Der Kern des Elektroautos ist die Batterie. Kein Bauteil ist so wichtig – und keines ist so teuer. Mit dem Ergebnis, dass die Elektroautos, die heute auf dem Markt sind, für viele Menschen noch unerschwinglich sind. Für eine neue Renault Zoe mit einem 50 kWh großen Lithium-Ionen-Akku müssen in Deutschland mittlerweile wenigstens 37.840 Euro hingelegt werden, die Preise für den City-SUV Dacia Spring mit einer Reichweite von 305 Kilometern im Stadtverkehr beginnen bei 22.750 Euro. Und für den kleinen e-Up! ruft Volkswagen mindestens 29.995 Euro auf – so man denn ein Exemplar der limitierten Editions-Ausgabe überhaupt noch bekommt.

Um Elektroautos massentauglich zu machen, braucht es andere Batteriezellen, die vergleichbar sicher und leistungsfähig sind, die lange halten und deutlich weniger kosten als die heutigen High-End-Akkus. Der Ersatz von Lithium durch Natrium ist hier vielversprechend. Natrium kostet viel weniger als Lithium. Und weil der Grundaufbau der Zelle ähnlich ist., können bestehende Produktionsanlagen ohne große Umbauten weiterhin genutzt werden.

25 kWh-Akku für 252 Kilometer im Stadtverkehr

Der chinesische Batteriehersteller Hina scheint auf dem Weg dorthin gut unterwegs zu sein: Das Unternehmen stellte jetzt den Prototypen eines kleinen Elektroautos des VW-Partners JAC vor, das mit einem Natrium-Ionen-Akku ausgerüstet wurde. Die Batterie verfügt über eine Speicherkapazität von 25 kWh, die in dem Kleinwagen vom Typ Sehol E10X (Basispreis mit konventionellem Akku: ab 6.500 Euro) für eine Reichweite um die 252 Kilometer im reinen Stadtverkehr gut sein soll. Die Lebensdauer des Akkus gab das Unternehmen mit 2000 bis 3000 Ladezyklen an. Ob das Fahrzeug auf den Markt kommt und zu welchem Preis, gab das Unternehmen nicht an.

„Wir gehen davon aus, dass die Anwendung von Natrium-Ionen-Batterien auf dem Markt für neue Energiefahrzeuge mit der A00-Klasse beginnen wird, weshalb wir ein Modell wie den Sehol E10X für unsere Installationsversuche ausgewählt haben“, wurde ein leitender Hina-Manager in einem Beitrag auf der Website von Sehol zitiert. Natrium-Ionen-Batterie könnten bei weiterer Reifung der Technologie aber auch in mittelgroßen bis großen Elektrofahrzeugen eingesetzt werden.

Schnellladung angeblich von bis zu 4C möglich

Der Batteriehersteller Hina Battery stellte insgesamt drei Produkte mit Natrium-Ionen-Batteriezellen vor und kündigte eine Partnerschaft mit der Jianghuai Automobile Group Corp. (JAC) an, an der Volkswagen beteiligt ist. Das Akkupaket im Prototypen verwendet Zellen mit einer Energiedichte von 140 Wh/kg. Hina hat allerdings auch Zellen mit einer Energiedichte von 150 und 155 Wattstunden pro Kilogramm vorgestellt. Angeblich unterstützt der neue Zelltyp Schnellladungen von 3C bis 4C.

Zur Orientierung: 1C bedeutet, dasseine komplette Be- und Entladung des Akkus eine Stunde dauert. Der Hyundai Ioniq 5, eines der am schnellsten ladenden Elektroautos derzeit, braucht für einen Lade-Hub von 10 auf 80 Prozent 18 Minuten. Das entspricht einem Wert von 2,3 C. Bei 4C wäre der Akku schon nach zehn Minuten voll – das entspricht etwa der Dauer eines Tankvorgangs bei einem konventionell angetriebenen Auto. Inklusive Bezahlung im Kassenhaus, versteht sich, die bei einem Elektroauto entfällt.

Auf jeden Fall wird es dauern, bis Elektroautos in größerer Stückzahl mit einem Natrium-Ionen-Akku auf die Straße kommen. Wie Eli Leland, der Technikvorstand des Batteriespezialisten Voltaiq im Gespräch mit EDISON ausführte, werde die Autoindustrie trotz gewisser Kostenvorteile nicht so schnell auf den neuen Batterietyp umschwenken. „Lithium-Ionen-Batterien werden noch viele Jahre der dominante Typ sein.“ Die Technik habe einen hohen Reifegrad und habe sich in über 40 Jahren auf vielen Anwendungsfelder bewährt. Ob und in welchem Maße Natrium-Ionen-Akkus Marktanteile in den kommenden Jahren gewinnen werde, lasse sich aktuell kaum abschätzen – auch mit Blick auf die Schwächen, die diese Zellchemie derzeit noch aufweise.

Die Lebensdauer, gemessen in Ladezyklen, sei deutlich kürzer, die Energiedichte (noch) geringer. Hinzu komme, dass weltweit gerade große Aktivitäten gestartet würden, um die Lithiumproduktion massiv auszubauen. Der Preisvorteil, den eine auf Natrium basierende Zellchemie heute noch habe, werde sich deshalb schnell verringern, ist Leland überzeugt. „Ich würde nicht ausschließen, dass Natrium-Ionen-Akkus langfristig die Oberhand gewinnen. Aber in diesem Multi-Milliarden-Geschäft sind derzeit auch Tausende von Ingenieuren und Chemikern in aller Welt damit beschäftigt, Lithium-Ionen-Batterien preiswerter, leistungsfähiger und umweltverträglicher zu machen.“ Das Rennen sei noch lange nicht entschieden.

(Mitwirkung: Christoph M. Schwarzer)