Feststoff-Akkus gelten als eine der vielversprechendsten Technologien für die Elektromobilität und könnten die Reichweite von Elektrofahrzeugen revolutionieren.

Was ist ein Feststoff-Akku?

Feststoff-Akkus verwenden einen festen Elektrolyten anstelle eines flüssigen, wie er in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird. Dieser feste Elektrolyt ermöglicht eine höhere Energiedichte, was zu einer größeren Reichweite führt. Fahrzeuge mit Feststoff-Akkus können Reichweiten von über 1.000 Kilometern erreichen. Ein Beispiel ist der Mercedes EQS, der in Tests mit einem Feststoff-Akku eine Reichweite von über 1.000 Kilometern erzielte. Ein weiteres Beispiel ist der Nio ET7, der in Tests eine Reichweite von 1.044 Kilometern ohne Ladestopp erzielte.

Die Technologie der Feststoff-Akkus bietet eine um etwa 25 % höhere Reichweite im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Sie sind thermisch stabiler und weniger anfällig für Brände oder Explosionen. Dies macht sie sicherer als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Trotz ihrer Vorteile stehen Feststoff-Akkus vor Herausforderungen, wie der Skalierung der Produktion und den hohen Kosten. Die Industrie arbeitet daran, diese Hürden zu überwinden, um die Technologie massentauglich zu machen. Die Serienproduktion von Feststoff-Akkus wird in den nächsten Jahren erwartet. Unternehmen wie Mercedes-Benz, Volkswagen und CATL investieren stark in die Entwicklung dieser Technologie, um die Elektromobilität auf ein neues Niveau zu heben. Feststoff-Akkus haben das Potenzial, die Reichweitenangst bei Elektrofahrzeugen zu beseitigen und die Akzeptanz von E-Mobilität weltweit zu fördern.

Welche Feststoff-Akkus entwickelt ProLogium in Taiwan?

ProLogium, ein taiwanesisches Unternehmen, hat sich auf die Entwicklung von Lithium-Keramik-Batterien (LCB) spezialisiert und dabei bedeutende Fortschritte erzielt. ProLogium entwickelt Feststoff-Batterien mit keramischem Elektrolyten. Diese Batterien bieten eine hohe Energiedichte von bis zu 380 Wh/kg und eine volumetrische Energiedichte von 860 bis 900 Wh/l. Sie sind thermisch stabil und bieten eine verbesserte Sicherheit im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Die neueste Generation der Batterien von ProLogium überzeugt mit Schnellladefähigkeit und kann in nur vier Minuten auf 60 % und in sechs Minuten auf 80 % geladen werden. Dies macht sie besonders attraktiv für Anwendungen in Elektrofahrzeugen. ProLogium hat eine innovative Anodentechnologie entwickelt, eine Anode mit hohem Siliziumgehalt, welche die Energiedichte und Ladegeschwindigkeit weiter verbessert. ProLogium plant, bis 2026 Batterien mit einer Energiedichte von 450 Wh/kg und 1.000 Wh/l zu entwickeln. Diese Fortschritte könnten die Reichweite von Elektrofahrzeugen erheblich erhöhen und die Elektromobilität revolutionieren. ProLogium spielt schon heute eine Schlüsselrolle bei der Weiterentwicklung der Elektromobilität.

Serienproduktion.

Das Unternehmen hat in Taoyuan, Taiwan, eine Fabrik eröffnet, die auf die Serienproduktion von Feststoff-Batterien ausgelegt ist. Die Produktionskapazität soll von 0,5 GWh auf 2 GWh pro Jahr gesteigert werden. Diese Batterien werden an Automobilhersteller wie Mercedes-Benz, Nio und Vinfast geliefert.

Welche Feststoff-Akkus entwickelt Factorial Energy in den USA?

Factorial Energy, ein führendes Unternehmen in den USA, entwickelt innovative Feststoff-Akkus, die auf ihrer firmeneigenen Factorial Electrolyte System Technology (FEST®) basieren. Factorial Energy verwendet Lithium-Metall-Anoden in Kombination mit einem quasi-festen Elektrolyten. Diese Technologie ermöglicht eine Energiedichte von bis zu 391 Wh/kg, was deutlich über der Kapazität herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien liegt. Der quasi-feste Elektrolyt verbessert die Sicherheit erheblich, da er das Risiko von Bränden und thermischem Durchgehen reduziert, das bei flüssigen Elektrolyten auftreten kann. Factorial Energy arbeitet eng mit führenden Automobilherstellern wie Mercedes-Benz, Stellantis und Hyundai zusammen, um die Feststoff-Akkus für Elektrofahrzeuge zu optimieren und in die Serienproduktion zu bringen.

