Bild: CATL
Wer jetzt noch keinen Batterie-Partner hat, findet auch keinen mehr, und wer sich als Batterie-Hersteller nicht genügend Rohstoffe gesichert hat, wird in den kommenden Jahren Nachschub-Probleme bekommen. So ungefähr charakterisieren Beobachter die Situation auf dem steil wachsenden Markt für Elektroauto-Batterien, auf dem zurzeit CATL aus China und LG Energy Solutions aus Südkorea um die Spitze rangeln. Kurzfristig könnte es vor allem bei Lithium eng werden, das unverzichtbarer Bestand heutiger Lithium-Ionen-Zellen ist – auch bei der von Tesla und anderen Elektroauto-Bauern im Westen neuerdings gefragten LFP-Chemie. Vielleicht aber lässt sich auch dieser Engpass mit einem alternativen Material beseitigen – CATL scheint jedenfalls Fortschritte damit zu machen.
CATL mit Natrium als Ersatz für Lithium
Das Unternehmen aus China war das erste, das in dem Land schon vorher beliebte LFP-Zellen auch an Tesla lieferte. Ab Ende 2020 kamen sie zuerst in das kleinste Model 3 aus der Gigafactory dort (und damit auch nach Europa), das Model Y folgte, und bald sollen sie auch im Tesla Megapack im großen Stil genutzt werden. Denn für Lithium-Eisenphosphat wird zwar offensichtlich Lithium benötigt, aber weder Nickel noch Kobalt als zwei weitere teure und knappe Rohstoffe, die man sonst braucht.
Jetzt will CATL auch noch das Lithium unnötig machen. Im vergangenen Sommer stellte das Unternehmen eine Batterie vor, die stattdessen Natrium-Ionen verwendet (s. Foto oben). Das bringt einige Nachteile in Form einer noch einmal geringeren Energie-Dichte mit sich. Aber schon damals meldete CATL, 160 Wattstunden pro Kilogramm erreicht zu haben, nur etwa 20 Prozent weniger als bei modernen LFP-Zellen. Und vergangene Woche berichteten chinesische Medien von einem Patent, das Natrium-Ionen-Batterien zumindest auf das gleiche Niveau heben soll.
Im Tesla Model 3 genügt LFP-Technologie immerhin schon für 491 Kilometer WLTP-Reichweite – und manche Elektroauto-Anbieter trauen sich mit deutlich mehr als 20 Prozent weniger auf den Markt. Wenn sich solche Werte auch mit der Natrium-Alternative erreichen ließe, könnte das einen weiteren großen Schritt nach unten bei den Preisen für Elektroauto-Batterien bringen, die im zweiten Halbjahr 2021 wieder zu steigen begannen. Im Juli war von anfangs 80 Dollar und später bis hinunter zu 30 Dollar pro Kilowattstunde mit Natrium-Ionen die Rede.
Parallele zu 4680-Zellen von Tesla
Bei dem jetzt beantragten Patent geht es um eine „anodenlose“ Technologie, berichtete darüber CarNewsChina. Damit dürfte nicht wörtlich gemeint sein, dass der CATL-Batterie die Anode fehlt – eher nur die kleine Lasche („tab“), die sonst für den elektrischen Anschluss an die Elektrode geschweißt wird, also wohl wie bei den 4680-Zellen von Tesla. Stattdessen wird auf ihrer gesamten Länge (vor dem Rollen zum Zylinder) ein dünner Rand leitend gemacht. Das funktioniert laut einem Tesla-Patent grundsätzlich auch mit der Kathode.
Laut dem Bericht soll bei CATL die Anode ohne Tab genügen, um mit Natrium-Ionen eine Dichte von 200 Wattstunden pro Kilogramm zu erreichen, also wie heute bei LFP. Nach Angaben des Unternehmens ließen sich zudem heutige Produktionsanlagen relativ leicht auf diese Chemie umstellen. Wenn das wirklich mit der angestrebten LFP-Dichte zu niedrigeren Kosten funktioniert, dürfte nicht nur Tesla zugreifen wollen. Tatsächlich könnte CATL Natrium-Ionen-Batterien dank der Tabless-Technologie auch in dem massiveren Format 4680 produzieren, das Tesla zum Teil der tragenden Struktur seiner Elektroautos machen will – vorerst mit Zellen aus teureren Rohstoffen.
