Feststoffbatterie

Toyota baut (nicht nur) die Feststoffbatterie

Toyota gibt seine Strategie bei den Akkus der Zukunft bekannt und kündigt gleich vier neue Akkus an – inklusive Feststoffbatterie.

Toyota gehört bislang ja nicht zu den Treibern der Elektromobilität. Zu lange haben die Japaner auf die Hybridtechnologie gesetzt. Doch nun will man Gas, besser gesagt Strom geben: Für die nächste Generation von Elektroautos entwickelt Toyota nach eigenen Angaben aktuell neue, leistungsfähigere Hochvoltbatterien. Um die unterschiedlichen Kundenbedürfnisse und Erwartungen zu erfüllen, setze das Unternehmen dabei auf unterschiedliche Technologien, heißt es.

„Verschiedene Optionen für Batterien“

Die neuen E-Autos rollen voraussichtlich ab 2026 auf den Markt. Für diese Fahrzeuge baut Toyota ein eigenes Produktionswerk, das zum gleichen Zeitpunkt seinen Betrieb aufnimmt. Eine entscheidende Rolle spiele die Batterietechnik, um die Stromer für noch mehr Menschen attraktiv zu machen. „So wie wir unterschiedliche Motoren anbieten, brauchen wir auch verschiedene Optionen für Batterien. Es ist wichtig, Batterielösungen anzubieten, die mit einer Vielzahl von Modellen und Kundenbedürfnissen kompatibel sind“, erklärte Takero Kato, Präsident des neuen Toyota BEV-Werks.

Toyota arbeite an vier Batterietypen der nächsten Generation. Sie arbeiten mit flüssigem oder festem Elektrolyt und decken damit die aktuelle Bandbreite der Technik ab. In den aktuellen Elektroautos kommen vorwiegend Hochvoltakkus mit flüssigem Elektrolyt zum Einsatz. Um Energiedichte, Kosten und Ladezeiten zu verbessern, entwickele Toyota diese Technik konsequent weiter. Für die verschiedenen Einsatzzwecke setze das Unternehmen dabei auf unterschiedliche Materialien:

Performance-Lithium-Ionen-Batterien

Die sogenannten Performance-Lithium-Ionen-Batterien, die mit der nächsten EV-Generation 2026 auf den Markt kommen, sollen im Zusammenspiel mit einer besseren Aerodynamik und einem geringeren Fahrzeuggewicht WLTP-Reichweiten von mehr als 800 Kilometer ermöglichen. Innerhalb von 20 Minuten oder weniger lassen sich die Akkus dabei von zehn auf 80 Prozent aufladen. Gleichzeitig reduzieren sich die Kosten gegenüber der aktuellen Batteriegeneration um 20 Prozent.

„Popularisation“-Hochvoltbatterie (Lithium-Eisenphosphat-Batterien)

Um die Attraktivität von Elektroautos zu steigern, entwickelt Toyota auch hochwertige, aber kostengünstigere Batterien. Die sogenannte „Popularisation“-Batterie basiert auf der bipolaren Technologie, die Toyota schon mit seinen Nickelmetallhydrid-Hybridbatterien eingeführt hat, und nutzt Lithium-Eisenphosphat (LiFePO) als Kernmaterial. Der neue Akku biete voraussichtlich 20 Prozent mehr Reichweite bei 40 Prozent geringeren Kosten gegenüber der aktuellen Batteriegeneration, die im Toyota bZ4X zum Einsatz komme. Das Aufladen von zehn auf 80 Prozent dauere an entsprechenden Ladesäulen rund 30 Minuten. Ein Marktstart ist 2026/27 denkbar.

Feststoffbatterie

Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien

Die ebenfalls in der Entwicklung befindliche Hochleistungsbatterie kombiniere die bipolare Struktur mit Lithium-Ionen-Chemie und einer Nickel-Kathode. In Kombination mit verbesserter Aerodynamik und reduziertem Fahrzeuggewicht werden mehr als 1.000 Kilometer Reichweite angestrebt. An Schnellladestationen betrage die Ladezeit von zehn auf 80 Prozent voraussichtlich 20 Minuten oder weniger. Toyota strebt zudem eine weitere Kostensenkung von zehn Prozent gegenüber der Performance-Batterie an. Auf den Markt kommt der Akku voraussichtlich 2027/28.

Durchbruch bei Feststoffbatterien

Toyota hat auch einen technologischen Durchbruch bei der Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Feststoffbatterien erzielt. Die als Gamechanger für Elektroautos geltende Technik nutzt einen festen Elektrolyt, was eine schnellere Bewegung der Ionen und eine größere Toleranz gegenüber hohen Spannungen und Temperaturen ermöglicht. Dadurch liefern Feststoffbatterien mehr Leistung in kompakterer Form und lassen sich schneller laden. Bislang war dadurch eine kürzere Lebensdauer erwartet worden. Dieses Problem hat Toyota nach eigenen Angaben nun gelöst.

Ursprünglich für Hybridfahrzeuge vorgesehen, lege das Unternehmen seinen Schwerpunkt nun auf die Massenproduktion von Feststoffbatterien für Elektroautos der nächsten Generation. Sie bieten rund 1.000 Kilometer Reichweite und damit 20 Prozent mehr als Performance-Batterien. Die Ladezeit von zehn auf 80 Prozent beträgt zehn Minuten oder weniger. Eine kommerzielle Nutzung soll voraussichtlich 2027/28 möglich sein.

Darüber hinaus befindet sich bereits eine noch leistungsfähigere Lithium-Ionen-Feststoffbatterie in der Entwicklung, die 50 Prozent mehr Reichweite gegenüber den Performance-Batterien bieten soll. Titelfoto: Toyota

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