Batteriefertigung: Chinesen investieren, Deutsche hinken hinterher

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Batteriefertigung: Eine Betrachtung im Sommer 2018
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Forschung & Investition
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Chinesen investieren in Batteriefertigung – deutsche Autobauer hinken hinterher. Wir berichteten an dieser Stelle immer über die neuesten Entwicklungen und Trends in der Batteriefertigung. So haben wir am 12.12.2017 über die Giga-Factory der Northvolt in Schweden berichtet. Darf man den neuesten Meldungen in der Presse ( TLZ vom 10.07.2018 ) Glauben schenken, so ist nun auch in Deutschland eine Initialzündung zu erwarten.

In Deutschland sollen nicht nur Elektro-Autos gebaut werden,  sondern auch die dazu erforderlichen Batterien. Technisches Know-how hin oder her – allein die hohen Logistikkosten von Asien nach Europa rechtfertigen jedes Engagement.
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Kasching …

Jetzt soll es der chinesische Batteriekonzern CATL richten. Gemäß einer gemeinsamen Regierungserklärung wollen die Chinesen bis 2022 ca. 220 Millionen Euro in eine neue Batteriefabrik am Erfurter Kreuz investieren. Für Forschung, Entwicklung, Logistik und Fertigung sollen in der ersten Ausbaustufe 600 – 1000 neue Arbeitsplätze entstehen.

Macht ja wirklich Sinn, denn die Logistikkosten von Erfurt – bei direkter Autobahnanbindung – nach BMW Dingolfingen dürften wesentlich geringer sein, als wenn die Batterien aus Asien über zig Tausende von Kilometern geliefert werden.
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Der Standortvorteil

Betrachten wir jetzt noch die immensen Fortschritte, die an der Uni Jena in Sachen Batterien bei Forschung und Entwicklung geleistet werden, dann schließt sich der Kreis. Neue Elektroautos verlangen auch neue Batteriesysteme, wenn wir uns aus der Technologieabhängigkeit der führenden asiatischen Hersteller befreien wollen. Ob die zur Zeit aktuellen Li-Ionen-Batterien der Weisheit letzter Schluss sind, ist ja nun mehr als fraglich.
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Es dauert alles zu lange

Wenn Autoexperten einschätzen, dass europäische Unternehmen 5 bis 10 Jahre benötigen werden, um auf den technisch-technologischen Stand von Panasonic, Sony, LG Chem oder Samsung SDI aus Südkorea zu erreichen, dann gewinnt die Entscheidung für Erfurt eine noch höhere Bedeutung für die deutsche Automobilindustrie .

Angesichts dessen, dass wir weltweit einmal die Schrittmacher in der Motorenentwicklung gewesen sind, muss die Batteriefertigung ganz neue Impulse erfahren.

Auch die neuen Tendenzen bei Handelszöllen und unsichere politische Lagen im internationalen Handel fordern ein schnelles Umdenken.
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Schwedens Giga-Factory ./. Erfurts Mega-Factory

Bei den Strompreisen für die Zellenproduktion hat Schweden ein großen Standortvorteil! Da wird CATL wohl einige subventionierte Fördergelder in Anspruch nehmen müssen, wenn CATL wettbewerbsfähig sein will. Die EEG-Umlage für den Ökostrom ist hier ein wesentlicher Kostennachteil für die Batteriefertigung. Allein die Thüringer Landesregierung will CATL finanzielle Unterstützung in Höhe von 7,5 Mio € an Fördergeldern gewähren.
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Batterie oder Brennstoffzelle?

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was ist eigentlich besser ?
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Batterie oder Brennstoffzelle?
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Elektromobilität ist ja momentan das Thema in der Automobilindustrie an dem sich Jeder artikulieren möchte. Die einen loben die Elektrovarianten bei Fahrzeugen über den grünen Klee. Andere wiederum sehen schon jetzt schwarz: Was soll bloß mit den vielen Arbeitskräften werden, die heute noch Benzin- und Dieselmotoren und das nötige Zubehör bauen?
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In diesem Zusammenhang möchten wir als Batterie-Experten uns einmal der Frage zuwenden, was nun eigentlich für die Zukunft besser ist: Batterien oder Brennstoffzellen?

