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Max Fichtner 💥 BATTERIEFORSCHUNG A bis Z: AKKU-Wissen, das du WIRKLICH brauchst! (Bitte teilen!)

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Max Fichtner 💥 BATTERIEFORSCHUNG A bis Z: AKKU-Wissen, das du WIRKLICH brauchst! (Bitte teilen!)

Der Podcast „Geladen“ gibt einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand der Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Die Anwendungen reichen von Elektrofahrzeugen über stationäre Speicher bis zu Elektrowerkzeugen, wobei Grenzen aktuell noch bei bestimmten Hochleistungsanwendungen wie Herzschrittmachern bestehen. Die Batteriechemie befindet sich im Wandel: Lithium-Eisenphosphat (LFP) gewinnt aufgrund seiner Kosten, Sicherheit und nun auch konkurrenzfähigen Energiedichte stark an Marktanteilen und könnte die etablierteren, aber teureren Nickel-Mangan-Cobalt (NMC)-Varianten zunehmend verdrängen. Die oft als „heiliger Gral“ bezeichneten Festkörperbatterien sind noch nicht serienreif, da praktische Herausforderungen wie mechanische Stabilität und Ladeleistung gelöst werden müssen. Für die Akzeptanz von E-Autos war die Steigerung der Reichweite entscheidend, die heute durch effiziente Fahrzeuge und bessere Batterien über 800 km erreichen kann. Dabei ist nicht nur das Gewicht (gravimetrische Dichte), sondern vor allem die Energiedichte pro Volumen entscheidend, wo enorme Fortschritte erzielt wurden. Im stationären Bereich, etwa bei Heimspeichern, setzt man vermehrt auf die sichere und langlebige LFP-Chemie. Abschließend wird die europäische Batterieproduktion thematisiert, deren Erfolg von Kooperationen und intelligenten Lieferkettenmodellen abhängt, um im globalen Wettbewerb mit asiatischen Gigafactories bestehen zu können.

