Welche Hersteller arbeiten an Elektroautos mit Feststoffbatterie?

Seit geraumer Zeit liebäugeln zahlreiche Autofahrer mit dem Umstieg auf ein Elektrofahrzeug. Jedoch stellen Lithium-Ionen-Batterien für viele Interessenten aufgrund von Sicherheitsbedenken eine erhebliche Hürde dar. Die Sorge vor Brandgefahr, geringerer Lebensdauer oder eingeschränkter Reichweite hat so manch inständigen Kaufwunsch bisher ausgebremst. Genau hier bietet die Festkörperbatterie eine vielversprechende Lösung: Sie scheint der langersehnte Durchbruch und die Brücke, die jene Bedenken aus dem Weg räumt. Sie verspricht nicht nur mehr Sicherheit, sondern auch eine höhere Energiedichte und schnellere Ladezeit. Für alle Interessenten, die bislang nur aufgrund der Batterietechnologie zögerten, könnte die Feststoffbatterie der entscheidende Anreiz sein, endlich in die Elektromobilität einzusteigen. Einige Testautos wie der Mercedes EQS und ein BMW i7 sind bereits unterwegs. Doch wird die Festkörperbatterie in Elektroautos verbaut und welche Hersteller arbeitet bereits an Elektroautos mit Feststoffbatterien?

Vorteile und Hürden der Feststoffakkus

Feststoffakkus verfügen über einen festen Elektrolyten zwischen Anode und Kathode, wohingegen herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien einen flüssigen Elektrolyten besitzen. Diese Bauweise bietet zwei wesentliche Vorteile. Zum einen haben sie eine deutlich höhere Energiedichte von prognostizierten 500 Wh/kg (über 40% mehr als Li-Ion-Akkus), was wiederum größere Reichweiten ermöglicht. Zum anderen bieten sie mehr Sicherheit, da das feste Material chemisch stabiler ist und das Brandrisiko reduziert.

Die Entwicklung von Feststoffakkus steht momentan noch vor mehreren Herausforderungen. Dazu zählt die noch unzureichende Zyklenfestigkeit (häufiges Wiederaufladen ohne Kapazitätsverlust) sowie das Verhalten bei verschiedenen Temperaturen. Entscheidend ist zudem eine kostengünstige Massenproduktion, um ihre Nutzung rentabel zu machen.

Wann kommt die Festkörperbatterie?

Beinahe alle großen E-Auto-Hersteller forschen und entwickeln innovative Technologien für Feststoffakkus. Deswegen ist anzunehmen, dass die Batterien in den nächsten Jahren in Elektroautos zum Einsatz kommen. Allerdings sind die Materialkosten der neuen Technologien höher, wodurch die ersten Feststoffakkus in teureren Fahrzeugen verbaut werden. Fakt ist, dass serienreife Feststoffbatterien den technologischen Wettlauf um die effizienteste Batterie weiter vorantreiben.

Ob die Feststoffbatterie den Lithium-Ionen-Akku in absehbarer Zeit komplett verdrängt, kann man pauschal nicht sagen. Jedoch ist das recht unwahrscheinlich, bedenkt man, dass diese Technologie einen Entwicklungsvorsprung von 30 Jahren hat. Ferner ist anzunehmen, dass sich auch Lithium-Ionen-Batterien weiterentwickeln und somit eine bessere Alternative zu traditionellen Varianten bieten. Ende 2023 liefen in China erste Serien-Elektroautos von Yiwei mit einer Natrium-Ionen-Batterie vom Band. Bei diesen Akkus wird Lithium durch in großen Mengen verfügbare Natrium ersetzt, wodurch sie besonders kostengünstig ist.

Wer führt im Rennen um den ersten Feststoffakku in Elektroautos?

Im Februar 2025 führte Mercedes-Benz die ersten Straßentests mit der neuen Festkörperbatterie in einem EQS-Testfahrzeug durch. Eine Lithium-Metall-Anode soll die Energiedichte auf bis zu 450 Wh/kg steigern. Damit strebt BMW eine Reichweite von mehr als 1.000 Kilometer an. Ebenso arbeitet Volkswagen seit 2020 mit dem US-Unternehmen QuantumScape zusammen, wobei die Technologie auf einem Feststoff-Keramik-Separator basiert. Dieser macht die Verwendung von reinen Lithium-Metall-Anoden möglich. Auch diese Batterie soll eine außergewöhnliche Energiedichte, hohe Ladegeschwindigkeit und gute Sicherheit bieten. QuantumScape und PowerCo arbeiten gemeinsam an einer Batteriezelle für die Fahrzeuge des VW-Konzerns. Darüber hinaus arbeiten Ford und BMW mit dem Feststoffbatterie-Experten Solid Power zusammen. Der Batteriehersteller möchte noch dieses Jahr Zellen für Qualifizierungstest bereitstellen. Die erste Serienproduktion sei für 2026 angestrebt.

Volkswagen: Wie ist der Stand bei VW in Sachen Feststoffakkus?

Volkswagen testete bereits 2024 die ersten Feststoffbatterien, die in Zusammenarbeit mit QuantumScape entwickelt wurden. Es zeigte sich, dass sich die Testbatterien 1.000-mal unter dem Verlust von nur 5% Kapazität aufladen ließen. Dies verspricht wiederum eine Lebensdauer von 500.000 km. Im Juli letzten Jahres vereinbarten QuantumScape und VW eine Kooperation zum Bau von Feststoffakkus mit bis zu 80 GWh Kapazität. Zudem kündigte man an, dass die Serienfertigung ab 2030 stattfinden soll. Dann sollen die ersten VW-Fahrzeuge mit Feststoffakkus zum Einsatz kommen.

