«Geladen Batteriepodcast", 7.3.2025

Ein Mercedes EQs mit Feststoffzellen?

Mercedes-Benz hat kürzlich einen modifizierten EQS mit Feststoffzellen getestet, um die nächste Generation der Batterietechnologie zu erforschen. Die Idee hinter diesem Projekt ist, die Reichweite von Elektrofahrzeugen erheblich zu erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit und Effizienz zu verbessern. Mercedes-Benz strebt an, mit Feststoffbatterien Reichweiten von über 1’000 Kilometern zu erreichen. Feststoffbatterien sind sicherer, da sie keinen flüssigen und brennbaren Elektrolyten enthalten. Der feste Elektrolyt ermöglicht den Einsatz neuer Anodenmaterialien, die die Energiedichte der Batterie erhöhen und somit die Reichweite um etwa 25 Prozent steigern. Die Batterien sind leichter, was die Effizienz des Fahrzeugs weiter verbessert.

Mercedes-Benz arbeitet eng mit dem US-Hersteller Factorial Energy zusammen, um diese Technologie zur Serienreife zu bringen. Ein innovativer, schwimmend gelagerter Zellträger und pneumatische Aktuatoren sollen die Volumenänderungen der Zellen während des Ladens und Entladens ausgleichen. Diese Entwicklungen könnten einen bedeutenden Fortschritt in der Elektromobilität darstellen und den Weg für eine nachhaltigere Zukunft ebnen.

Im September 2024 präsentierte Factorial Energy seine "SOLSTICE"-Batterie, eine All-SolidState-Festkörperbatterie mit einer Energiedichte von bis zu 420 Wh/kg. Diese Technologie verspricht höheren Reichweite von Elektrofahrzeugen, eine Aufladung innerhalb 20 Minuten, mit 2’000-3’000 Zyklen eine hohe Lebensdauer und das Fahrzeuggewicht signifikant zu reduzieren.

Wie wurde Feststoffzellen von Factorial Energy entwickelt?

Mercedes-Benz hat zusammen mit Factorial Energy, einem Spezialisten für Festkörperbatterien, einen modifizierten EQS mit Feststoffzellen entwickelt, um die nächste Generation der Batterietechnologie zu erforschen. Factorial Energy lieferte Lithium-Metall-Festkörperbatteriezellen mit ihrer firmeneigenen FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) Plattform. Der EQS wurde leicht modifiziert, um die Festkörperbatterie aufzunehmen. Anpassungen am Batteriebauraum und am Batteriegehäuse waren notwendig. Intensive Tests auf verschiedenen Prüfständen wurden durchgeführt. Im Februar 2025 begannen die Strassentests mit dem modifizierten EQS1

Vorteile der Feststoffzellen.

Feststoffbatterien bieten eine um 25 % höhere Reichweite im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Der feste Elektrolyt erhöht die Zellsicherheit, da er keinen flüssigen und brennbaren Elektrolyten enthält. Die Technologie ermöglicht höhere Energiedichten, was die Effizienz und Leistung des Fahrzeugs verbessert1

Zukunftsperspektiven.

Mercedes-Benz und Factorial Energy streben an, diese Technologie zur Serienreife zu bringen und damit einen bedeutenden Fortschritt in der Elektromobilität zu erzielen. Die Marktreife wird noch in diesem Jahrzehnt angestrebt.

Welches waren die Herausforderungen bei der Entwicklung von Factorial Energy "FEST" und "SOLSTICE"?

Die Entwicklung der Festkörperbatterietechnologien "FEST" (Factorial Electrolyte System Technology) und "SOLSTICE" von Factorial Energy war mit mehreren Herausforderungen verbunden. Die Entwicklung eines stabilen und leistungsfähigen festen Elektrolyten war eine der grössten Herausforderungen. Factorial Energy musste sicherstellen, dass der Elektrolyt bei verschiedenen Temperaturen und Belastungen stabil bleibt. Die Skalierung der Batteriezellen von kleinen Prototypen zu grossformatigen Zellen mit einer Kapazität von 100 Ah war ein komplexer Prozess.Dies erforderte umfangreiche Tests und Optimierungen. Die Festkörperbatterien mussten strenge Sicherheitszertifizierungen bestehen, um für den Transport und die Nutzung in Fahrzeugen zugelassen zu werden. Factorial Energy hat es geschafft, die UN 38.3-Zertifizierung für ihre 100 Ah-Zellen zu erhalten.

