Neueste Entwicklungen bei Festkörperbatterien der zehn weltweit führenden Lithium-Ionen-Unternehmen

Im Jahr 2024 nimmt der globale Wettbewerb für Akkumulatoren Gestalt an. Am 2. Juli veröffentlichte Daten zeigen, dass die weltweit installierte Akkumulatorenkapazität von Januar bis Mai dieses Jahres insgesamt 285,4 GWh erreichte, was einem Wachstum von 23 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.

Die Top-Ten-Unternehmen im Ranking sind: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech und Xinwanda. Chinesische Batterieunternehmen belegen weiterhin sechs der Top-Ten-Plätze.

CATL installierte Akkumulatoren mit einer Kapazität von 107 GWh und einem Marktanteil von 37,5 % sicherte sich damit die führende Position. CATL ist zudem das einzige Unternehmen weltweit mit über 100 GWh installierten Akkumulatoren. BYD installierte Akkumulatoren mit 44,9 GWh und belegte mit einem Marktanteil von 15,7 % den zweiten Platz. Dies ist ein Anstieg um zwei Prozentpunkte gegenüber den beiden Vormonaten. Im Bereich der Feststoffbatterien basiert CATLs technologischer Fahrplan hauptsächlich auf der Kombination von Feststoff- und Sulfidmaterialien mit dem Ziel, eine Energiedichte von 500 Wh/kg zu erreichen. CATL investiert derzeit weiter in den Bereich der Feststoffbatterien und rechnet damit, bis 2027 eine Kleinserienproduktion zu erreichen.

Marktquellen deuten darauf hin, dass BYD einen technologischen Fahrplan mit nickelreichen ternären (Einkristall-)Kathoden, siliziumbasierten Anoden (geringe Ausdehnung) und Sulfidelektrolyten (Halogen-Komposit) verfolgen könnte. Die Zellkapazität kann 60 Ah überschreiten, die massenspezifische Energiedichte 400 Wh/kg und die volumetrische Energiedichte 800 Wh/l. Die Energiedichte des durchstoß- und hitzebeständigen Akkupacks kann 280 Wh/kg überschreiten. Der Zeitpunkt der Massenproduktion entspricht in etwa dem Marktstart. Die Kleinserienproduktion wird für 2027 erwartet, die Markteinführung für 2030.

LG Energy Solution hatte zuvor die Markteinführung von Festkörperbatterien auf Oxidbasis bis 2028 und von Festkörperbatterien auf Sulfidbasis bis 2030 prognostiziert. Das jüngste Update zeigt, dass LG Energy Solution die Trockenbeschichtungstechnologie für Batterien vor 2028 auf den Markt bringen will, wodurch die Produktionskosten der Batterien um 17 bis 30 Prozent gesenkt werden könnten.

SK Innovation plant, die Entwicklung von Polymeroxid-Verbund-Festkörperbatterien und Sulfid-Festkörperbatterien bis 2026 abzuschließen. Die Industrialisierung ist für 2028 geplant. Derzeit richtet das Unternehmen ein Batterieforschungszentrum in Daejeon, Chungcheongnam-do, ein.

Samsung SDI hat kürzlich seinen Plan bekannt gegeben, im Jahr 2027 mit der Massenproduktion von Festkörperbatterien zu beginnen. Die Batteriekomponente, an der das Unternehmen arbeitet, soll eine Energiedichte von 900 Wh/L erreichen, eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren haben und eine 80-prozentige Aufladung in 9 Minuten ermöglichen.

Panasonic hatte 2019 mit Toyota zusammengearbeitet, um Festkörperbatterien von der experimentellen Phase in die industrielle Fertigung zu überführen. Die beiden Unternehmen gründeten außerdem ein Unternehmen für Festkörperbatterien namens Prime Planet Energy & Solutions Inc. Bisher gibt es jedoch keine weiteren Neuigkeiten. Panasonic hatte jedoch bereits 2023 Pläne angekündigt, vor 2029 mit der Produktion von Festkörperbatterien zu beginnen, die vor allem in unbemannten Luftfahrzeugen eingesetzt werden sollen.

Es gibt nur wenige aktuelle Nachrichten über CALBs Fortschritte im Bereich der Festkörperbatterien. Im vierten Quartal des vergangenen Jahres erklärte CALB auf einer globalen Partnerkonferenz, dass seine Halbfestkörperbatterien im vierten Quartal 2024 in Fahrzeugen einer ausländischen Luxusmarke verbaut würden. Diese Batterien erreichen mit einer 10-minütigen Ladezeit eine Reichweite von 500 km, ihre maximale Reichweite kann 1000 km erreichen.

Der stellvertretende Direktor des Zentralen Forschungsinstituts von EVE Energy, Zhao Ruirui, stellte im Juni dieses Jahres die neuesten Entwicklungen im Bereich der Festkörperbatterien vor. Berichten zufolge verfolgt EVE Energy einen technologischen Plan, der Sulfid- und Halogenid-Festkörperelektrolyte umfasst. Das Unternehmen plant, im Jahr 2026 vollständige Festkörperbatterien auf den Markt zu bringen, wobei der Schwerpunkt zunächst auf Hybridelektrofahrzeugen liegen soll.

Guoxuan High-Tech hat bereits die „Jinshi-Batterie“ auf den Markt gebracht, eine Festkörperbatterie mit Sulfidelektrolyten. Sie erreicht eine Energiedichte von bis zu 350 Wh/kg und übertrifft damit herkömmliche ternäre Batterien um mehr als 40 %. Mit einer Produktionskapazität für halbfesten Akkumulatoren von 2 GWh plant Guoxuan High-Tech, die Festkörperbatterie Jinshi 2027 in kleinem Maßstab im Fahrzeug zu testen. Ziel ist es, die Massenproduktion bis 2030 zu erreichen, sobald die industrielle Kette etabliert ist.

Xinwanda veröffentlichte im Juli dieses Jahres erstmals detailliert seine Fortschritte bei Festkörperbatterien. Xinwanda erklärte, dass man durch technologische Innovationen die Kosten für polymerbasierte Festkörperbatterien bis 2026 auf 2 Yuan/Wh senken wolle, was nahe an den Kosten herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien liege. Bis 2030 soll die Massenproduktion von Festkörperbatterien erreicht werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die zehn weltweit führenden Lithium-Ionen-Unternehmen aktiv an der Entwicklung von Festkörperbatterien arbeiten und in diesem Bereich erhebliche Fortschritte erzielen. CATL ist mit seinem Fokus auf Festkörper- und Sulfidmaterialien führend und strebt eine Energiedichte von 500 Wh/kg an. Auch andere Unternehmen wie BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech und Xinwanda verfügen über eigene technologische Roadmaps und Zeitpläne für die Entwicklung von Festkörperbatterien. Das Rennen um Festkörperbatterien ist eröffnet, und diese Unternehmen streben in den kommenden Jahren die Kommerzialisierung und Massenproduktion an. Spannende Fortschritte und Durchbrüche werden die Energiespeicherbranche voraussichtlich revolutionieren und die breite Akzeptanz von Festkörperbatterien vorantreiben.