Im August kündigte der chinesische Batterie-Gigant "Contemporary Amperex Technology" (CATL) ein neues Modell für Elektroautos an, das mit einer zehnminütigen Schnellladung und großer Reichweite aufwartet. Es handelt sich um eine Batterie des Typs "LFP" mit 4C-Ladefunktion.
Die Massenproduktion ist bereits angelaufen. Der Konzern geht davon aus, dass Elektrofahrzeuge mit dieser Batterie ab dem ersten Quartal 2024 erhältlich sein werden.
Zahlreiche chinesische Automobil-Hersteller haben bereits Lieferverträge für den "Shenxing" getauften Akku abgeschlossen, darunter BAIC, Chery, NETA und Voya.
Am 15. Dezember wurde nun bekannt, dass CATLs Shenxing-Batterie die Auszeichnung "Technobest 2024" (innovativste Technologien in der Automobilindustrie) erhalten hat. Dies ist das erste Mal, dass ein Batterieprodukt diesen Preis gewinnt und CATL ist das erste in China ansässige Unternehmen mit dieser Ehrung.
Die aus 31 europäischen Ländern zusammengesetzte Jury würdigte den Shenxing-Akku für seine bahnbrechende Innovation. Zitat: "Es wird erwartet, dass Shenxing den Nutzern von Elektrofahrzeugen die Angst vor dem Schnellladen nimmt und eine Ära des superschnellen Ladens von Elektrofahrzeugen einleitet. CATL konzentriert sich auf das Wesen der Elektrochemie und setzt seine Innovationen im Bereich der Materialien, der Elektrochemie und der Systemstruktur auf kreative Weise fort, um superschnelles Laden, hohe Energiedichte und ein hohes Maß an Sicherheit gleichzeitig zu erreichen."
Beeindruckende Leistungsdaten
Im Ramen der Verleihung des Technobest-Preises hieß es auch: "Shenxing überschreitet die Grenzen der Leistungsfähigkeit der LFP-Chemie und führt die Innovation in der Batterieindustrie an."
Shenxing ist laut CATL die weltweit erste LFP-Batterie, die solch disruptive Ladespezifikationen aufweist. Der Akku bietet nach einer Schnellladung von 10 Minuten eine Reichweite von bis zu 400 Kilometer - das ist mehr als andere moderne EV-Batterien nach 30-60 Minuten liefern können.
In nur 15 Minuten ist die Batterie dann vollständig geladen, also sind pro Stunde theorethisch 4 Ladezyklen möglich. Das ist die etwas vereinfachte Definition einer "4C"-Batterie (1C bedeutet Volladung in 60 Minuten).
Mit einer einzigen Vollladung soll eine Reichweite von über 700 Kilometer möglich sein. Beeindruckend ist auch die angekündigte Energiedichte einer einzelnen Batteriezelle von bis zu 500 Wattstunden pro Kilogramm, wie das chinesische Fachmagazin "CNEV Post" zu berichten weiß.
Je höher die Energiedichte, umso mehr Energie kann je Volumeneinheit gespeichert werden und desto geringer ist folglich das Gewicht der Batterie für eine bestimmte definierte Zielleistung, also letztlich Reichweite - einenhochrelevante Zahl für Autobauer. Der Akku ist das mit Abstand schwerste Bauelement und macht bis zu 40 Prozent der Gesamtkosten eines E-Autos aus.
Viele der alten CATL-Modelle sind klassische Lithium-Ionen-Batterien mit Anode aus Kobalt (Typ LCO) oder Nickel-Mangan-Cobalt-Akkus (NMC). „LFP“ bezeichnet hingegen eine relativ neue Lithium-Eisen-Phosphat-Kombination, die komplett auf die ethisch problematischen und teuren Materialien Kobalt und Nickel verzichtet und deshalb mit deutlich geringeren Kosten sowie einer längeren Haltbarkeit und einem reduzierten Brandrisiko aufwartet.
Dieser Batterietyp ist zwar sehr viel leichter als etwa NMC-Modelle, galt aber aufgrund von Limitierungen der Energiedichte lange Zeit als zu ineffizient und zu schwer, um für Elektrofahrzeuge einsetzbar zu sein. Auch die geringere (Lade-)Leistung bei Minustemperaturen ist ein Problem, das denn auch CATL mit der neuen Batterie adressiert.
Heute verbreitet sich die LFP-Techologie zunehmend und kommt auf einen Marktanteil von rund 30 Prozent. Allen voran BYD produziert viele solcher Akkus. Wenn sich die angekündigte Energiedichte der Shenxing-Batterie tatsächlich verwirklichen lässt, dann liefert CATL hier einen weiteren Meilenstein in der LFP-Entwicklung.