Herausforderungen bei SOLSTICE.

Die Integration von Trockenkathoden war eine bedeutende Herausforderung. Diese Technologie soll die Betriebskosten, den Energieverbrauch und die Umweltbelastung in der Herstellung senken.  Die Festkörperbatterien von SOLSTICE mussten eine hohe Energiedichte erreichen, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Factorial Energy strebt eine Energiedichte von bis zu 450 Wh/kg an. Die Entwicklung effizienter und nachhaltiger Produktionsprozesse war entscheidend. Factorial Energy verwendet eine 100% trockene Beschichtung, um die Umweltbelastung zu minimieren und die Produktionskosten zu senken.

Zusammenarbeit mit Mercedes-Benz.

Mercedes-Benz hat als Entwicklungspartner und Schlüsselkunde eine wichtige Rolle bei der Entwicklung dieser Technologien gespielt. Die Partnerschaft hat dazu beigetragen, die Festkörperbatterien zur Serienreife zu bringen und die Herausforderungen gemeinsam zu bewältigen. Diese Fortschritte könnten einen bedeutenden Schritt in Richtung nachhaltigerer und effizienterer Elektrofahrzeuge darstellen.

Welche technischen Probleme bei Feststoffzellen von Factorial Energy wurden gelöst?

Factorial Energy hat bei der Entwicklung ihrer Feststoffzellen-Technologien "FEST" und "SOLSTICE" mehrere technische Probleme erfolgreich gelöst.

Volumenänderungen der Zellen - Problem: Während des Ladens und Entladens ändern sich die Volumen der Feststoffzellen, was zu mechanischen Spannungen und möglichen Schäden führen kann. Mercedes-Benz hat einen schwimmend gelagerten Zellträger entwickelt und patentieren lassen, der diese Volumenänderungen ausgleicht. Pneumatische Aktuatoren unterstützen diesen Prozess.

Stabilität des festen Elektrolyten - Problem: Der feste Elektrolyt muss bei verschiedenen Temperaturen und Belastungen stabil bleiben. Factorial Energy hat einen stabilen festen Elektrolyten entwickelt, der diese Anforderungen erfüllt und gleichzeitig die Sicherheit der Batterie erhöht.

Integration in Serienfahrzeuge - Problem: Die Integration der Feststoffzellen in bestehende Fahrzeugarchitekturen ist komplex und erfordert Anpassungen. Mercedes-Benz hat den EQS leicht modifiziert, um die Feststoffbatterien aufzunehmen, und umfangreiche Tests durchgeführt, um die Integration zu optimieren.

Energiedichte und Reichweite - Problem: Feststoffbatterien müssen eine hohe Energiedichte erreichen, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Die Technologie ermöglicht den Einsatz neuer Anodenmaterialien, die die Energiedichte der Batterie erhöhen und somit die Reichweite um etwa 25 Prozent steigern.

Welches sind die Vorteile von Feststoffzellen von Factorial Energy?

Feststoffzellen von Factorial Energy bieten mehrere bedeutende Vorteile wie: erhöhte Reichweite, Sicherheit, Gewichtsreduktion, Umweltfreundlichkeit und eine längere Lebensdauer. Feststoffbatterien bieten eine um bis zu 25 % höhere Reichweite im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Factorial Energy strebt eine Energiedichte von bis zu 450 Wh/kg an, was die Reichweite von Elektrofahrzeugen erheblich steigern kann. Der feste Elektrolyt erhöht die Zellsicherheit, da er keinen flüssigen und brennbaren Elektrolyten enthält. Dies reduziert das Risiko von Bränden und anderen sicherheitsrelevanten Problemen. Feststoffbatterien sind leichter, was die Effizienz des Fahrzeugs verbessert. Ein geringeres Batteriegewicht trägt zu einer besseren Fahrleistung und Energieeffizienz bei. Die Trockenkathoden-Technologie von Factorial Energy senkt die Betriebskosten, den Energieverbrauch und die Umweltbelastung in der Herstellung. Dies macht die Produktion nachhaltiger und umweltfreundlicher. Feststoffbatterien haben eine längere Lebensdauer und sind weniger anfällig für Degradation im Vergleich zu herkömmlichen Batterien. Dies bedeutet weniger häufige Batteriewechsel und geringere Wartungskosten.