Transcription

7749 Words, 49054 Characters

German
(Dynamische Musik) Geladen. Der Batteriepodcast mit Daniel Messling und Patrick Rosen. Hallo und herzlich willkommen bei Geladen, deine Batteriepodcast zur Energiewende. Liebes Publikum, wir haben viele Zuschriften von euch bekommen. Darin berichtet ihr, dass ihr häufig in Situation seid, irgendwie in der Arbeit oder bei Freunden, wenn ihr zusammensitzt, wo ihr immer noch viele Müten über E-Autos, Elektromobilität und ganz speziell auch die Batterie hört. Und da habt ihr uns gebeten, macht doch mal ein Stück, wo ihr das alles irgendwie mal zusammenfasst, alles mal irgendwie ganz kompakt zusammenbringt, was wir dann diesen Leuten irgendwie im Nachgang schicken können. Da sind wir heute und haben wir den perfekten Gast dafür eingeladen und sammend Stammgast. - Guten Morgen. Max, du bist direkt du am Helm, Holz, Institut in Ulm. Leidest du die Gruppe Festkörperchemie an der Universität Ulm? Du bist Sprecher der Forschungsplattform Celeste und Sprecher, des Exzellenz-Clusters Poles. Ja, Lithium-Ion-Batterien von A bis Z, wir springen direkt rein, A, V, Akku, Anwendung. Max, wofür werden denn Lithium-Ion-Batterien mittlerweile verwendet und wo sind vielleicht auch die harten Grenzen dieser Batterie-Technologie? Lithium-Ion-Batterien werden überall dort verwendet, wo man gut wieder aufladen kann oder muss. Das sind also einerseits Stationärspeicher im Haus oder draußen netzdienliche Speicher. Es sind Autos, Elektroautos, es sind Werkzeuge, Bromerschienen, irgendwie Staubsaugen, was auch immer. Mittlerweile sogar Baumaschinen und die ersten landwirtschaftlichen Gräte gibt es in sowas Mietrohnen. Es gibt ein paar Hochleistungsanwendungen, bei denen es vielleicht am Komm ist, aber die sind noch nicht so weit, aber da bisher eher so nicht wiederaufladbar, Batterien verwendet, wie zum Beispiel in Herzschrittmachen, zum Beispiel. Oder anderen medizinischen Geräten, auch höhergeräte und so. Was sind bisher größtenteils nicht wiederaufladbar. Aber es scheint so, dass auch da was in Arbeit ist. Allerdings sind so Batterien von so einem Herzschrittmachen, das ist ein extrem langlebiger. Also die haben garantien bis 17 Jahre oder so. Ja, also da. Also alles, was irgendwie superhigh performens ist und was vielleicht kleinere Batterien erforderlich macht. Das geht dann auch ohne Lithium- und Batterien, ohne Wiederaufladung. Dann sind wir bei B wieder Batteriezelle. Was ist denn der Unterschied zwischen einer Batteriezelle, dem Batteriemodul und einem Batterie PEC? Das spielt ja jetzt so ein Speziell auf diesen Elektromobilitätsbereich an. Ja, das sind so die drei Stufen in der Entwicklung bis zur Anwendung. Die Batteriezelle ist die kleinste Speicher-Einheit. Also muss man sich so vorstellen, dass einfach eine beschichtete Folie, das ist der Pluspol, eine andere beschichtete Folie, mit was anderem beschichtet, ist der Minuspol. Da zwischen gibt es irgendwie so eine Trennfolie, damit die keinen Kurzschluss machen, oder eine Flüssigkeit, das der Elektromobil. Und da habe ich zwei Stifte oder zwei Folien, wo ich das dann angreifen kann, plus und minus. Das ist meine kleinste Einheit. Ja, die gibt es in verschiedenen Ausführungen, kommen wir vielleicht noch drauf. Und wenn ich jetzt diese Batteriezelle, das haben wir zwölf Stück davon oder 20 Stück, oder was auch immer, je nach Hersteller in so einem Kastenstelle. Und die alle verbindet, dann habe ich so eine etwas größere Einheit, mit der ich dann große Speicher aufbauen kann. Das nennt man dann Modul. Und manche Hersteller machen das so, dass sie dann halt auf dieser Modulbauweise als Basis in so einen größeren Kasten, das ist dann das Batterie-Pack. Verschiedene Module reinstellen und die bauen dadurch, praktisch ihre Reichweite auf. Je mehr Modul, ich da reinpacke, dass du mehr Speicherkapazität habe, ich ist so weiterkommig, damit er macht. Das gilt allerdings nur für Autos, also für kleinere Anwendungen, also ich sag mal, Handy oder so, was da habe ich nur eine Batteriezelle. Kommen wir ganz kurz noch mal zu diesem Begriff Batteriezelle. Das ist für viele da draußen immer so ein bisschen komisch, weil sie kennen das Wort Akku. Und Batterien sind ja jetzt mehrere Zellen, Batteriezelle, willst du da ganz kurz noch mal darüber reden? Das ist eine klassische Frage, was ist denn da Unterschied zwischen dem Akku und einer Batterie? Eine Batterie, also wenn man es von Begriff hernimmt, ist eigentlich eine Zusammenschaltung oder eine Zusammensetzung von verschiedenen Einzelteilen. Wo ich bringe ich schon der Begriff von Militärs. Batterie, also eine Batterie von Kanon oder so was. Der Akku selber, das Bezeichnet eigentlich das Gesamtkonstrukt. Und Akkus sind auch Definitionsgemäß