Zu den herausstechenden Sicherheitsmerkmalen der Shenxing-Batterie gehören ein verbesserter hochleitender Elektrolyt (Verbindungsmaterial zwischen Kathode und Anode) und Algorithmen zur Temperaturregulierung.
Bei Raumtemperatur können mit Shenxing ausgestattete E-Autos nach Herstellerangaben innerhalb von 10 Minuten auf 80 Prozent der Gesamtkapazität geladen werden. Bei kälteren Temperaturen von bis zu minus 10 Grad Celsius heizt die Temperaturregelungstechik die Zellen schnell auf den optimalen Betriebsbereich auf und ermöglicht damit eine Aufladung von 0 auf 80 % innerhalb von 30 Minuten.
Darüber hinaus betont CATL die Sicherheit des neuesten Batteriemodells. "Das verbesserte Elektrolyt und der Separator mit einer hochsicheren Beschichtung werden verwendet, um einen doppelten Schutz der Shenxing-Batterie zu gewährleisten", heißt es auf der Firmenwebsite. Die auf intelligenten Algorithmen basierende Temperaturregulierung ermögliche ein Echtzeit-Fehlertestsystem, welches "die durch schnelles Tanken verursachten Probleme lösen kann und ein hohes Maß an Sicherheit für die Shenxing-Batterie ermöglicht."
CATL und ganz China sind die Speerspitze der Batterie-Innovation
Der chinesische Batteriekonzern ist für seine konstanten Innovationen bekannt. Anfang 2023 wurde etwa eine Ultrahochenergie-Batterie mit einer Energiedichte von 500 Wattstunden pro Kilogramm angekündigt, die auch für Luftfahrt-Anwendungen konzipiert ist. Für den chinesischen E-Autobauer Zeekr produziert der Konzern eine Batterie mit einer Reichweite von mehr als 1.000 Kilometern. Und schon seit mehr als zwei Jahren fertigt CATL „Salz-Akkus" für Elektroautos in Form einer Sodium-Ionen-Batterie mit relativ kleiner Energiedichte von 160 Wh/kg, aber eben auch sehr geringen Kosten durch die Ressourceneinsparung.
Die Kombination aus hoher Reichweite, guter Energiedichte, Schnellade-Option und KI-gestützter Temperaturregulierung der brandneuen Batterie ist global einzigartig. Bemerkenswert ist, dass unter den Vorbestellern bislang nur E-Autoproduzenten aus China sind, obwohl insbesondere die europäischen Autobauer bei der Batterietechnik hinterherhinken.
Lesen Sie dazu: E-Autos: Chinas bedrohliche Vorherrschaft und was dagegen zu tun ist
Der vom Gründer Robin Zeng geführte CATL-Konzern ist seit vielen Jahren marktführender Hersteller von Batterien für E-Autos. Laut Zahlen der Analysefirma Analysefirma „SNE Research“ konnte CATL seinen globalen Marktanteil von 37 Prozent im ersten Halbjahr 2023 (Stand August) behaupten.
Das Batterie-Schwergewicht, das unter anderem auch Tesla und BMW beliefert, ist zuletzt verstärkt in Europa expandiert. Vor zwei Monaten wurde dann allerdings im Heimatmarkt China in Ghuizou eine neue Megafabrik eröffnet.
Konkurrenz gibt es vor allem innerchinesisch durch BYD, die nicht nur der Weltmarktführer bei NEV-Autos (vollelektrische Autos plus Hybride) sind, sondern auch ihre eigenen Batterien produzieren. Hier hat man einen Marktanteil von 16 Prozent. CATL dürfte mit der neuesten Batterie auch bestrebt sein, das aufstrebende BYD auf Abstand zu halten. BYD hat speziell bei LFP-Batterien mit einem Marktanteil von 41 Prozent versus 34 Prozent noch knapp die Nase vorn. Die Zahlen sind für Januar bis Novemver und kommen von der "China Automotive Battery Industry Innovation Alliance".
Außerhalb des Heimatmarktes existieren als nennenswerte Wettbewerber für die beiden Platzhirsche nahezu nur LG Energy (Südkorea) mit 14 Prozent Marktanteil und Panasonic (Japan) mit 8 Prozent. Der nicht-asiatische Rest der Welt wurde völlig abgehängt.
Zählt man den Autobauer Nio, das Batterie-Startup CALB sowie den Volkswagen-Partner Gotion hinzu, repräsentieren chinesische Firmen über 60 Prozent des gesamten Batteriemarktes für Elektroautos. Außerdem werden mehr als die Hälfte der globalen Umsätze mit Elektrofahrzeugen in China generiert, wobei die Verkäufe in letzter Zeit schwächeln.
