der Tatsache sind, dass diese gelöst wurden, zumindest unter dem Gesichtspunkt der Durchführbarkeit."

Lange Zeit als Traumalternative zu aktuellen Batterien angekündigt, könnten Festkörperbatterien doppelt so viel Energie speichern. Mit dem Tesla Roadster der zweiten Generation könnte er dazu beitragen, die Reichweite der 200-Kilometer-Batterie von 200 Kilowattstunden zu verdoppeln.

Es ist nicht unvernünftig zu glauben, dass Tesla die Zellen übernehmen könnte: Elon Musk wies auf „den bedeutendsten Durchbruch der Batterie“ hin, den es „im August 2017 bei einem Investorenanruf machen könnte“. Los Angeles nach Seattle mit einer einzigen Ladung?

Es ist jedoch nicht so einfach, vorhandenes Material durch neues auszutauschen. SolidEnergy, ein Unternehmen, das sich 2012 aus dem MIT auswanderte, verwendete eine Kombination aus festen und flüssigen Elektrolyten, um die gleiche Leitfähigkeit zu erhalten und gleichzeitig die zusätzliche Kapazität bereitzustellen. Sakti3, eine Tochtergesellschaft von Dyson, hat im vergangenen Jahr einen Durchbruch erzielt, als es einen Dünnfilmabscheidungsprozess einsetzte, um zu verhindern, dass sich die Elektroden berühren.

Solid Power, bei dem "proprietäre anorganische Materialien" verwendet werden, verfügt über eine funktionierende 5-Stunden-Batterie im Labor. Dies ist etwa doppelt so groß wie ein herkömmlicher Smartphone-Akku, und das Unternehmen geht davon aus, dass kleinere Akkus in den nächsten drei bis fünf Jahren einige Branchen erreichen könnten. Da der Prozess viele der Materialien und Prozesse herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien verwendet, ist Campbell zuversichtlich, dass diese Zellen ähnliche Effizienz-Einsparungen bei den Kosten pro Kilowatt bieten werden, die bei heutigen Batterien erzielt werden.

Eine der größten Hürden, um dieses Traumauto auf die Straße zu bringen, ist der Qualifizierungsprozess. Dies bedeutet, dass die Produktion auf Maß gebracht wird, regulatorische Hürden überwunden werden müssen und sichergestellt wird, dass die Technologie für Straßen sicher ist. Aus diesem Grund glaubt Campbell, dass wir in den nächsten fünf bis zehn Jahren in der Lage sein werden, ein Solid-State-Auto zu fahren. Alles, was früher ist, ist unrealistisch.

„Ich weiß, dass Toyota seit langem in diesem Bereich tätig ist und dass sie über viele Ressourcen verfügen“, sagt Campbell. "Ich kann nur durch die Interaktionen sagen, die ich mit Toyota-Partnern hatte. Ich kann daraus schließen, dass sie nicht weiter sind als wir, aber ich verwende keine privilegierten Informationen."

Eine weitere große Hürde ist die Aufladezeit. Während Tesla von seinen 120-Kilowatt-Aufladestationen eine halbe Stunde Ladezeit fordert, ist dies ein Preis, der die Batterie belastet.

"Im Vergleich zu Lithium-Ionen ist die Laderate immer noch begrenzt", sagt Campbell.

Es wird schwer sein, die Leute davon zu überzeugen, stundenlang herumzusitzen und auf das Laden ihres Autos zu warten, insbesondere wenn diese Batterien nach Jahren der Einführung von Elektrofahrzeugen auf den Markt kommen. Trotzdem sieht die Zukunft alternativer Kraftfahrzeuge ausgesprochen solide aus.