Mercedes-Benz hat als Entwicklungspartner und Schlüsselkunde eine wichtige Rolle bei der Entwicklung dieser Technologien gespielt. Die Partnerschaft hat dazu beigetragen, die Festkörperbatterien zur Serienreife zu bringen und die Herausforderungen gemeinsam zu bewältigen.

Herstellung von Feststoffzellen bei Factorial Energy.

Die Herstellung von Feststoffzellen bei Factorial Energy umfasst mehrere innovative Schritte und Technologien, die darauf abzielen, die Effizienz und Nachhaltigkeit der Batterien zu maximieren. Materialauswahl und Entwicklung: Factorial Energy verwendet ihre firmeneigene FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) Plattform, die einen Polymer-Elektrolyt und eine Lithium-Metall-Anode umfasst. Die Entwicklung eines stabilen festen Elektrolyten ist entscheidend, um die Sicherheit und Leistung der Batterien zu gewährleisten. Eine der Schlüsseltechnologien ist die Verwendung von Trockenkathoden, die die Betriebskosten, den Energieverbrauch und die Umweltbelastung in der Herstellung senken. Diese Technologie ermöglicht eine 100% trockene Beschichtung, was die Produktionsprozesse effizienter und umweltfreundlicher macht. Factorial Energy hat es geschafft, ihre Feststoffzellen auf eine Kapazität von 100 Ah zu skalieren und die UN 38.3-Zertifizierung für den sicheren Transport zu erhalten. Die Skalierung von kleinen Prototypen zu grossformatigen Zellen erfordert umfangreiche Tests und Optimierungen. Factorial Energy hat ihre erste Entwicklungs- und Produktionsstätte in der Nähe von Boston eröffnet, die eine Kapazität von 200 MWh hat. Diese Anlage ist die bisher grösste Fertigungsstrasse für Festkörperbatterien in den USA und spielt eine entscheidende Rolle bei der Kommerzialisierung der Technologie.

Technische Daten von Feststoffzellen von Factorial Energy "FEST" und "SOLSTICE".

Factorial Energy hat zwei Haupttechnologien für Feststoffzellen entwickelt: FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) und SOLSTICE™.

Technischen Daten und Eigenschaften:

FEST® (Factorial Electrolyte System Technology).

- Energiedichte: bis zu 390 Wh/kg1
- Anodenmaterial: Lithium-Metall-Anode
- Elektrolyt: Quasi-fester Elektrolyt
- Sicherheit: hohe thermische Stabilität und verbesserte Sicherheit
- Kompatibilität: Kompatibel mit einer Vielzahl von Kathoden- und Anodenmaterialien2

SOLSTICE™.

- Energiedichte: bis zu 450 Wh/kg3
- Kapazität:Zellen mit einer Kapazität von bis zu 40 Ah4
- Elektrolyt: Sulfid-basierter Festelektrolyt5
- Betriebstemperatur: Stabil bei Betriebstemperaturen über 90°C5
- Trockenkathoden-Technologie: Innovative Trockenkathoden, die die Betriebskosten, den Energieverbrauch und die Umweltbelastung in der Herstellung senken.

Diese technischen Daten zeigen die vielversprechenden Fortschritte von Factorial Energy in der Festkörperbatterietechnologie und deren Potenzial für die Elektromobilität.

Welche Patente gibt es zu Feststoffzellen von Factorial Energy "FEST" und "SOLSTICE"?

Factorial Energy hat mehrere Patente im Zusammenhang mit ihren Feststoffzellen-Technologien "FEST" (Factorial Electrolyte System Technology) und "SOLSTICE" angemeldet.

Patente zu FEST® (Factorial Electrolyte System Technology).

Stabiler fester Elektrolyt - Patent: Factorial Energy hat Patente für ihre proprietäre FEST®-Plattform angemeldet, die einen stabilen festen Elektrolyten umfasst. Diese Technologie ermöglicht die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Kathoden- und Anodenmaterialien und erhöht die Sicherheit und Energiedichte der Batterien.

Lithium-Metall-Anode -Patent: Die Verwendung einer Lithium-Metall-Anode in Kombination mit dem FEST®-Elektrolyten ist ebenfalls patentiert. Diese Kombination trägt zur Erhöhung der Energiedichte und Reichweite der Batterien bei.

Patente zu SOLSTICE™.

