Nicht erst seitdem CATL die LFP-Akkus für Tesla-Modelle liefert, ist der weltweit größte Batteriehersteller hierzulande bekannt. Schließlich stecken CATL-Zellen mittlerweile in jedem dritten Elektroauto. Wenn das Unternehmen aus der chinesischen Provinz Fujian also eine komplett neue Batterie-Technologie vorstellt, sollte die Branche aufhorchen.
Schon in einer Youtube-Präsentation im Herbst 2023 stellten die Chinesen "Shenxing" vor – einen LFP-Akku, der weniger auf eine höhere Energie-Dichte hin entwickelt wurde, sondern auch auf besonders schnelles Laden. CATL selbst spricht von der ersten Lithium-Eisenphosphat-Batterie, die mit dem Faktor 4C geladen werden kann. Innerhalb einer Stunde kann dieser Akku also theoretisch viermal von null auf 100 Prozent geladen werden. Anders gesagt: Eine volle Beladung dauert nur eine Viertelstunde – also 15 Minuten! Die in Peking gezeigte "Shenxing Plus" könnte auf diese Weise in nur zehn Minuten elektrische Energie für 600 Kilometer aufnehmen. Vollgeladen ermögliche eine solche Batterie rund 1.000 Kilometer Reichweite, versprechen die Chinesen.
Cell-to-Pack-Konzept
Selbst bei minus 10 Grad Celsius soll die Ladeleistung noch beeindruckend sein. Hier würde der gleiche Ladevorgang nur etwa 30 Minuten dauern. Der Trick liegt in der sogenannten Nano-Technologie, die CATL mit der Shenxing-Generation eingeführt hat. CATL-CTO Gao Huan erklärt das gern so: "Wir stellen bei der Fertigung sicher, dass sich in der Kathode jedes Nano-Teilchen an der exakt richtigen Stelle befindet." An der Anode kommt dagegen ein 3D-Honigwaben-Material zum Einsatz. Von Anfang an wurden Shenxing nicht in Modul-Bauweise, sondern als sogenanntes Cell-to-Pack-Konzept entwickelt.
Interessanter als die Superlative ist, dass die Shenxing-Batterien anders als viele andere CATL-Highlights tatsächlich massentauglich sind. Sie lassen sich dank der Lithium-Eisenphosphat-Chemie einfach und günstig produzieren und besitzen eine für LFP-Akkus beeindruckende Energiedichte von 205 Wh/kg. Der Name Shenxing setzt sich übersetzt daher aus "schnell" und "zugänglich" zusammen. Schon jetzt haben einige chinesische E-Autobauer Interesse bekundet. Noch 2024 soll die Massenproduktion beginnen. Ob auch Tesla davon profitiert, ist noch unklar.
Super-Zelle auch für die Luftfahrt
CATL forscht als größter Hersteller der Welt zudem an sämtlichen Batterietechniken und dürfte nicht nur bei den LFP-Akkus vorn liegen. Schon im Frühjahr 2023 kündigten die Chinesen am Rande der Messe Auto Shanghai an, noch im selben Jahr mit der Produktion einer Superbatterie zu beginnen, die eine enorme Leistungsdichte von 500 Wh/kg besitzt. Damit wäre dieser chinesische Akku sogar für den Luftverkehr geeignet.
Bescheiden geben sich die Chinesen nicht gerade – versprechen sie doch mit der neuen Zelle den Beginn einer universellen Elektrifizierung von Land-, Wasser- und sogar Lufttransport. CATL selbst bezeichnet die Technologie als "Condensed Battery", bei der biomimetische Elektrolyten im kondensierten Zustand zum Einsatz kommen. Diese der Natur nachempfundene Struktur sei stabil und würde die Wanderung der Lithium-Ionen zwischen den Elektroden viel effizienter machen.
Rekord-Energiedichte von 500 Wh/kg
Technisch verrät CATL nicht viel mehr. Der Ausführung nach handelt es sich jedenfalls nicht um eine reine Feststoffbatterie. Denkbar sind eher teilweise feste oder auch gasförmige Elektrolyte, die bei niedrigem Druck verflüssigt oder verfestigt werden. Immerhin geben die Chinesen die Energiedichte bekannt. Und die liegt tatsächlich auf einem Rekordniveau von 500 Wh/kg. Heutige Spitzenzellen kommen etwa auf die Hälfte. Eine nur 100 Kilogramm schwere Batterie dieses neuen Typs könnte also 50 kWh Strom aufnehmen und wäre damit um ein Vielfaches leichter als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus, wie sie beispielsweise in Elektroautos zum Einsatz kommen.
Leichtere Batterie-Packs sind nicht nur für E-Autos wichtig, sondern auch unbedingte Voraussetzung für andere Anwendungen im Schiffs- oder Flugverkehr. Wie teuer, komplex oder auch langlebig die neuen CATL-Zellen sind, ist noch nicht bekannt. Man arbeite aber bereits mit Partnern aus dem Bereich der elektrischen Flugzeuge zusammen, heißt es in einer Erklärung. Obwohl die Technologie sämtliche Grenzen durchbreche, die bisher die Batterieentwicklung gehemmt haben, ließe sich eine Serienfertigung sogar relativ schnell realisieren. CATL verspricht den Produktionsanlauf noch für 2023.
Auch Natrium-Zellen in der Entwicklung
Dass sich CATL nicht nur bei Superlativen breit aufstellt, zeigt das parallele Engagement bei der Natrium-Technologie. Die vergleichsweise günstigen Akkus verzichten sowohl auf Kobalt als auch auf Nickel und Lithium. Das erste Auto mit einer solchen Natrium-Ionen-Batterie könnte der kleine BYD Seagull sein, der ebenfalls in Shanghai seine Weltpremiere feierte und nur 10.400 Euro kosten soll.
CATL selbst gibt den Preis je Kilowattstunde mit etwa 30 US-Dollar an – also ein Drittel der Kosten von Lithium-Ionen-Akkus. Allerdings sind solche Natrium-Batterien deutlich größer als vergleichbare Lithium-Varianten. Bei gleicher Baugröße ist die Reichweite des E-Autos also geringer. Im Klein- und Kleinstwagensegment spielt das aber eine dem Preis untergeordnete Rolle. Und bei den Alternativ-Technologien ist gerade der chinesische Batterie-Gigant bestens aufgestellt. In der Foto-Galerie haben wir verschiedene Ansätze zusammengefasst.
Fazit
Der chinesische Batterie-Gigant CATL hat erneut einen neuen Superakku vorgestellt. Die Batterie mit dem Namen "Shenxing Plus" basiert auf günstiger LFP-Chemie, lässt sich innerhalb von zehn Minuten für 600 Kilometer Reichweite laden und ist für den Massenmarkt geeignet.
Schon auf der Auto Shanghai im Frühjahr 2023 hatte CATL eine neue Batterie-Technologie angekündigt, die sich bereits in Serienproduktion befinden soll. CATL selbst spricht von der "Condensed Battery" und verspricht eine rekordverdächtige Leistungsdichte von 500 Wh/kg. Akku-Packs mit dieser Technologie wären wegen des geringen Gewichts sogar für den Luftverkehr denkbar.
