BYD: Festkörperbatterie mit 451,5 Wh/kg in 3 Minuten ladbar
Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben eine Festkörper-Lithium-Metall-Batterie entwickelt, die eine Energiedichte von 451,5 Wh/kg erreicht. In Tests zeigte die Zelle stabile Ladezyklen bei extrem hoher Laderate (20C) – das entspricht einer vollständigen Ladung oder Entladung in etwa drei Minuten. Die Studie wurde im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.
Durchbruch bei Polymer-Elektrolyten
Die Forscher konzentrierten sich auf Polymer-Elektrolyte auf Basis von Polyvinylidenfluorid (PVDF), einem Material, das wegen seiner Oxidationsstabilität und Ionenleitfähigkeit vielversprechend ist. Das Problem: Herkömmliche Weichmacher in PVDF-Elektrolyten zersetzen sich an der Elektroden-Grenzfläche und sind mit Lithium-Metall-Anoden sowie Hochspannungs-Kathoden nicht kompatibel.
Die Lösung: Ein Verfahren namens „Kompatibilisierungs-Lösungsmittel-Plastifizierung". Dabei wird ein leicht flüchtiges Lösungsmittel eingebracht, das die Verträglichkeit zwischen Polymer und stabilen Weichmachern temporär verbessert. Nach dem Verdampfen bleibt der Weichmacher im Polymer-Netzwerk eingeschlossen. So entsteht eine stabile lithiumfluoridreiche Grenzschicht, die Nebenreaktionen minimiert.
700 Zyklen mit 81,9 % Kapazität
Mit einer 4,7-Volt-High-Nickel-Kathode erreichte die Batterie 700 Zyklen bei 81,9 % Kapazitätserhaltung unter 20C-Ladung (3 Minuten). Ein Pouch-Zellen-Prototyp mit dünner Lithium-Metall-Anode (N/P-Verhältnis 1,1) erzielte 451,5 Wh/kg – mehr als doppelt so viel wie aktuelle LFP-Zellen (Lithium-Eisenphosphat) mit rund 200 Wh/kg. Der Nageltest wurde bestanden, was die hohe intrinsische Sicherheit unterstreicht.
Wettlauf um 500 Wh/kg
Die Entwicklung reiht sich in eine Serie chinesischer Festkörperbatterie-Ankündigungen ein. Ganfeng Lithium meldet für seine 400-Wh/kg-Festkörperbatterie über 1.100 Zyklen und abgeschlossene Engineering-Validierung; ein 500-Wh/kg-Produkt geht in Kleinserie. Das Startup Pure Lithium präsentierte eine durchtrennbare Zelle mit 500 MWh Jahreskapazität. CATL arbeitet laut eigenen Angaben an 500-Wh/kg-Festkörperzellen in der Versuchsproduktion, Sunwoda und Farasis Energy peilen 400–500 Wh/kg an.
LFP-Markt: BYD auf Platz zwei
Trotz dieser Fortschritte dominiert weiterhin die LFP-Chemie den chinesischen E-Auto-Batteriemarkt. Laut China EV DataTracker ist CATL mit 19,53 GWh (38,9 % Marktanteil) größter Anbieter. BYD (比亚迪) liegt mit 10,49 GWh und 20,9 % auf Rang zwei. Dahinter folgen Gotion High-tech (4,03 GWh), CALB (3,32 GWh) und Eve Energy (3,02 GWh). Sunwoda, das selbst Festkörperbatterien entwickelt, kommt auf 1,47 GWh.
Mehrere mittelgroße Zulieferer legten stark zu: Rept Battero Energy (+45,6 % zum Vorjahr), Zenergy (+57,9 %) und Yinpai Battery (+109,3 %). Die chinesische Batterieindustrie zeigt sich damit nicht nur bei Spitzentechnik, sondern auch im Volumengeschäft dynamisch.
Hinweis: Die hier genannten Energiedichten beziehen sich auf Laborprototypen. Für den Serieneinsatz in Fahrzeugen sind noch weitere Validierungsschritte nötig.
In Deutschland
BYD ist bereits auf dem deutschen Markt vertreten. Aktuelle Modelle in Deutschland: Atto 2, Atto 3, Dolphin, Seal, Sealion 7, Han.
BYD ist seit 2022 auf dem deutschen Markt aktiv und baut sein Händlernetz kontinuierlich aus. Sollte die beschriebene Festkörperbatterie oder eine vergleichbare Technologie in die Serienproduktion gehen, könnten künftige BYD-Modelle in Deutschland von deutlich höheren Reichweiten und extrem kurzen Ladezeiten profitieren.