Bild: CATL
Unübersehbar ist Tesla dabei, den globalen Auto-Markt auf den Kopf zu stellen, aber die Definition einer disruptiven Innovation von Michael Porter, Management-Professor und Erfinder dieses Konzepts, erfüllt das nicht. Denn die Elektroautos sind immer noch relativ teuer, während disruptive Produkte laut Porter ihren Siegeszug stets am unteren Ende der Preisskala beginnen. Viel besser würde ihm, wenn er noch leben würde, deshalb wohl eine Innovation in diesem Bereich gefallen, die von einem der Partner von Tesla kommt: CATL hat eine Batterie-Zelle vorgestellt, die zwar zunächst nicht so gut sein soll wie die besten von heute, aber dafür viel billiger.
Tesla-Partner CATL denkt weiter
Das chinesische Unternehmen hat sich innerhalb weniger Jahre zum Weltmarktführer bei Batterie-Zellen für Elektroautos entwickelt und ist beginnend mit Tesla längst auch zum Partner für westliche Unternehmen geworden. Schon heute hat CATL seine Stärken bei einer Technologie, die weniger leistet als die aktuelle Speerspitze, aber weniger kostet: Zellen mit Kathoden aus Lithium-Eisenphosphat, abgekürzt LFP. Diese sollen bei Tesla langfristig zwei Drittel der gesamten Kapazität ausmachen, sagte CEO Elon Musk vor kurzem. Aber CATL denkt schon einen großen Schritt weiter.
Denn an diesem Donnerstag stellte das Unternehmen in einer Web-Show die erste Generation einer Zelle auf der Basis von Natrium- statt Lithium-Ionen vor. Schon Lithium gilt als weniger knapp als andere Rohstoffe für heutige Zellen wie Nickel und Kobalt, ist aber zuletzt deutlich teurer geworden. Natrium dagegen ist fast im Überfluss vorhanden. Bislang verhinderten trotz intensiver Forschung seine physikalisch-chemischen Nachteile einen Ionen-Wechsel, aber CATL ist jetzt offenbar weit damit gekommen.
#Sodium #cell price on GWh production scale estimated at ¥ 0.2-0.3/Wh, on smaller production scales at ¥ 0.5/Wh.
GWh scale might be reached in 3 years.
Sodium has potential in <300km NEDC #EV segment
(EVERBRIGHT SEC, GUOTAI JUNAN SEC)https://t.co/C6Dl1mEJlY— Moneyball (@DKurac) June 10, 2021
Neben Haltbarkeit und natürlich Sicherheit sind bei Batterien für Elektroautos die Energie-Dichte und die Kosten die entscheidenden Faktoren. Und zur Dichte nannte CATL jetzt einen für Natrium-Ionen spektakulär hohen Wert von 160 Wattstunden pro Kilogramm; bei aktuellen LFP-Zellen soll er 200 Wh/kg betragen, bei teureren mit Nickel und Kobalt um 250 Wh/kg. Zu den Kosten äußerte sich das Unternehmen selbst nicht konkret. Analysten sprachen aber von 80 Dollar pro Kilowattstunde schon bei einer Produktion im kleinen Maßstab und später bis hinunter zu 30 Dollar. Schon der höhere Wert dürfte deutlich unter den heutigen Kosten selbst für LFP-Zellen liegen und der niedrigere selbst das unterschreiten, was sich Tesla mittelfristig mit seinen 4680-Batterien vorgenommen hat.
Möglich wurde das laut CATL durch eine mehrjährige Beschäftigung mit möglichen Elektroden-Materialien für Natrium-Ionen-Akkus. Für die Kathode erwies sich ein Material mit dem interessanten Namen Berliner Weiß als geeignet, dessen Elektronen-Struktur allerdings gezielt verändert wurde. Für die Anode entwickelte CATL ein Kohlenstoff-Material, dessen poröse Struktur viele Sodium-Ionen aufnehmen und schnell abgeben kann.
Natrium- und Lithium-Ionen im einem Paket
Insgesamt ergibt sich so eine Zelle mit etwas niedrigerer Energie-Dichte, die nach Angaben des Unternehmens sogar schneller lädt und bei extrem niedrigen Temperaturen weniger Leistung einbüßt als die LFP-Chemie. Darüber hinaus soll es möglich sein, beide zusammen im selben Akku-Paket zu verbauen und vom selben Management-System steuern zu lassen. So lassen sich die Vorteile kombinieren und die Nachteile ausgleichen. Als wichtigsten Markt wohl für Natrium-Ionen-Batterien allein nannte CATL-Gründer Robin Zeng stationäre Akkus.
Das disruptive Potenzial durch sprunghaft niedrigere Kosten bei akzeptabler Leistung ist also vorhanden, ob eine erfolgreiche Innovation daraus wird, muss aber der Markt entscheiden. Und bis dahin bleibt noch etwas Zeit, um erst einmal die neu entdeckten Vorteile von LFP zu nutzen und vielleicht zu vergrößern: Bis 2023 will CATL eine „industrielle Basis-Kette“ für die neue Zelle aufbauen und appellierte an Zulieferer wie Kunden, das zu unterstützen. Die eigentlichen Produktionslinien sollen sich dann schnell auf die Natrium-Chemie umstellen lassen.
