Nissan ASSB 2028: Festkörperbatterien verdoppeln die Reichweite, Schnellladung

Nissan gab bekannt, dass sein Prototyp einer Festkörperbatteriezelle (ASSB) die für die Kommerzialisierung erforderlichen Leistungsziele erreicht hat. Dazu gehören die doppelte Energiedichte pro Volumeneinheit und die Fähigkeit, höhere Ladeleistungen aufzunehmen, wodurch sich die Ladezeit im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien um ein Drittel verkürzt. Das Unternehmen plant, die Batterie im Geschäftsjahr 2028 in Serie zu produzieren.

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Nissans ASSB: Ein Leistungsschritt nach vorn und was das für Elektrofahrzeuge bedeutet

Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien bietet Nissans ASSB die doppelte Energiedichte bei gleichem Volumen. Dadurch können Elektrofahrzeuge größere Entfernungen zurücklegen, ohne dass die Größe des Akkus erhöht werden muss. Dank der höheren Ladeleistung sollen sich die Ladezeiten um etwa ein Drittel verkürzen, was den Fahrkomfort verbessert und Wartezeiten an Ladestationen reduziert.

Nissan bringt den ASSB-Prototyp ab 2022 auf den Markt und hält am Kommerzialisierungsplan bis zum Geschäftsjahr 2028 fest. Das Erreichen des Leistungsziels durch die Zellen ist ein wichtiger Meilenstein für den Übergang zur Großserienproduktion.

Warum sind Festkörperbatterien vorteilhaft?

ASSB verwendet einen Festelektrolyten anstelle einer flüssigen Lösung, wodurch viele unerwünschte Nebenreaktionen vermieden und die Stabilität bei hohen Temperaturen gewährleistet werden. Diese Architektur erweitert die Materialauswahl für Kathode und Anode und erleichtert es Ingenieuren, die Gesamtleistung, einschließlich Energiedichte, Sicherheit und Langlebigkeit, zu optimieren.

Trockenelektroden und die Rolle von LiCAP-Technologien

Um die Effizienz zu steigern, arbeitet Nissan mit LiCAP Technologies (USA) an der Elektrodentechnologie. Im Fokus steht das „Trockenelektrodenverfahren“, das den energieintensiven und kostspieligen Trocknungsschritt in der Produktion überflüssig macht. Dieser Ansatz birgt das Potenzial, Kosten und Emissionen zu senken, erfordert jedoch eine präzise Prozesssteuerung.

LiCAP bildet ein faseriges Bindemittel für die Kathode, wodurch Ionen effizienter transportiert werden können, ohne die Oberfläche des aktiven Materials zu bedecken. Dies führt zu einer hochwertigen Elektrode – ein Schlüsselfaktor für die überlegene Leistung von Festkörperbatterien.

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Von der Zelle zur fertigen Batterie: Der Fahrplan zur Massenproduktion

LiCAP verfügt über keine Erfahrung im Betrieb einer großtechnischen Produktionslinie, während Nissan angab, seit Januar dieses Jahres eine Pilotlinie zu betreiben, um die Massenproduktionstechnologie zu perfektionieren. Das nächste Ziel ist der Übergang von der Einzelzellenproduktion zur kompletten Batterieherstellung, um eine gleichbleibende Qualität und Leistung zu gewährleisten und die Anforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen.

Neben kürzeren Ladezeiten und größerer Reichweite strebt Nissan bis 2024 eine Kostensenkung auf 75 US-Dollar/kWh an – etwa 30 % unter dem globalen Durchschnitt. Sollte dies gelingen, könnte ASSB Elektrofahrzeuge mit großer Reichweite und kurzen Ladezeiten preislich wettbewerbsfähiger machen.

Dynamik der Lieferkette und technologischer Wettbewerb

Japanische Automobilhersteller erhöhen ihre Investitionen, um ihre Abhängigkeit von Batterielieferungen aus China, das rund 70 % des Weltmarktanteils hält, zu verringern. Laut dem angekündigten Fahrplan kooperiert Toyota mit Idemitsu Kosan und plant, bereits im Geschäftsjahr 2027 Festkörperbatterien in Serie zu produzieren. Honda investiert 43 Milliarden Yen (281 Millionen US-Dollar) in den Bau einer der größten Produktionslinien für Festkörperbatterien und strebt die Markteinführung bis Ende des Jahrzehnts an.

Außerhalb Japans ist der Wettbewerb hart: In den USA plant QuantumScape (in Partnerschaft mit Volkswagen), 2026 mit der Massenproduktion zu beginnen und eine Jahreskapazität von 5 GWh zu haben; in China plant SAIC Motor, bereits im nächsten Jahr mit der Produktion von Festkörperbatterien zu beginnen.

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Mögliche Auswirkungen auf Elektrofahrzeuge

Die hohe Energiedichte von ASSB ermöglicht es Herstellern, die Größe zu reduzieren oder bei gleichbleibender Größe die Reichweite deutlich zu erhöhen. Die hohe Ladeleistung optimiert die Ladezeit und eröffnet die Möglichkeit, einfachere Schnellladesysteme in Fahrzeugen zu entwickeln. Mit einem Zielpreis von 75 USD/kWh kann ASSB zudem die Preisstruktur gängiger Elektrofahrzeugmodelle verbessern.

Um die Technologie jedoch industriell umzusetzen, müssen mehrere Herausforderungen in der Fertigung bewältigt werden: die Gleichmäßigkeit der Trockenelektrode im Großformat, die Grenzfläche zwischen fester Elektrode und Elektrolyt sowie die Zyklenstabilität. Die Pilotanlage, die Nissan seit Januar betreibt, ist eine notwendige Vorbereitung, um das Skalierungsproblem zu lösen.

Zusammenfassungstabelle der wichtigsten Ziele und Fortschritte

Kategorie	Information
Zellstatus	Erreichen der für die Kommerzialisierung erforderlichen Leistungsziele
Energiedichte	Doppelte Kapazität bei gleichem Volumen (im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien)
Ladezeit	Etwa ein Drittel der Lithium-Ionen-Batterien
Produktionsprozess	Trockenelektrode; Technologiekooperation mit LiCAP Technologies
Kostenziel	75 USD/kWh
Produktions-Roadmap	Geschäftsjahr 2028; Pilotbetrieb der Strecke ab Januar

Fazit: Ein Meilenstein auf dem Weg zur nächsten Generation von Elektrofahrzeugen mit Schnellladefunktion und großer Reichweite.

Mit der Bestätigung der Leistungsfähigkeit der ASSB-Zellen rückt Nissan der Markteinführung im Geschäftsjahr 2028 einen Schritt näher. Die Kombination aus Festelektrolyt und Trockenelektrodenverfahren – sowie die Verwendung von Materialien von LiCAP – ermöglicht es dem Unternehmen, drei wichtige Ziele gleichzeitig zu erreichen: große Reichweite, schnelles Laden und wettbewerbsfähige Kosten. Angesichts des zunehmenden globalen Wettbewerbs ist die Fähigkeit, von Prototypzellen zu in Serie gefertigten Batterien zu wechseln, entscheidend dafür, wie schnell Elektrofahrzeuge mit ASSB-Batterien auf den Markt kommen können.

Quelle: https://baonghean.vn/nissan-assb-2028-pin-the-ran-tang-gap-doi-tam-sac-nhanh-10309656.html