Trockenkathoden-Technologie - Patent: Factorial Energy hat Patente für ihre Trockenkathoden-Technologie angemeldet, die die Betriebskosten, den Energieverbrauch und die Umweltbelastung in der Herstellung senkt. Diese Technologie ermöglicht eine 100% trockene Beschichtung, was die Produktionsprozesse effizienter und umweltfreundlicher macht.

Sulfid-basierter Festelektrolyt - Patent: Die SOLSTICE™-Technologie umfasst Patente für einen sulfid-basierten Festelektrolyten, der eine hohe Stabilität und Effizienz bei Betriebstemperaturen über 90°C bietet. Diese Technologie trägt zur Erhöhung der Sicherheit und Leistung der Batterien bei.

Diese Patente zeigen die Innovationskraft von Factorial Energy und deren Beitrag zur Weiterentwicklung der Festkörperbatterietechnologie. Mercedes-Benz, Hyundai und Stellantis sind einige der Automobilhersteller, die eng mit Factorial Energy zusammenarbeiten und von diesen patentierten Technologien profitieren.

Welches sind die Investoren hinter Factorial Energy?

Factorial Energy hat mehrere bedeutende Investoren, die zur Entwicklung ihrer Feststoffzellen-Technologien beigetragen haben. Mercedes-Benz ist einer der Hauptinvestoren und Entwicklungspartner von Factorial Energy. Die Partnerschaft zielt darauf ab, die Feststoffbatterietechnologie zur Serienreife zu bringen und in zukünftigen Elektrofahrzeugen zu integrieren. Stellantis, der Mutterkonzern von Marken wie Fiat, Chrysler und Peugeot, hat ebenfalls erheblich in Factorial Energy investiert. Stellantis plant, bis 2026 eine wettbewerbsfähige Feststoffbatterie auf den Markt zu bringen.

Hyundai Motor Company und Kia Motors: Hyundai und Kia haben in einer früheren Finanzierungsrunde in Factorial Energy investiert. Diese Investition unterstützt die Entwicklung und Kommerzialisierung der Feststoffbatterietechnologie für ihre zukünftigen Elektrofahrzeuge.

Gatemore Capital Management und WAVE Equity Partners: Diese beiden Investmentfirmen haben in der Series-A-Finanzierungsrunde von Factorial Energy investiert. Ihre Unterstützung hat dazu beigetragen, die frühe Entwicklungsphase der Feststoffbatterien zu finanzieren.

Factorial Energy hat mehrere Finanzierungsrunden erfolgreich abgeschlossen, darunter:
- Series A: April 2021, angeführt von Gatemore Capital Management und WAVE Equity Partners
- Series B: Oktober 2021, angeführt von Hyundai Motor Company und Kia Motors2
- Series D: Januar 2022, angeführt von Mercedes-Benz und Stellantis2

Die Investoren haben es Factorial Energy ermöglicht, ihre Feststoffbatterietechnologien weiterzuentwickeln und zur Marktreife zu bringen.

Welches sind die Anwendungen von Feststoffzellen von Factorial Energy?

Feststoffzellen von Factorial Energy bieten eine Vielzahl von Anwendungen, die über die Elektromobilität hinausgehen. Feststoffbatterien werden in Elektrofahrzeugen eingesetzt, um die Reichweite und Effizienz zu erhöhen. Mercedes-Benz testet diese Technologie in ihrem EQS-Modell, das eine Reichweite von über 620 Meilen (rund 998 Kilometer) erreichen soll. Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP) verwendet Feststoffbatterien in Formel-1-Technologien, um die Leistung und Sicherheit zu verbessern. Feststoffbatterien können aber auch zur Stabilisierung des Stromnetzes eingesetzt werden, indem sie überschüssige Energie speichern und bei Bedarf abgeben. Sie sind ideal für die Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen wie Solar- und Windkraft, da sie eine hohe Energiedichte und lange Lebensdauer bieten. Auch in tragbaren elektronischen Geräten wie Laptops und Smartphones können Feststoffbatterien verwendet werden, um die Batterielaufzeit zu verlängern und die Sicherheit zu erhöhen. Diese Batterien sind auch für Wearables geeignet, da sie leicht und sicher sind. Feststoffbatterien können die Flugzeit und Effizienz von Drohnen verbessern. Sie bieten eine zuverlässige und langlebige Energiequelle für Satelliten und andere Raumfahrzeuge. Aber auch in medizinischen Geräte und Implantaten können Feststoffbatterien verwendet werden, da sie sicher und langlebig sind. Sie sind sogar ideal für tragbare medizinische Geräte, die eine zuverlässige und langanhaltende Energiequelle benötigen.