BMW: Die Entwicklung des Feststoffakkus

BMW arbeitet mit dem US-Batteriehersteller Solid Power zusammen und testete kürzlich eine Festkörperbatterie im Fahrbetrieb eines BMW i7. Im Testbetrieb befinden sich Batterien mit Sulfid-basiertem Elektrolyten, wobei man explizit die Zellausdehnung und das Akkuverhalten bei unterschiedlichen Temperaturen analysiert. Hierbei nutzt der bayerische Hersteller eine großformatige Konzeptbatterie nach dem Gen5-Bauprinzip – prismatische, modular angeordnete Zellen. BMW hat dieses Bauprinzip bereits seit 2020 im BMW iX3 im Einsatz. Für eine mögliche Serienproduktion deuten die meisten Quellen auf einen Zeitraum zwischen 2028 und 2030 hin. Einige Berichte von Anfang 2025 zitieren BMW-Vertreter hingegen mit der Aussage, dass sie bis mindestens 2033 keine Feststoffbatterien in Serienfahrzeugen einsetzen werden, da sie noch viel Potenzial in der Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technologie (Gen6-Batterien) sehen.

Mercedes: Wie weit ist die Entwicklung der Feststoffbatterien?

Mercedes testete Feststoffzellen des US-Herstellers Factorial Energy in einem EQS als Prototypen, der dank der innovativen Technologie um 25 Prozent mehr Reichweite als der konventionelle EQS mit Li-Ion-Akku erzielte. Laut Ergebnissen belief sich die Reichweite auf über 1.000 Kilometer pro Ladung. An der Entwicklung der Feststoffbatterie waren die Formel-1-Experten von AMG beteiligt. Mercedes gab bereits erste Details über den neuen Superakku bekannt. Dieser soll in Größe und Gewicht dem des Serien-EQS entsprechen. Darüber hinaus tat sich Mercedes auch mit dem taiwanesischen Akkuhersteller ProLogium zusammen. Verschiedene Quellen geben an, dass Mercedes plant, Elektrofahrzeuge mit Feststoffbatterien bis zum Ende dieses Jahrzehnts in Serienproduktion zu bringen. Einige sprechen von einem Einsatz, „der noch vor 2030 in Serie gehen soll“.

Toyota und Stellantis: Wann kann man mit einer Feststoffbatterie rechnen?

Toyota gilt traditionell als Pionier in Antriebstechnologien, von Hybridfahrzeugen wie dem Prius bis zu Brennstoffzellenautos wie dem Mirai. Seit 2023 kursieren Meldungen über ein Feststoffakku-Auto von Toyota, das mit einer 10-minütigen Ladung bis zu 1.000 km Reichweite erreichen soll. Schon 2021 präsentierte Toyota einen Prototyp und investierte massiv in die Batteriefertigung. Laut ihrem Batteriefahrplan plant Toyota die Markteinführung von Feststoffbatterien für 2027 und 2028. Obwohl Toyota spät in den reinen E-Automarkt eingestiegen ist, positioniert es sich mit dieser Technologie als ernstzunehmender Wettbewerber.

Stellantis, der multinationale Automobilkonzern, vereint eine Vielzahl bekannter Automarken aus Europa und den USA, u.a. Fiat, Alfa Romeo, Lancia, Peugeot, Citroën, Opel, Dogge, Jeep und Ram. In einer Testflotte von Dodge Charger Daytona möchte das Unternehmen ab 2026 eine Feststoffbatterie von Factorial Energy nutzen. Der Feststoffakku eignet sich für die neue Stellantis-Plattform STLA, auf welcher SUV und Performance-Fahrzeuge gebaut werden.

Tesla geht eigene Wege: die 4680er-Rundzelle

Obwohl der US-Autobauer Tesla stets als Pionier im Bereich E-Mobilität gilt, geht er im Bereich Feststoffzellen eigene Wege und setzt noch nicht auf die Entwicklung dieser Technologie. Stattdessen fokussiert sich Tesla auf eine noch effizientere Batterie mit dicken Rundzellen im Format 4680 mit einem flüssigen Elektrolyten. Diese Batteriezelle soll über eine Energiedichte von 300 Wh/kg verfügen. Da sich Lithium-Ionen-Akkus über 30 Jahre bewährt haben, setzt Tesla möglicherweise auf die Weiterentwicklung der Technologie. Auch BMW setzt auf Rundzellen in zwei verschiedenen Größen, die noch dieses Jahr auf den Markt kommen sollen.

MG und CATL – China im Rennen um den ersten Feststoffakku auf der Straße

Ende 2024 kündigte der chinesische Hersteller SAIC (in Deutschland bekannt durch MG) an, bereits 2025 ein Elektroauto mit Feststoffakku auf den Markt zu bringen. Das dafür vorgesehene Modell ist der zweisitzige Roadster Cyber GTS, der in Europa voraussichtlich als Cyberster erscheinen wird.

Obschon einige Autohersteller ehrgeizige Pläne für den schnellen Einsatz von Feststoffbatterien in ihren Fahrzeugen haben, könnte das Rennen um den ersten serienreifen Feststoffakku von einem reinen Batteriehersteller entschieden werden – dem Batteriegiganten CATL. Der weltgrößte Batterieproduzent, der auch ein Werk in Thüringen betreibt, berichtete Ende 2024 über Testzellen für eine 20-Ah-Feststoffbatterie. CATL rechnet für 2027 mit der Kleinserienfertigung von Feststoffakkus und könnte damit – laut einem Insider – der erste Anbieter auf dem Markt sein.

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