Wie die neue Batteriechemie von CATL mit deutschem Know-how ein großes Problem von BMW und Co. lösen könnte

Das sind großartige Nachrichten:

• CATL will ab 2023 Natrium-Ionen-Akkus produzieren, möglicherweise auch am neuen Standort bei Erfurt.
• Das Fraunhofer IKTS forscht seit einiger Zeit gemeinsam mit CATL und entwickelt Natrium-Ionen-Akkus für den stationären Einsatz.
• Für CATL-Kunden wie BMW könnte sich die Batteriebeschaffung damit erheblich vereinfachen.

Alle deutschen Hersteller sind mittlerweile beherzt auf den Elektromobilitätszug aufgesprungen und auch die meisten anderen Autobauer ziehen mit. Vom Zweirad bis zum 40-Tonner soll schon 2030 die Mehrzahl der Fahrzeuge elektrifiziert sein, wenn es nach den Plänen einiger großer Autokonzerne geht. Entsprechend wird die Nachfrage nach Batteriematerialien wie Lithium, Nickel und Kobalt geradezu explodieren. Ob die Rohstofflieferanten ihre Produktionsmengen schnell genug steigern können?

Kommt es, wie von einigen Experten vermutet, in den Jahren 2023 und 2024 zu Engpässen, dann schießen die Preise hoch und die Entwicklung der Elektromobilität könnte jäh ausgebremst werden. Da kommt es gerade recht, dass CATL mit seiner neuen Zellchemie dabei ist, eine Alternative in den Markt einzuführen.

Das muss man zu den Natrium-Ionen-Akkus von CATL wissen

Bislang hieß es, dass Lithium fast unverzichtbar sei beim mobilen Einsatz von Akkus. Ein Blick auf die Periodentabelle der chemischen Elemente zeigt, warum: Lithium ist eines der leichtesten Elemente überhaupt, die nächstbeste Alternative Natrium ist dreimal schwerer. Eine vergleichbare Energiedichte (in Wattstunden pro Kilogramm, Wh/kg) erscheint so kaum erzielbar.

Und tatsächlich musste auch CATL bei der großen Vorstellung am 29. Juli eingestehen, dass die Energiedichte seiner Natrium-Ionen-Akkus mit 160 Wh/kg noch etwas hinterherhinkt. Bei den Lithium-Ionen-Zellen, die im Model 3 von Tesla (WKN: A1CX3T) zum Einsatz kommen, liegt der Wert bei 260 Wh/kg.

Zwar will CATL in der kommenden Generation auf über 200 Wh/kg kommen. Allerdings erzielen die besten Lithium-Zellen im Labor bereits Werte jenseits von 400 Wh/kg. Einige Spezialisten peilen 600 oder sogar über 700 Wh/kg an. Immerhin kann dieser Nachteil laut CATL teilweise dadurch ausgeglichen werden, dass für die Verpackung der Zellen zu Batteriesystemen weniger Material benötigt wird.

CATL kann auch auf eine Reihe von weiteren Vorteilen verweisen. Dazu gehört die hohe thermische Stabilität, die auch bei klirrender Kälte eine gute Leistung zulässt. Zudem sind die Natrium-Ionen-Akkus schnellladefähig und mit Lithium-Ionen-Zellen kombinierbar. Und weil sie sicherer sind, können sie eines Tages auch in der Fahrzeugverkleidung verbaut werden, was Platz und Gewicht spart.

Was das Fraunhofer IKTS damit zu tun hat

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) liegt etwa eine Autostunde vom Erfurter Kreuz entfernt, wo CATL seinen deutschen Produktionsstandort hat. Genau dort hat das IKTS kürzlich auch ein Batterie-Innovations- und Technologie-Center (BITC) eröffnet. Die Ansiedlung ermögliche die Intensivierung der bereits bestehenden Kooperationen mit CATL.

Das IKTS hat bereits 2016 mit seiner Technologieplattform Cerenergy auf sich aufmerksam gemacht, die „extrem günstige“ Hochtemperaturbatterien für die stationäre Energiespeicherung erlaube. Dabei setzt das IKTS verschiedene Zellchemien auf Natriumbasis ein. Strategische Rohstoffe sind dafür nicht erforderlich. Ich würde mal schätzen, dass CATL deshalb auf das renommierte Forschungsinstitut zugekommen ist.

Was BMW und Co. davon haben

Die Tatsache, dass Natrium im Gegensatz zu Lithium und Kobalt überall leicht verfügbar ist, macht Natrium-Ionen-Akkus zu einer sehr attraktiven Alternative für Automobilhersteller. Aufgrund der Rohstoffproblematik betreiben sie einen hohen Aufwand, um sich wegen mangelnder Nachhaltigkeit nicht angreifbar zu machen.

Von daher ist absehbar, dass die meisten sich nun sehr genau überlegen werden, Natrium-Ionen-Zellen in ihre Planung einzubeziehen. Denkbar wäre, das Beste von Lithium und Natrium in einem Batteriesystem zu kombinieren. Vielleicht wird sich auch der eine oder andere dafür entscheiden, sie bei Hybridmodellen, die weniger elektrische Kapazität benötigen, einzusetzen.

Die Möglichkeiten sind vielfältig und CATL beliefert neben BMW (WKN: 519000) auch viele andere Marken. Entscheidend für diese ist, dass der vielfach erwartete Engpass ab 2023 vermieden werden kann.

Für diejenigen, die bei ihrer Anlagestrategie auf die Elektromobilität-Aktien setzen, ist es auf alle Fälle eine gute Nachricht, dass dank CATLs Natrium-Ionen-Akkus der Siegeszug des Elektroautos beschleunigt werden könnte.