Bis 2030 hofft dieser große Tesla-Zulieferer, die Batteriedichte um 20 % zu erhöhen

Während immer mehr Autohersteller EV-Modelle auf den Markt bringen, suchen Investoren nach Beweisen dafür, dass Tesla und etablierte Batterielieferanten wie Panasonic ihren Vorsprung in der Branche halten können. Das Batteriesystem ist das teuerste Element eines Elektrofahrzeugs, und eine verbesserte Leistung und niedrigere Kosten werden als Schlüssel zu nachhaltigen Zuwächsen bei den weltweiten Verkäufen angesehen. Panasonic Energy, eine Kerneinheit von Panasonic Holdings, plant, diese Gewinne durch die Verwendung einer neuen Mischung von Additiven zu erzielen, damit einzelne Zellen mit einer höheren Spannung betrieben werden können, ohne die Leistung der Batterien zu beeinträchtigen. Shoichiro Watanabe sagte in einem Interview. „Das Rennen unter den Batterieherstellern bestand darin, stärkere und effektivere Additive zu entwickeln“, sagte er. Seine Kommentare skizzieren zum ersten Mal die Arbeit des Unternehmens hinter den Kulissen zur Verbesserung der Batterieeffizienz über die modernste Batterietechnologie hinaus, die Panasonic Tesla heute zur Verfügung gestellt hat. Eine 20-prozentige Steigerung der Energiedichte – im Wesentlichen die Fähigkeit der Batterie, Energie in einem bestimmten Volumen zu speichern – würde wahrscheinlich zu einer Energiedichte von 900 Wattstunden pro Liter (Wh/L) für die fortschrittlichste Zelle von Panasonic führen, verglichen mit 750 Wh/ ich heute. Watanabe sagte, Panasonic plane, diesen Gewinn über mehrere Jahre zu erzielen, sagte aber nicht, wann es mit der Einführung der neuen Chemie beginnen würde. Eine neue großformatige 4680-Batterie, die bereits von Tesla produziert wird, soll die Produktionskosten senken und die Reichweite im Vergleich zur aktuellen Generation der 2170-Batterie verbessern, so der Autohersteller. Eine Sprecherin von Panasonic lehnte es ab, sich dazu zu äußern, ob die neue Batterietechnologie des Unternehmens in den 4680 oder den 2170 oder beide integriert werden würde. Tesla reagierte nicht auf Anfragen nach Kommentaren. WENIGER DEGRADIERUNG Panasonic, Teslas erster Batterielieferant, plant, im Geschäftsjahr ab April 2023 mit der Massenproduktion von 4680-Batterien in Japan zu beginnen, und prüft Produktionsstandorte in den Vereinigten Staaten. Tesla plant, 4680-Batterien zu verwenden, um neue in Texas gebaute Autos des Modells Y anzutreiben. Panasonic hat einen Weg entwickelt, um die Verschlechterung einer Batterie bei einer höheren Spannung zu verlangsamen, der die Verwendung neuer, wirksamerer Zusätze zum Elektrolyt der Batterie beinhaltet, sagte Watanabe, der auch Executive Vice President von Panasonic Energy ist. Höhere Spannungen ermöglichen eine erhöhte Fähigkeit, Energie zu speichern, aber selbst kleine Erhöhungen haben tendenziell auch zu einem übergroßen Rückgang der Batterieleistung geführt. „Eine Verbesserung der Energiedichte um 20 Prozent ist durchaus möglich“, wenn Panasonic die beschriebenen Verbesserungen liefern kann, Shirley MengProfessor an der Universität Chicago und Chefwissenschaftler des Zentrums für Batteriewissenschaft des US Argonne National Laboratory. „Ich bin hinsichtlich dieses Ziels optimistisch, da die Forschung vielversprechende Daten zu all diesen Bereichen gezeigt hat.“ Das Argonne National Laboratory arbeitet mit einer Reihe von Batterieherstellern zusammen. Konkurrenten von Panasonic, darunter CATL, LG Energy Solution, Samsung-SDIarbeiten auch an Technologien, die versprechen, Batterien zu liefern, die schneller aufgeladen werden, länger laufen und weniger kosten. Die aktuelle Batteriezelle von Panasonic für Tesla verwendet eine Spannung von 4,2 Volt, und Watanabe sagte, eine Erhöhung auf 4,3 oder 4,4 Volt sei mit einer neuen Mischung von Zusätzen zum Elektrolyten möglich, der chemischen Suppe, die die negativ und positiv geladenen Elektroden trennt. „Wenn wir das auf 4,5 oder 4,6 Volt bringen können, würde sich meiner Meinung nach die ganze Weltanschauung in Bezug auf die Möglichkeiten von Elektrofahrzeugen ändern“, sagte Watanabe. Panasonic hat auch Wege entwickelt, um das zu verhindern, was Ingenieure „Mikrorisse“ nennen, kleine Risse, die sich beim Laden und Entladen einer Batterie in der positiven Elektrode bilden und deren Nutzungsdauer verkürzen. Eine Schutzmaßnahme beinhaltet die Verwendung sogenannter „Einkristallmaterialien“ für die positive Elektrode der Batterie, sagte er. Darüber hinaus arbeitet Panasonic daran, mehr Graphit, das in den negativen Elektroden der Batterie verwendet wird, durch Materialien auf Siliziumbasis zu ersetzen, um diesen Teil der Zelle zu verbessern, obwohl der Kompromiss dort die höheren Kosten für Silizium sind, sagte Watanabe. „Es ist schwierig auszugleichen, aber um die Energiedichte von Batterien zu erhöhen, muss das Potenzial beider Elektroden erhöht werden“, sagte er.