Batterie-Experte spricht von rosiger Zukunft für Lithium-Ionen-Technik

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Professor Martin Winter sagt der Lithium-Ionen-Batterie noch ein langes Leben voraus und bekräftigt damit die Elektro-Konzepte, die zuletzt auf der IAA in Frankfurt vorgestellt wurden. In zwei großen Schritten, der erste davon soll 2017 erfolgen, wird laut Professor Winter der nächste große Reichweiten-Boom bei den Elektroantrieben folgen. Er muss es wissen, denn immerhin ist er am Institut für Physikalische Chemie an der WWU Münster angestellt. Doch was steckt hinter seinen Thesen?

Martin Winter wird übrigens als Batterie-Experte tituliert, was genau er am Institut verrichtet wird im Interview mit der Automobil Produktion (Okt. 2015) nicht beschrieben.

„Ich halte eine Vergrößerung der Batterie-Leistung auf 250 Prozent des jetzigen Energieinhaltes bei Lithium-Ionen-Batterien bis etwa 2020 für sehr wahrscheinlich.“ – Professor Martin Winter

Die große Prophezeiung wird zumindest davon untermauert, dass Zulieferer sich gerne einen Teil des Kuchens von den Autoherstellern sichern wollen. Soll heißen, sie treiben die Produktion und Entwicklung der Batterie-Zellen voran, um später der Lieferant zu werden, welcher die Hersteller ausstattet. Und hier gewinnt eben wer billig viel leisten kann. Diese These hätte auch ein Marktanalyst an der Börse aufstellen können, dafür ist nicht unbedingt ein Professor von Nöten.

Ferner sieht Winter den nächsten Schritt im Jahr 2017, weil dafür einige neue Modelle angekündigt seien. Dem Stand des Interviews nach müssten dies etwa Modelle wie der Q6 e-tron sein, der durch die erst kürzlich bekannt gewordene Diesel-Misere, eher ein weiteres Jahr zur „Entwicklung“, mit anderen Worten Geld Beschaffung benötigt. Durch höhere Spannungen sollen die Lithium-Ionen-Batterien noch für 20 bis 30 Jahre aktiv in Elektrofahrzeugen genutzt werden können. Da jene Batterien auch viel Stress, sei es viele Be- und Entladungen, abhaben können, mag dem wohl so sein. Neue Batterie-Konzepte, wie etwa Lithium-Schwefel oder Lithium-Luft, sind damit weiter aufgeschoben.

Der Nachteil der neueren Technologien ist der höhere Platzanspruch und die komplexere Technik. Da scheint es einfacher Bekanntes weiterzuentwickeln. Der Entwickler muss dabei einen Kompromiss zwischen Schnellladefähigkeit, Kosten, Energiedichte und Platz finden. Denn wird etwa zu sehr in die Schnellladefähigkeit entwickelt sinkt dabei gleichzeitig die Energiedichte. Zugleich senkt eine höhere Energiedichte die Lebensdauer einer Batterie.

Aktueller Stand der Technik ist ein Hülle-Kern-Material, wobei der Kern durch den hohen Energiegehalt und Reaktivität eine schnelle Alterung durchlebt, wird durch die Hülle, welche aus einem Material mit weniger Energieinhalte umschlossen wird, komplett dagegen gearbeitet. Das Batteriemanagement muss allerdings eben so ausgewogen sein, damit innenliegende Zellen nicht weniger gekühlt werden, als Zellen die nahe der Kühlquelle angeordnet sind.

„Nur wenn die drei Systeme Material, Zellen und Batterie ineinandergreifen – also wenn der Ingenieur, der die Batteriesysteme zusammenbaut, der Materialwissenschaftler, der die Zellen entwirft, Hand in Hand arbeiten – kann man die Alterung der Batterie mit allen zur Verfügung stehenden Stellschrauben beeinflussen.“ – Professor Martin Winter

Zukunftstechnologien, wie etwa der Einsatz von organischen Mitteln (flurfreies Elektrolyt oder Membran aus Protein), kommen aktuell bei der Baugröße noch nicht so gut weg, da sie mehr Platz benötigen würden als gleichwertige Lithium-Ionen-Batterien.

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Kurz gesagt soll in den nächsten zwei Jahren das Elektroauto „Salonfähig“ werden, denn die Reichweite von aktuell um 150 bis 190 Kilometer wird dann etwa doppelt so hoch sein. Nicht das Tesla dies mit einem Lithium-Ionen-Batterie-Pack im Model S bereits leisten würde. Selbst, wenn der große Boom in Deutschland eintritt, fehlt es weiterhin an Infrastruktur. Das Elektroauto bleibt damit auch weiterhin eher unattraktiv, denn wirklich konkret geht Experte Winter im Interview nicht auf die Preise ein. Die sollten sich bei steigendem Wettbewerb positiv für den Verbraucher entwickeln, doch was nutzt ihm das, wenn er keine Ladesäule findet.

Titelbild: Daniel Bönnighausen

Foto: Tesla

Quelle: Automobil Produktion, Ausgabe Oktober 2015

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