Künftige Märkte von Mercedes EQs mit Feststoffzellen.

Mercedes-Benz plant, die Feststoffzellen-Technologie in verschiedenen Märkten einzuführen, um die Vorteile dieser innovativen Batterien zu nutzen. Die künftigen Märkte für Mercedes EQS mit Feststoffzellen sind breit und gross: Mercedes-Benz wird die Feststoffzellen-Technologie zunächst in höherklassigen Elektrofahrzeugen wie dem EQS einsetzen. Diese Fahrzeuge profitieren von der erhöhten Reichweite und Sicherheit der Feststoffbatterien. Deshalb wird Mercedes-Benz generell Fahrzeuge, die für lange Strecken konzipiert sind, und von der hohen Energiedichte und der damit verbundenen Reichweite von über 1’000 Kilometern profitieren können, ausstatten. Dies macht sie ideal für Langstreckenreisen und den Einsatz in Regionen mit weniger Ladeinfrastruktur.

Mercedes-Benz plant, die Feststoffzellen-Technologie auch in Luxus-SUVs zu integrieren. Diese Fahrzeuge bieten eine Kombination aus hoher Reichweite, Sicherheit und Komfort, die für anspruchsvolle Kunden attraktiv ist. Feststoffbatterien könnten auch in Flottenfahrzeugen eingesetzt werden, um die Betriebskosten zu senken und die Effizienz zu erhöhen. Unternehmen, die grosse Fahrzeugflotten betreiben, könnten von der längeren Lebensdauer und den geringeren Wartungskosten profitieren.

Mercedes-Benz wird die Feststoffzellen-Technologie in verschiedenen internationalen Märkten einführen, darunter Europa, Nordamerika und Asien. Diese Märkte haben eine hohe Nachfrage nach nachhaltigen und effizienten Elektrofahrzeugen. Mercedes-Benz testet die Feststoffzellen-Technologie derzeit intensiv und plant, sie bis Ende des Jahrzehnts zur Serienreife zu bringen. Die Einführung in verschiedenen Fahrzeugklassen und Märkten könnte einen bedeutenden Fortschritt in der Elektromobilität darstellen und den Weg für eine nachhaltigere Zukunft ebnen.

Welches sind die Käufer von Mercedes EQs mit Feststoffzellen?

Die Käufer von Mercedes EQS-Modellen mit Feststoffzellen werden voraussichtlich aus verschiedenen Zielgruppen stammen, die von den Vorteilen dieser innovativen Technologie profitieren möchten. Premium-Elektrofahrzeug-Enthusiasten suchen nach den neuesten und fortschrittlichsten Technologien in der Elektromobilität. Der EQS mit Feststoffzellen bietet eine erhöhte Reichweite und verbesserte Sicherheit, was ihn besonders attraktiv macht. Firmen, Langstreckenfahrer und Personen, die häufig lange Strecken zurücklegen, werden die hohe Energiedichte und die damit verbundene Reichweite von über 1’000 Kilometern schätzen. Dies macht den EQS ideal für Langstreckenreisen und den Einsatz in Regionen mit weniger Ladeinfrastruktur. Käufer von Luxus-SUVs suchen nach einer Kombination aus hoher Reichweite, Sicherheit und Komfort. Der EQS mit Feststoffzellen erfüllt diese Anforderungen und bietet eine erstklassige Fahrerfahrung. Umweltbewusste Verbraucher, also Personen, die Wert auf Nachhaltigkeit legen, werden die umweltfreundlichen Eigenschaften der Feststoffbatterien schätzen. Die Technologie reduziert die Umweltbelastung und bietet eine nachhaltigere Alternative zu herkömmlichen Batterien. Zudem gibt es auch die technologieaffinen Käufer – also Käufer, die sich für die neuesten technologischen Innovationen interessieren, werden von den Vorteilen der Feststoffzellen-Technologie angezogen. Die erhöhte Sicherheit, längere Lebensdauer und verbesserte Effizienz sind wichtige Verkaufsargumente.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Mit bestem Dank an «Geladen Batteriepodcast", 7.3.2025 für Video und Screenshot.

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