Elektromobilität Chinas Batterietechnologien im Überblick

Anbieter zum Thema

Heidrive GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Die Trends beim Design für Autobatterien überschlagen sich in China derzeit. Um einen im Chinesischen beliebten Vergleich zu nehmen: Sie sprießen gerade aus dem Boden wie Bambussprossen im Frühlingsregen – ein Überblick.

CATL, also der größte Hersteller von Powerbatterien sowohl in China als auch weltweit, hat eigenen Angaben zufolge diesen März gerade mit der Serienfertigung seiner mit Spannung erwarteten Batterie „Qilin 3.0“ begonnen.

Die darin verwendete technologische Route heißt CTP (für „Cell to Pack“) und ist ein Repräsentant des wohl größten aktuellen Trends im Batterie-Design in China – des „modulfreien Designs“.

Keramik

Keramische Festkörperbatterie: Alternative zur Lithium-Ionen-Batterie?

Mehr Batteriezellen bedeuten höhere Energiedichte

Module sind bei immer mehr Herstellern Vergangenheit, die Batteriezelle wird direkt in den Akku-Pack integriert, wobei jedoch das Design des Batteriehalters und des oberen Covers überlebt hat.

Weil bei diesem Design die Umhüllung der einzelnen Module wegfällt, bleibt bei gleichem Volumen mehr Raum für Batteriezellen, was die Energiedichte und andere Leistungsparameter erhöht, also letztendlich auch die Reichweite des Fahrzeugs steigert.

Reichweiten von 1.000 Kilometern im Fokus

Eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie mit diesem CTP-Design erreicht laut CATL eine Energiedichte von 160 Wh/kg, eine ebenfalls mögliche ternäre Batterie gleichen Designs sogar 255 Wh/kg. Reichweiten von 1.000 Kilometern mit einer Batterieladung sollen möglich sein.

Neben der Qilin-Batterie von CATL ist auch die „Cube-Batterie“ SAIC Rubrik ein typischer Vertreter dieser Batterievariante.

E-Auto mit CTP-Batterie erstmals auf dem Markt

Schon in wenigen Wochen soll die von CATL nun in Serie produzierte CTP-Batterie „Qilin 3.0“ erstmals in einem E-Auto auf den Markt kommen – in dem neuen MPV „Zeekr 009“. Zeekr ist eine E-Automarke von Geely, dessen Gründer Li Shufu nebenbei einer der größten Aktionäre der Daimler Group ist.

Andere Hersteller sind ebenfalls an diesem neuen Design interessiert. Auch in den Aito-Modellen der Seres Group und den gemeinsam von Changan Automobile, Huawei und CATL entwickelten E-Autos der Markte Avatr sollen schon bald „Qilin 3.0“-Batterien verbaut werden.

CTC-Technologie ist zweite technologische Route

Eine zweite technologische Route, die in China gerade populär ist, heißt CTC oder „Cell to Chassis”. Hier ist Tesla der Pionier, der diesen Design-Typ schon 2020 erstmals bei seinen zylindrischen 4680-Batterien vorgestellt hat.

Bei CTC werden die Batteriezellen direkt auf dem Body des Autos arrangiert, vorne und hinten jeweils direkt damit verbunden. Weil der Batteriedeckel durch den Wagenboden ersetzt wird, kann das Gewicht des Fahrzeugs um zehn Prozent reduziert, die Lebensdauer der Batterie dafür um 14 Prozent gesteigert und die Herstellungskosten um sieben Prozent gesenkt werden.

Effiziente Wärmeableitung dank cleverem Kühlkonzept

Die CTC-Lösung ähnelt der Anfangs beschriebenen CTP-Route darin, dass ebenfalls eine Platte zur Flüssigkühlung zwischen den Zellen angebracht ist, was ein „zweiseitiges Kühlen“ und damit eine effizientere Wärmeableitung ermöglicht.

Generell gesehen können die CTP- und CTC-Route beim Batteriedesign gemeinsam als Beleg dafür gesehen werden, dass in der gegenwärtigen Phase der Batterie-Innovation in China der Fokus nicht mehr so sehr auf neuen Materialien liegt, sondern auf dem Design und neuen Strukturen.

Chinas erfolgreichster Hersteller von E-Autos, das ebenfalls als Batteriehersteller aktive BYD, hat im Mai vergangenen Jahres eine CTB-Batterie auf den Markt gebracht, die auch bereits in den „Seal“-Modellen der Marke genutzt wird.

Batterie-Recycling

Forscher machen Lithium-Ionen-Batterie quasi „unsterblich“

Auch mit MTC-Technologie werden Einzelteile und Gewicht reduziert

Die dritte technologische Route, die momentan in China Anhänger findet, heißt MTC oder „Module to Chassis“. Der chinesische E-Auto-Hersteller Leap Motor nutzt sie seit dem April vergangenen Jahres. Module und Batterie-Casing bleiben bei diesem Design zwar erhalten, aber auch hier geht es um die Reduzierung von Einzelteilen und Gewicht. Ein Teil des Chassis erhält eine Zweitnutzung zum Verschließen des Akku-Packs, was den für Zellen zur Verfügung stehenden Platz um 14,5 Prozent erhöht.

Welche dieser drei wesentlichen technologische Routen des Batterie-Designs (CTP, CTC oder MTC) den chinesischen Markt dominieren wird, ist noch nicht mit endgültiger Sicherheit vorherzusagen.

Große Module oder modulfreie Designs sollen sich durchsetzen

Eine Analyse der „China International Capital Corporation (CICC)” aus dem vergangenen Sommer gibt CTP und CTC die besten Chancen. „Wir glauben, dass es bei der Entwicklung von Powerbatterien unweigerlich in Richtung großer Module oder modulfreier Designs geht, um die Energiedichte weiter verbessern zu können,“ so CICC.

„Modulfrei und Integration werden ab jetzt die zwei Innovations-Trends bei Batterie-Strukturen sein,“ glaubt auch das Fachportal Ofweek. Für eine Weile dürfte das seine Gültigkeit bewahren - bis der Frühlingsregen neue Bambussprossen sprießen lässt.

* Henrik Bork, langjähriger China-Korrespondent der Süddeutschen Zeitung und der Frankfurter Rundschau, ist Managing Director bei Asia Waypoint, einer auf China spezialisierten Beratungsagentur mit Sitz in Peking. „China Market Insider“ ist ein Gemeinschaftsprojekt der Vogel Communications Group, Würzburg, und der Jigong Vogel Media Advertising in Beijing.

(ID:49325703)