Auf der Weltklimakonferenz (COP26) im schottischen Glasgow wird am Wochenende (31. Oktober) nicht nur darüber beraten, wie die internationale Staatengemeinschaft das 1,5-Grad-Ziel noch erreichen kann. Verschiedene Unternehmen werden am Rand der Konferenz auch innovative Technologien vorstellen, die zum Klimaschutz beitragen können – direkt oder indirekt.
Der zweisitzige Rennwagen, den das Formel-E-Team von Envision Virgin Racing und die Entwickler von Delta Cosworth in Glasgow präsentieren, scheint auf den ersten Blick deplatziert zu sein: Mit Motorsport wird das Rennen gegen die menschengemachte Erderwärmung nicht zu stoppen sein. Trotzdem könnte die Technik des 250 kW (340 PS) starken elektrogetriebenen Konzept-Rennwagens durchaus einen Beitrag zum Klimaschutz leisten: Den Fahrstrom liefert hier nämlich ein Lithium-Ionen-Akku, der dank neuer Kathodenmaterialien auf eine höhere Energie- und Leistungsdichte kommt und dank eines in Thüringen entwickelten neuen Verfahrens auch in der Produktion einen kleineren CO2-Fußababdruck hinterlässt.
Mit einer Energiedichte von 200 Wattstunden pro Kilo markiert die Rundzelle vom Typ 602030 keinen neuen Spitzenwert, dafür eine gute Kombination aus Energie- und Leistungsdichte. Entwickelt wurde sie von EAS Batteries zusammen mit Johnson Matthey.
Zum Einsatz kommen in dem Akku kobaltarme und nickelreiche Rundzellen des Typs 602030 – die Zahlen geben das Verhältnis von Durchmesser in Millimeter zu Baulänge in Zehntel-Millimeter wieder – mit einer Energiedichte von 200 Wattstunden (Wh) pro Kilogramm. Das ist eine um etwa 50 Prozent höhere Energiedichte als die heute in den meisten Elektroautos verbauten Zellen haben. Zellen, die Panasonic aktuell für Tesla fertigt, kommen zwar auch schon auf eine Energiedichte von 260 Wh/kg, haben dafür aber geringere Leistungsdichte.
Eine neue Generation von Batteriezellen kommt ohne Kobalt aus und bietet noch einige andere Vorteile. Der Autoindustrie sind die neuen Akkus hochwillkommen. EnergiespeicherZum Vergleich: Bei LFP-Akkus heutiger Bauart beträgt die Energiedichte nur zwischen 90 – 120 Wh/kg – was die Reichweite von Elektroautos mit diesen Zellen deutlich reduziert.
Auch die Speicherkapazität der Zellen konnte dank eines neuen, eLNO genannten Kathodenmaterials des britischen Spezialchemie-Konzerns Johnson Matthey deutlich gesteigert werden – von 55 auf 80 Amperestunden bei gleicher Leistung. „Das ist ein immenser Sprung“, findet Michael Deutmeyer, der Geschäftsführer von EAS Batteries im thüringischen Nordhausen. Der Spezialist für Lithium-Eisenphosphat-Akkus hat die Zellchemie entwickelt und für den Konzept-Rennwagen rund 200 Rundzellen des neuen Typs gefertigt. Der Stromspeicher des Elektrorenners kommt damit Kapazität von rund 47 kWh bei einer Spannung von 585 Volt.
Anfang kommenden Jahres soll das zweisitzige Show-Car auf der Rennstrecke von Silverstone demonstrieren, was in ihm steckt. Etwa zeitgleich wird Johnson Matthey ein neues Werk in Polen für das neue Kathodenmaterial fertiggestellt haben, wo ab 2024 die Massenproduktion starten soll. Ein zweites Werk in Finnland wird gerade geplant. EAS Batteries wird derweil testen, wie zyklenfest die neuen Zellen sind – LFP-Zellen von EAS Batteries schaffen 5000 Ladezyklen. Und Deutmeyer sieht auch noch Möglichkeiten, die Leistung der neuen Batteriezelle weiter zu steigern: „In der Technik steckt noch einiges Potenzial.“