Reichweite wird oft über die Größe der Batterie und Aerodynamik beeinflusst. Doch ein Limit schwappt tief unten im Unterboden: flüssige Elektrolyte. Normale Lithium-Ionen-Akkus stoßen an ihre physikalischen Grenzen, wenn es darum geht, die Energiedichte und Ladeleistung weiter signifikant zu steigern.
Genau hier setzen Renaults E-Auto-Schmiede Ampere und das spanische Start-up Basquevolt an und greifen nach dem Heiligen Gral der Batterie-Entwicklung: der Festkörperbatterie. Ihr gemeinsames Ziel ist es, die sogenannte Lithium-Metall-Batterie schnellstmöglich zur Serienreife zu prügeln und die nächste Fahrzeug-Generation damit auszustatten.
Polymer schlägt flüssig: Das Geheimnis der Feststoffzelle
Das Zauberwort bei dieser Kooperation heißt Polymer-Elektrolyt. Was im ersten Moment nach einem drögen Chemie-Seminar klingt, ist für die Praxis ein gigantischer Sprung. Basquevolt ersetzt die herkömmliche, entflammbare Flüssigkeit im Akku durch einen festen Kunststoff (das Polymer). Da es keine Flüssigkeit mehr gibt, sprechen wir hier ganz offiziell von einem Festkörper-Ansatz.
Der Clou an der Sache: Durch den festen Elektrolyten besteht grundsätzlich eine bessere Ausgangsbasis, auf der Minuspolseite reines Lithium-Metall einzusetzen. Zwar gibt es weiterhin Optimierungsmöglichkeiten, in heutigen Flüssig-Akkus ist es jedoch aufwendiger, die Möglichkeit der sich bildenden kristallinen Spitzen (sogenannte Dendriten) zu verhindern, die den Akku kurzschließen können. Feste Polymer‑Elektrolyte können dieses Risiko reduzieren.
Das Resultat dieser Feststoff-Magie? sehr kompakte, deutlich leichtere Batteriepakete und eine gestiegene thermische Stabilität. Das ermöglicht im Umkehrschluss theoretisch höhere Ladeleistungen als heute üblich. Aktuell geht es laut den Partnern um die Validierung der sogenannten Pre-A-Muster. Man befindet sich also in der frühen Prototypenphase für den Fahrzeugeinsatz.
Kosten runter, Effizienz rauf
Aber nicht nur die Ingenieure, auch die Buchhalter in Boulogne-Billancourt dürften bei dieser Technik feuchte Hände bekommen. Nach gut zwölf Monaten gemeinsamer Tüftelei zeige sich nämlich, dass diese neuen Lithium-Metall-Zellen laut der Unternehmen durch ihren simpleren Aufbau Geld sparen können. Die Rede ist von 30 Prozent weniger Investitionskosten pro Gigawattstunde in einer konventionellen Gigafactory und einem um 30 Prozent reduzierten Energiebedarf bei der Zellproduktion.
Im knallharten Preiskampf der E-Mobilität ist das eine echte Ansage. Pablo Fernández, Chef von Basquevolt, spricht daher auch von einem entscheidenden Meilenstein, um die Polymer-Technologie näher an den Massenmarkt zu bringen:
«Der Start dieser nächsten Phase mit Ampere markiert einen wichtigen Meilenstein auf unserer Mission, die Polymer-Elektrolyt-Technologie näher an den Massenmarkt zu bringen.»
Nicolas Racquet (VP Vehicle & Powertrain Engineering bei Ampere) ergänzt, dass man sich nun voll darauf konzentriere, den Übergang zur nächsten EV-Batterie-Generation zu beschleunigen. Der Weg zu günstigeren, leichteren und langstreckentauglichen Stromern scheint für die Franzosen jedenfalls geebnet.
Unter dem Strich:
Immer größere Akkus sorgen für immer schwerere Autos. Renault könnte mit dem Lithium-Metall-Akku jedoch nicht nur Gewicht sparen, sondern gleichzeitig die Energiedichte und die Ladeleistung steigern. Ob die Kostenersparnisse der Produktion dann am Ende auch bei der Kundschaft ankommt, sei mal dahingestellt. Gerade Volumenherstellern wie den Franzosen könnten effizientere Batterien jedoch bei Reichweiten und Ladeleistung von Kleinwagen wie Twingo, R5 und R4 enorm weiterhelfen.