MG4 ist das erste Elektrofahrzeug mit Semi-Solid-State-Batterie, das in China zum Verkauf zugelassen ist

Eine Festkörperbatterie ist eine fortschrittliche Energiespeichertechnologie, bei der der flüssige oder gelförmige Elektrolyt in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien durch einen festen Elektrolyten ersetzt wird. Dieses Design verspricht eine höhere Energiedichte, schnelleres Laden und verbesserte Sicherheit für Elektrofahrzeuge.

Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien bieten Festkörperbatterien:

• Verwenden Sie feste Elektrolyte anstelle von brennbaren flüssigen Elektrolyten.
  
• Bieten eine höhere Energiedichte (mehr Reichweite bei kleinerer Größe).
  
• Unterstützt schnelleres Laden und reduziert gleichzeitig das Überhitzungsrisiko.
  
• Haben das Potenzial für eine längere Lebensdauer und Haltbarkeit .

Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• Erweiterte Reichweite (möglicherweise über 500–700 Meilen pro Ladung).
  
• Erhöhte Sicherheit durch geringere Brandgefahr.
  
• Schnellere Ladegeschwindigkeiten im Vergleich zu aktuellen Lithium-Ionen-Packs.
  
• Längere Lebensdauer , niedrigere Gesamtbetriebskosten für Elektrofahrzeuge.

Trotz ihrer Verheißung stehen Festkörperbatterien vor Hürden wie:

• Hohe Herstellungskosten im Vergleich zu Lithium-Ionen.
  
• Skalierungsschwierigkeiten bei großen EV-Batteriepaketen.
  
• Haltbarkeitsprobleme mit festen Elektrolyten unter realen Bedingungen.
  
• Bedarf an neuen Lieferketten und Produktionsinfrastrukturen .

Mehrere Unternehmen investieren massiv in die Festkörper-Elektrofahrzeugtechnologie, darunter:

• Toyota (plant begrenzte Festkörper-Elektrofahrzeuge bis 2027).
  
• BMW (in Zusammenarbeit mit Solid Power).
  
• Volkswagen-Konzern (über die QuantumScape-Partnerschaft).
  
• Nissan (Ziel ist die kommerzielle Nutzung bis 2028).
  
• Auch Startups wie Factorial Energy, ProLogium und SES sind wichtige Akteure.

Branchenprognosen gehen davon aus, dass Elektrofahrzeuge mit Festkörperzellen zwischen 2027 und 2030 kommerziell auf den Markt kommen könnten . Toyota und Nissan sind mit Pilotprojekten führend, während Start-ups wie QuantumScape darauf abzielen, Automobilhersteller vor 2030 mit Festkörperzellen auszustatten.

Es wird erwartet, dass Festkörperbatterien eine um 50–100 % höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Akkus bieten. Dadurch könnte sich die Reichweite von Elektrofahrzeugen je nach Fahrzeugdesign und -effizienz von den heutigen 400–560 Kilometern auf 800–1120 Kilometer pro Ladung erhöhen.

Ja. Durch die Verwendung nicht entflammbarer Festelektrolyte verringern Festkörperbatterien das Risiko von thermischem Durchgehen, Bränden und Explosionen erheblich. Diese verbesserte Sicherheit ist einer der Hauptgründe, warum Automobilhersteller auf die Festkörpertechnologie setzen.

Festkörperbatterien könnten ein ultraschnelles Laden in 10–15 Minuten ermöglichen und gleichzeitig die Wärmeentwicklung reduzieren. Dies ist deutlich schneller als bei den meisten aktuellen Lithium-Ionen-Elektrofahrzeugen, die an Gleichstrom-Schnellladegeräten typischerweise 30–60 Minuten benötigen, um 80 % ihrer Kapazität zu erreichen.

Die Zukunft der Festkörperbatterien sieht vielversprechend aus, wird aber wahrscheinlich einer allmählichen Einführungskurve folgen:

• 2025–2027: Pilotprogramme und Premium-/Luxus-Elektroautomodelle.
  
• 2028–2030: Breitere Akzeptanz bei gängigen Elektrofahrzeugen.
  
• Nach 2030: Potenzial, Lithium-Ionen als dominierende Batterietechnologie für Elektrofahrzeuge zu ersetzen und so eine größere Reichweite, geringere Kosten und eine sicherere Energiespeicherung zu ermöglichen.