Der japanische Energiekonzern Idemitsu Kosan hat in Zusammenarbeit mit dem Automobilhersteller Toyota mit dem Bau einer groß angelegten Pilotanlage zur Herstellung von Festelektrolyten begonnen. Die in dieser Anlage produzierten Materialien sollen künftig in Feststoffbatterien eingesetzt werden, die Toyota für seine nächste Generation von Elektroautos verwenden will.
Idemitsu teilte mit, dass nach einer endgültigen Investitionsentscheidung nun der Bau der Anlage angelaufen sei. Zuvor waren zwei kleinere Demonstrationsanlagen erfolgreich, auf dieser Grundlage wird nun der Übergang von der experimentellen Entwicklung zur industriellen Skalierung vollzogen. Die neue Elektrolyseanlage, in der Elektrolyte aus Lithiumsulfid produziert werden, soll bis Ende 2027 fertiggestellt werden und nach der Inbetriebnahme eine jährliche Produktionskapazität von mehreren hundert Tonnen Festelektrolyt erreichen. Der geplante Standort wurde bereits vom japanischen Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie genehmigt.
Mehr Reichweite, aber zu welchem Preis?
Im vergangenen Jahr stellte Toyota den Prototypen einer Feststoffbatterie vor, der laut Herstellerangaben eine Reichweite von bis zu 1200 Kilometern sowie eine Ladezeit von weniger als zehn Minuten ermöglichen soll. Diese Leistungsdaten würden eine deutliche Verbesserung gegenüber den derzeitigen Lithium-Ionen-Akkus darstellen.
Feststoffbatterien unterscheiden sich von konventionellen Lithium-Ionen-Akkus dadurch, dass sie keine flüssigen, sondern feste Elektrolyte verwenden. Dieser feste Elektrolyt kann beispielsweise auf Keramik- oder Sulfidbasis beruhen und ersetzt die bislang übliche, leicht entflammbare Flüssigkeit im Inneren der Batterie. Durch den festen Aufbau lassen sich höhere Energiedichten realisieren, was größere Reichweiten ermöglicht, und zugleich können höhere Ladeleistungen erreicht werden, wodurch sich Ladezeiten deutlich verkürzen. Darüber hinaus gilt die Technologie als sicherer, da das Risiko von Bränden minimiert wird.
Trotz erheblicher Fortschritte bleibt die Kommerzialisierung der Technologie anspruchsvoll. Zu den größten Herausforderungen zählen die Entwicklung eines geeigneten Festelektrolyten, die langfristige Stabilität der Materialien sowie die wirtschaftliche Skalierung der Produktion. Insbesondere die Herstellungskosten liegen derzeit noch deutlich über denen herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien.
Toyota plant mit Feststoffbatterien ab 2027
Toyota arbeitet bei der Entwicklung dieser Batterien mit mehreren Industriepartnern zusammen, beispielsweise Sumitomo Metal Mining. Im Oktober erklärte Toyota, man wolle die weltweit erste praktische Anwendung von Feststoffbatterien in Elektroautos realisieren. Unter Einsatz einer speziellen Technologie von Sumitomo Metal Mining sei es gelungen, ein besonders widerstandsfähiges Kathodenmaterial zu entwickeln, das den hohen Anforderungen von Feststoffbatterien gerecht wird.
Toyota plant, ab 2027 oder 2028 erste Elektroautos mit Feststoffbatterien auf den Markt zu bringen. In einer frühen Phase ist eine begrenzte Stückzahl vorgesehen, während parallel die industrielle Kommerzialisierung der Technologie weiter vorangetrieben werden soll. Damit ist der japanische Autohersteller allerdings nicht allein in seinen Bemühungen, denn auch andere Hersteller melden Fortschritte. So testete Mercedes-Benz im September einen modifizierten EQS mit Feststoffbatterien, der eine Reichweite von zirka 1.200 Kilometern erreichte. Mercedes arbeitet dabei ebenso wie Hyundai und Stellantis mit dem US-Unternehmen Factorial Energy zusammen, das erst vor kurzem seinen geplanten Börsengang bekanntgab. Parallel dazu erproben mehrere chinesische Hersteller, darunter Dongfeng und die FAW Group, Feststoffbatterien in Elektroautos.
Die Branche der Elektromobilität hat große Hoffnungen in die Batterieentwicklung von Feststoffbatterien, da sie das Potenzial haben, Reichweite, Ladegeschwindigkeit und Sicherheit gleichzeitig signifikant zu verbessern. Der nun begonnene Bau der Pilotanlage von Idemitsu markiert vor diesem Hintergrund einen wichtigen Schritt hin zur industriellen Umsetzung. Sollte die Skalierung gelingen, könnten Feststoffbatterien schon ab dem Ende dieses Jahrzehnts eine zentrale Rolle in der nächsten Generation von Elektroautos spielen.
Quelle: Electrek – Toyota partner breaks ground on solid electrolyes plant for all-solid-state EV batteries
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