QuantumScape und Honda kooperieren bei Festkörper-Akkus

Das US-Unternehmen QuantumScape und der japanische Automobilhersteller Honda schlossen ein mehrjähriges Forschungsabkommen zur Weiterentwicklung von Feststoffbatterien. Diesem Schritt ging eine intensive, monatelange Evaluierungsphase voraus. Hierbei unterzogen Hondas Ingenieure die lithium-metall-basierte Plattform standardisierten Belastungstests und bestätigten deren Vorteile gegenüber klassischen Lithium-Ionen-Akkus. Für den Markt bedeutet diese Allianz eine Beschleunigung auf dem Weg zur Serienreife. Die Kooperation bündelt Entwicklungsressourcen und möchte hochautomatisierte Produktionsprozesse für sicherere Energiespeicher mit hoher Energiedichte und sehr kurzen Ladezeiten im industriellen Maßstab realisieren.

Details zur Kooperation von Honda und QuantumScape

Vom Teststand zur Kooperation: Hondas Technologie-Evaluierung

Das neu vereinbarte Abkommen zwischen QuantumScape und Honda baut auf einer bereits erfolgreich abgeschlossenen Phase auf. Honda hatte zuvor ein separates Technologie-Evaluierungsabkommen (Technology Evaluation Agreement) mit QuantumScape unterzeichnet. Im Zuge dessen führten die japanischen Ingenieure eine tiefgehende, technische Studie der Feststoff-Plattform durch.

Dabei wurde die US-Zelltechnologie mit konkurrierenden Systemen verglichen und musste sich in einer Reihe von standardisierten, strengen technischen Belastungstests beweisen. Atsushi Ogawa, Chief Operating Officer am Research Center of Excellence von Honda R&D, betonte nach Abschluss der Testreihen, dass die Technologie von QuantumScape überzeugende und einzigartige Vorteile demonstriert habe. Honda sieht großes Potenzial, die Technologie gewinnbringend in verschiedenen Produktbereichen einzusetzen und dort die Leistungsdaten zu verbessern.

Gemeinsames Forschungsprogramm im Detail

Nach der erfolgreichen Validierung im Labor geht die Partnerschaft nun in die nächste Stufe über. Dabei ist das neu unterzeichnete, gemeinsame Entwicklungsprogramm (Joint Development Program) auf mehrere Jahre angelegt. Die vertragliche Kooperation erfolgt direkt zwischen der QuantumScape Corporation und der Honda R&D Co., Ltd., einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft der Honda Motor Co., Ltd. Das primäre Ziel des Programms ist es, die lithium-metall-basierte Feststoffbatterie-Plattform technologisch weiterzuentwickeln und parallel die zugehörigen Fertigungsprozesse zu optimieren. Für den Markteintritt müssen die Partner die Laborfertigung auf hochautomatisierte Produktionslinien übertragen, um den Ausschuss zu minimieren und die Stückzahlen kosteneffizient zu steigern.

Dr. Siva Sivaram, CEO und Präsident von QuantumScape, ordnete die Kooperation als einen der bisher strengsten und anspruchsvollsten Bewertungsprozesse für ihre Technologie ein. Das Abkommen spiegele das wachsende Vertrauen der Automobilindustrie wider, dass die Lithium-Metall-Architektur der Schlüssel für sicherere Energiespeicher mit deutlich höherer Energiedichte ist.

Breites Anwendungsspektrum über den Automobilsektor hinaus

Ein wesentlicher Aspekt des Abkommens ist die Vielseitigkeit der geplanten Einsatzzwecke. Da Honda als weltweit führender Hersteller in verschiedenen Industriesektoren agiert, ist das Forschungsprogramm nicht auf reine Elektroautos beschränkt. Stattdessen soll die Technologie in mehreren Bereichen Anwendung finden. Neben zukünftigen Pkw-Modellen umfasst dies die Elektrifizierung von Motorrädern mittels kompakter Hochleistungsakkus sowie den Einsatz in mobilem Power Equipment wie Generatoren oder Gartengeräten. Darüber hinaus ist die Nutzung der Feststoffzellen in stationären Energiespeichern zur Netzstabilisierung und als Heimspeicher vorgesehen.

Technologischer Hintergrund: Die QSE-5-Zellplattform

Technisch basiert die Kooperation auf der anodenlosen Lithium-Metall-Architektur von QuantumScape. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus mit flüssigem Elektrolyten und einer Anode aus Graphit oder Silizium nutzt dieses System einen festen, keramischen Separator. Die Anode aus reinem Lithium-Metall existiert beim Bau der Zelle noch nicht, sondern formiert sich erst beim ersten Ladevorgang selbst. Bei der geplanten kommerziellen QSE-5-Zelle ermöglicht diese anodenlose Bauweise eine deutlich höhere volumetrische Energiedichte, während der feste keramische Separator gleichzeitig das Risiko eines internen Kurzschlusses minimiert. Daraus ergeben sich im Einzelnen folgende technische Spezifikationen:

• Energiedichte: Die volumetrische Energiedichte liegt bei über 844 Wattstunden pro Liter (Wh/L), was eine deutlich höhere Reichweite bei gleichem Bauraum ermöglicht.
• Ladegeschwindigkeit: Eine Schnellladung von 10 auf 80% der Kapazität lässt sich in ca. 12 Minuten realisieren.
• Sicherheit: Durch den Verzicht auf brennbare, flüssige Elektrolyte ist die Feststoffzelle inhärent sicherer gegen thermisches Durchgehen (Thermal Runaway).

Da QuantumScape ein reines Lizenzmodell verfolgt und die Batterien nicht selbst in Großserie bauen will, ist die gemeinsame Optimierung der Fertigungsverfahren mit Honda der notwendige Schritt, um die Technologie überhaupt erst marktreif zu machen.

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