Prototypen und Tests.

Das Unternehmen hat bereits 100-Ah-Prototypen entwickelt und an Partner wie Mercedes-Benz geliefert. Diese Prototypen durchlaufen strenge Tests, um ihre Leistung und Skalierbarkeit zu validieren. Factorial Energy plant, die Kosten ihrer Feststoff-Akkus auf ein Niveau zu senken, das mit Lithium-Ionen-Batterien vergleichbar ist, und gleichzeitig die Produktionsprozesse zu optimieren, um die Technologie massentauglich zu machen.

Factorial Energy plant, die Kosten ihrer Feststoff-Akkus mit einer Energiedichte von bis zu 420 Wh/kg auf ein Niveau zu senken, das mit Lithium-Ionen-Batterien vergleichbar ist, und gleichzeitig die Produktionsprozesse zu optimieren, um die Technologie massentauglich zu machen.

"FEST®": Lithium-Metall-Anode und "Quasi-Festelektrolyt“.

Die Verwendung von Lithium-Metall als Anodenmaterial ermöglicht eine hohe Energiedichte und verbessert die Leistung der Batterie erheblich. Der Polymer-basierte Elektrolyt bietet eine Balance zwischen Festigkeit und Flexibilität. Er verbessert die Sicherheit der Batterie, indem er das Risiko von Kurzschlüssen und thermischem Durchgehen reduziert. Factorial Energy hat Prototypen seiner FEST®-Technologie an Mercedes-Benz geliefert, die sich derzeit im B-Muster-Status befinden. Dies zeigt das Vertrauen eines führenden Automobilherstellers in diese Technologie.

Die Batteriezellen sind in einem länglichen Pouch-Format gestaltet, das eine Kapazität von 106 Ah bietet. Dieses Design ist ideal für den Einsatz in Elektrofahrzeugen, da es eine hohe Energiedichte und Flexibilität bei der Integration ermöglicht. Die FEST®-Batterien erreichen eine beeindruckende Energiedichte von 391 Wh/kg und eine volumetrische Energiedichte von 770 Wh/l, was sie zu einer der leistungsstärksten Feststoff-Batterien auf dem Markt macht.

"SOLSTICE™" Sulfid-basiertes Feststoff-Akku.

"SOLSTICE™" Sulfid-basiertes Feststoff-Elektrolytmaterial, Betriebstemperatur über 90 Grad Celsius, trockenbeschichtet, A-Muster-Status bei Mercedes, rechteckige Pouchzelle, 40 Ah Ladekapazität, 420 Wh/kg, 860 Wh/l. Die SOLSTICE™-Festkörperbatterie von Factorial Energy ist eine bahnbrechende Technologie, die auf einem sulfidbasierten Feststoff-Elektrolytmaterial basiert. Das Elektrolytmaterial des sulfidbasierten Feststoff-Elektrolyten bietet eine hohe thermische Stabilität und Sicherheit. Es bleibt auch bei Betriebstemperaturen von über 90 °C stabil, was die Anforderungen an das Kühlsystem reduziert und die Gesamtkosten senkt. Die Batterie nutzt ein innovatives Trockenbeschichtungsverfahren, das die Herstellung effizienter und nachhaltiger macht. Dieses Verfahren senkt die Betriebskosten und reduziert die Umweltbelastung. Die SOLSTICE™-Batterie befindet sich im A-Muster-Status bei Mercedes-Benz, was bedeutet, dass sie in einer frühen Entwicklungsphase getestet wird. Mercedes-Benz ist ein wichtiger Entwicklungspartner und Schlüsselkunde für diese Technologie. Die Batterie ist in einem rechteckigen Pouchzellenformat gestaltet, das eine Ladekapazität von 40 Ah bietet. Dieses Design ist ideal für den Einsatz in Elektrofahrzeugen und ermöglicht eine effiziente Integration. Die SOLSTICE™-Batterie erreicht eine beeindruckende Energiedichte von 420 Wh/kg und eine volumetrische Energiedichte von 860 Wh/l, was sie zu einer der leistungsstärksten Festkörperbatterien auf dem Markt macht. Die SOLSTICE™-Festkörperbatterie ist eine vielversprechende Lösung für die Elektromobilität. Sie bietet nicht nur eine höhere Reichweite und Sicherheit, sondern trägt auch zu einer nachhaltigeren Produktion bei. Factorial Energy plant, diese Technologie bis Ende des Jahrzehnts marktreif zu machen.