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Risikofaktor Batterie

Industrialisierung von Li-Ion-Batterien für Automobilanwendungen

11. November 2011, 13:56 Uhr | Von Dr. Joachim Fetzer

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Interview mit SB LiMotive Executive Vice President Dr.-Ing. Joachim Fetzer

Herr Dr. Fetzer, wie sicher kann man Batterien machen?

Dr.-Ing. Joachim Fetzer: Die Traktionsbatterie muss so sicher sein wie ein moderner Kraftstofftank, und zwar aus mechanischer, elektrischer und chemischer Sicht. Ein Beispiel für den Schutz vor mechanischen Gefährdungen ist z.B. eine ausreichend steife Gehäusestruktur, um im Crash-Fall eine chemische Gefährdung zu vermeiden. Elektrische Isolation und der Verbau von Sicherungen sind Maßnahmen, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten. Ein Beispiel für chemische Sicherheit ist die Verwendung von Aktivmaterial in den Zellen, das ein reduziertes Gefährdungspotential aufweist.

Wird es in absehbarer Zeit Alternativen zu Li-Ion-Batterien geben?

Dr. Fetzer: Aus dem Periodensystem der Elemente ergibt sich, dass Lithium-Ionen die besten Voraussetzungen für Hochvoltenergiespeicher bieten. Kurzfristig gesehen gibt es hier noch Verbesserungspotential bei bekannten Katoden- und Anodenmaterialien. Längerfristig gesehen könnte Lithium-Luft der nächste Schritt sein. Das ist heute keine marktreife Technologie. Die notwendige Weiterentwicklung für die Industrialisierung wird erst im nächsten Jahrzehnt erwartet.

Arbeiten Sie dabei auch mit den Fahrzeugherstellern zusammen?

Dr. Fetzer: Die Zusammenarbeit ist sehr eng. Die Batteriesysteme werden auf Ebene von Modulen und Sub-Units kundenindividuell entwickelt und angepasst. Generell erarbeiten Fahrzeughersteller und Zulieferer, die dem Verband der Automobilindustrie angehören, gemeinsame Standards für Lithium-Ionen-Systeme. Dies erleichtert die rasche Entwicklung der Batterien und hilft, eine schnelle Verbreitung zu erreichen.

Sehen Sie bei dieser Weiterentwicklung technische Limitierungen? Gibt es beispielsweise ein „Moore‘s Law“ für die Batterieentwicklung?

Dr. Fetzer: Ein Phänomen wie Moore‘s Law bei Halbleitern kann in der Chemie nicht beobachtet werden. Die Entwicklungszyklen sind eher evolutionär mit einer sehr langen Zeitspanne zwischen Forschungsstadium und Serienreife. Technische Obergrenzen sind durch die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Materialien gegeben, die die erreichbare Spannung nach oben begrenzen.

Mit welcher Entwicklung rechnen Sie auf der kommerziellen Seite?

Dr. Fetzer: Allgemein wird damit gerechnet, dass bis 2015 Kosten von rund 350 EUR/kWh erreicht werden können. Dennoch wird die Batterie mit Preisen zwischen 6.000 und 12.000 Euro auch in Zukunft den Löwenanteil an den Kosten eines Elektrofahrzeugs ausmachen.