Wir sind uns, bei aller Euphorie, fast sicher, dass es den herkömmlichen Blei-Säure-Akku auch in 15 Jahren noch geben wird. Die Herstellungstechnologien sind ausgefeilt und er lässt sich in großen Stückzahlen wirtschaftlich fertigen. Das fast 100 Jahre alte elektrochemischen Prinzip gibt noch immer Innovation her.

Was dem Bleiakku aber seine Grenzen aufzeigt, ist der hohe Energiebedarf für alle elektrischen und elektronischen Verbraucher im Fahrzeug. Vor allem der Elektroantrieb an sich. Hier haben die Lithium-Ionen-Batterien miit verschiedensten Modifikationen ihren Siegeszug angetreten.

Selbst bei dem arg strapazierten Thema der Reichweite von elektrisch betriebenen Autos sind heute schon 600 km keine Utopie mehr. Aber da gibt es ja auch noch die Brennstoffzellen- welches Dasein fristen die eigentlich?
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Brennstoffzelle im Video erklärt.
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Mehr zur Brennstoffzelle?

In einem Expertengespräch mit dem Forschungszentrum Jülich gibt es belastbare Fakten

Die Brennstoffzelle hat meiner Ansicht nach besonders im Autoverkehr das Potenzial für große Zahlen. Dabei gibt es zwei drängende Themen zu bearbeiten: Die Kosten müssen fast auf das Niveau von Dieselantrieben gesenkt und der Verschleiß der Brennstoffzelle muss reduziert werden.

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Batterie oder Brennstoffzelle – Ein Vergleich

Was gegen Batterien spricht

  • relativ hohes Gewicht
  • lange Ladezeit
  • Problem der Verfügbarkeit seltener Erden

Wo Brennstoffzelle eindeutig punkten :

  • Betrieb ist frei von Emissionen
  • Tankzeiten wie bei Verbrennungsmotoren
  • Wasserstoff ist fast unbegrenzt verfügbar
  • Reichweiten liegen locker bei 600 km

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Nicht alles Gold was glänzt

Was beiden Systemen gleich ist, ist die gegenwärtige, nicht zukunftsfähige Infrastruktur an Ladestellen, egal ob wir hier Ladestationen oder Wasserstoff-Zapfstellen suchen.

Die Brennstoffzelle hat aber auch gravierende Nachteile gegenüber der Batterie

Hohe Kosten und eine schlechte Klimabilanz sind da nur zwei Aspekte – so werden in den Brennstoffzellen Platinkatalysatoren verwendet. Platin ist aber nicht nur in der Verfügbarkeit begrenzt, sondern auch sehr teuer – sollte sich nun die Industrie auf Brennzellen fokussieren, würde das bestimmt nicht entspannend auswirken. Transportfähigen Wasserstoff herzustellen, kostet derzeit nicht nur viel Geld, sondern auch viel Energie. Dabei wird Wasserstoffgas heute noch vorwiegend aus fossilen Brennstoffen gewonnen und davon wollen wir uns ja möglichst mittelfristig wegen der Treibhausgase und der damit verbundenen unbefriedigenden Klimabilanz verabschieden.

Insofern verwundert es nicht, dass die Brennstoffzelle auf Grund ihrer Wirkungsweise auch noch einen nicht so guten Wirkungsgrad hat: 40%. Li-Ion-Akkus liegen bei 95% und selbst Bleibatterien bringen 85% auf die Waage.
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Ein Fazit

Wir sind uns sicher, dass es bei allen Systemen in der technischen Entwicklung noch weitergehen wird.  Derzeit liegen die besseren Verwertungschancen bei den Batterien – egal ob in der Verwendung als Plugin-Hybrid oder mit Verbrennungsmotor.
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