Lithium-Ionen-Batterie
Lithium-Ionen-Batterien gelten als Basis für die künftige Elektrifizierung des Automobils. Warum das so ist, soll an dieser Stelle aufgezeigt werden.
Im Zentrum steht natürlich die Speicherkapazität – je größer die ist, desto größer ist die Reichweite des Fahrzeugs. Mit 150-200 Wh/kg ist die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu den in der Vergangenheit genutzten Bleibatterien rund fünf Mal größer, Grundlage für die Erreichung einer Reichweite von über 100 km.
Für den Einsatz im Auto sind des Weiteren folgende Eigenschaften dienlich:
- Konstante Spannung während des ganzen Entladezeitraums
- Kein sog. Memory-Effekt durch häufige Teilentladung
- Guter Wirkungsgrad
An der Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien speziell für Fahrzeuge wird nachhaltig gearbeitet. Mit dem Programm "Lithium Ionen Batterie LIB 2015" des deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung soll sichergestellt werden, dass Deutschland den Anschluss bei der Entwicklung zukunftsweisender Batteriekonzepte auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien nicht verschläft – die gegenwärtige Spitzenstellung von China und Korea auf diesem Gebiet wird sowieso nur mit Hilfe strategischer Allianzen aufholbar sein.
Aktuell kämpft der Markt der Lithium-Ionen-Batterie mit folgenden Herausforderungen:
- fehlendes Knowhow
- hohe Temperaturentwicklung
- damit verbunden: Aspekte der Sicherheit
- Rohstoffversorgung für Serienproduktion schwierig
- (noch) fehlende Standardisierung der Batterien
Als Herzstück jedes Elektrofahrzeugs hat die Kapazität der Batterie ganz erheblichen Einfluss auf den Erfolg elektrischer Mobilität. Vor diesem Hintergrund ist es richtig, dass die Fahrzeughersteller Kooperationen mit etablierten Batterieproduzenten eingehen – wie Renault mit NEC oder VW mit Sanyo und Toshiba.
Sparen mit Lithium-Ionen-Batterien ist teuer: Pro Kilowattstunde Speicherkapazität kosten Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeugeaktuell rund 1.000 Euro. Für den Toyota Prius Plug-In Hybrid, der mit Lithium-Ionen-Batterien mit einer Speicherkapazität von 5,2 kWh ausgerüstet ist, bedeutet das, dass über 5.000 Euro nur auf die Energiespeicher entfallen. Handyakkus liegen heute bei runde 250 Euro pro Kilowattstunde - ein Zielwert für die Fahrzeugindustrie.
Rund 90 % aller Lithium-Ionen-Batterien werden in Asien produziert, die europäische Batterieindustire hinkt weit hinterher. Kurz- und Mittelfristig führt also an den Kooperationen mit asiatischen Batterieherstellern nichts vorbei.