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Dirk Harbecke, Chairman von Rock Tech Lithium, erläutert Hintergründe zum Lithiummarkt
Mit großer Spannung wird der Battery Day von Tesla am 22. September erwartet. Man kann sicher sein, dass Tesla-Chef Elon Musk das große Interesse an der Veranstaltung nutzt, um neue Entwicklungen nicht nur bekannt zu geben, sondern regelrecht zu zelebrieren. Doch bereits im Vorfeld gab es eine Reihe guter Nachrichten für Elektroautos beziehungsweise deren Batterien.
Bislang gelten die Akkus als zu groß und zu teuer und die Reichweite als zu gering. Doch das Tempo der Verbesserungen ist hoch. So gibt VW die Reichweite seines neuen elektrischen Kompaktwagens ID.3, der seit Anfang September ausgeliefert wird, nach dem Standard WLTP mit 420 Kilometern (rund 260 Meilen) an. Tatsächlich hat es ein VW-Tester schon geschafft, mit einer batterieschonenden Fahrweise 530 Kilometer (circa 330 Meilen) weit bis ins schweizerische Schaffhausen zu kommen. Der erste vollelektrische SUV von BMW, der ix3, der Ende des Jahres in China und 2021 in Europa auf den Markt kommen soll, verfügt sogar über eine reguläre WLTP-Reichweite von 520 Kilometern. Wie kaum anders zu erwarten ist aber auch hier Tesla führend. Das Model 3 Long Range muss erst nach 560 Kilometern (350 Meilen) zum Stopp an die Ladesäule. Und im vergangenen Jahr durchbrach das Model S die Marke von 400 Meilen, was in etwa 640 Kilometern entspricht.
Neue technologische Durchbrüche
Damit ist jedoch längst nicht das Ende der Fahnenstange erreicht. Eine Gruppe von Forschern von der Dalhousie University in Kanada erreichte mit Lithium-Metall-Zellen einen Durchbruch. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Zellen können sie beim gleichen Platz beziehungsweise Gewicht rund 60 Prozent mehr Strom speichern. Allerdings gibt es noch einen Haken: die Zahl der Ladezyklen. Die Forscher konnten diese zwar zuletzt von 50 auf 200 vervierfachen. Doch das reicht natürlich bei Weitem noch nicht aus.
Wahrscheinlich schon vorher dürften Feststoffbatterien kommen, die ebenfalls eine sehr viel größere Reichweiten ermöglichen. Toyota hat entsprechend ausgestatte Serienfahrzeuge schon für 2025 angekündigt. Eigentlich wollte der Autokonzern die Technologie schon bei den Olympischen Spielen in diesem Jahr vorstellen.
Neben der Reichweite steht die die Ladedauer der Batterien häufig in der Kritik. Aber auch hier gibt es deutliche Fortschritte. So arbeitet Skeleton Technologies an Akkus, die auf Ultrakondensatoren basieren. Gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie entwickelt der Spezialist aus Estland eine Graphen-Batterie, die kleiner und leichter als herkömmliche Akkus sein soll. Außerdem soll sich in nur 15 Sekunden aufladen lassen. Allerdings ist dieser Superakku sehr viel teurer als Lithium-Ionen-Batterien. Skeleton selbst spricht von einer Ergänzungstechnologie. So könnten die Graphen-Batterien in Hybridfahrzeugen die Verbrennungsmotoren ergänzen oder in Elektrofahrzeugen kombiniert mit Lithium-Ionen-Akkus Platz für die Batterien und die Ladezeiten sparen.
Auch bei der Ladetechnik selbst gibt es neue hochinteressante Entwicklungen. Bislang fließt der Strom immer von der Ladesäule in die Batterie. Mehrere Autokonzerne erproben jetzt aber das sogenannte bidirektionale Laden. Hier kann das Elektroauto umgekehrt auch Strom in eine Ladesäule abgeben. Fiat Chrysler nennt das Konzept Vehicel to grid. Dadurch soll die Stromversorgung optimiert werden. Herrscht in den Netzen ein Überschuss, können die E-Autos diesen aufnehmen und zwischenspeichern. Bei Strommangel können sie dann den gespeicherten Strom wieder ins Netz einspeisen. Diese Technologie hat das Zeug dazu, erneuerbare Energien grundlastfähig zu machen. Neben Fiat Chrysler arbeitet auch BMW am bidirektionalen Laden. Am weitesten sind hier jedoch die japanischen Autobauer. Bereits seit 2018 ist der Nissan Leaf mit einer Rückspeisung ins Stromnetz in Deutschland zugelassen.
Und noch etwas ist entscheidend: Die Akkus werden nicht nur immer leistungsfähiger, sondern auch immer preiswerter – unter anderem durch neue Produktionsprozesse und effizienteres Batteriedesign, das Tesla am Battery Day präsentieren dürfte. Es liegt auf der Hand, dass diese Entwicklungen die Attraktivität von E-Autos weiter steigern. Und noch etwas ist wichtig: Alle Innovationen verwenden weiterhin Lithium als den Kern-Batterierohstoff.
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