wiederauflartbar. Während die Batterie eigentlich alles umfasst, das können Geräte sein, die wenn wieder auflartbar sind und auch nicht. Kommen wir damit schon zu C wie Batterie Chemie, sozusagen dein Stammthema-Max, welche Lithium-Ion-Batterie Zähl Chemie werden in der Zeit überhaupt für die Autos weiterentwickelt. Was natürlich stark im Kommen war, die letzten Jahre, das Lithium-Ion-Fussfahrt. Das hat stark an Boden gewonnen. In Europa und USA wird immer noch das Nikkelmangahn Kropaldoxid verwendet. Für PKW in unterschiedlichen Konfigurationen mittlerweile und nur noch ein paar Prozent Kropald drin. Es gibt auch noch das NCA, das ist das Nikkelkopald Aluminium. Es hatte auch Tesla eine Zeitlarung verwendet. Und was jetzt auch noch gekommen ist, das haben die Amerikaner jetzt auch in der Entwicklung, ich glaube, Ford oder General Motors, diesen ist gerade am Puschen. Das Lithium-Mangahn-Eisenfussfahrt. Das Lithium-Eisenfussfahrt mit einem gewissen Mangahnanteil drin. Und das Puschen noch mal die Reichweite, die Speicherkapazität, um 10, 15 Prozent. Und das ist billig. Das ist also die meisten für kleine Anwendungen wie Handy oder Laptop. Was findet man teilweise sogar noch rein des Kropaldoxid? Liebes Publikum, ihr wisst, wir haben hier seit Jahren Max immer wieder Interview zu diesem Thema Lithium-Eisenfussfahrt. Max, jetzt mal ganz grundsätzlich. Gibt hier Stimmen, die mehreren sich seit ein paar Monaten die sagen, NMC könnte vielleicht für ihr Autos komplett aussterben. Ja, gut, da schauen wir mal. Also, es sind ja große Produktionsanlagen, auch gerade wieder für NMC eingerichtet worden. NMC ist halt teurer als das Eisenfussfahrt. Und bei diesem mal der rischen Preiskampf, den beim Augenblick kam, kann es schon sein, dass das liegt im Eisenfussfahrt immer mehr Raum gewinnt. Zumal man ja jetzt auch Batterie perx bauen kann, in denen wirklich eine vertretbare Energie, die ich da drin ist. C-A-T-L hat jetzt kürzlich angekündigt, dass sie Batteriezellen bauen, die also mit Eisenfussfahrt, die etwa 210 Wattstunden-Bokilo haben. Das ist schon nahe an der theoretischen Dichte, die das Eisenfussfahrt überhaupt bringen können. Und das sind schon Werte, mit denen kann man richtig was anfangen. Dann krieg ich das 6, 800 Kilometer Reichweite, krieg ich hin. Und wenn man das noch in einen richtigen Pack macht, also nicht den Modulpack, der ist so klein teile, ich aufgebaut ist, sondern die großen Batteriezellen, wie Spi-Widee oder Zeratel macht. Dann habe ich mehr Raum für dieses Material. Und krieg dann auch genügend rein. Außerdem ist es ja auch noch relativ sichern. Perfekte Überleitung, willkommen zu "D" wie Dichte-Energie-Dichte. Kannst du da noch mal diese unterschiedlichen Zähne, die du gerade schon beschrieben hast, gegen Überstellen, was die Energiedichten angeht? Im Augenblick ist es so, dass bei einem Lithium-John-Batterien die geringste, die Energiedichte, ist tatsächlich mit der Lithium-Eisenfussfahrt, Kato-De. Wir da Reich, wie gesagt, 250, 210. Und beides auch erst dabei, sich durchzusetzen. Wenn man jetzt mal schaut, was am höchsten Angeboten wird auf Markt, dann ist es eine Zelle von Wiel-Lion. Das ist eine chinesische Firma. Die angeblich eine Haft oder eine semi-Solid-State-Batterie darstellt. Die soll angeblich 360 Wattstunden-Bokilo kriegen. Und das ist natürlich schon eine Hausnummer. Was jetzt angekündigt ist, auch von CADL, ist die sogenannte Condensed-Battery. Wie 500 Wattstunden-Bokilo. Da muss man jetzt mal schauen, was die tatsächlich kann. Ich glaube, das sehen, dass die 500 Wattstunden-Bokilo erreichen. Aber ich weiß halt nicht, wie lange die das bringt. Also die Zücklenfestigkeit, da gäbe sie halt keine Angaben an. Und was halt auch immer wieder, zwar als Narrativ rumgeist, dass man solche Festkörper-Batterien schnell laden kann. Was aber noch in der Praxis nicht wirklich demonstriert worden ist. Das gilt auch hier. Man weiß nicht, wie schnell sich so eine Zelle von CADL, also diese Condensed-Battery tatsächlich dann beladen lässt am Ende des Tages. Kommen wir gleich zu sprechen drauf. F, wie Festkörper-Batterie, kommt ja noch. Bleiben wir kurz nochmal bei Dichtemax. Da gibt's ja diese beiden Begriffe grafimetrische und volumetrische Energiedichte, also im Prinzip wie leicht oder wie voluminös kann eine Batterie sein. Wir wissen ja zum Beispiel bei Drohnen, da muss das ganze eher leicht. sein in der Luftfahrt. Wie ist das denn bei E-Auto auf welcher Parameter achtet man da? Ja komischerweise wird ja in der Presse und in der Literatur wird eigentlich immer das Gravimetrische angegeben. Das heißt, wie viel Energie pakkich in 1 kg von der Zelle. Das ist zwar auch gut und auch interessant und alles, aber letzten Endes ist es so, so eine Batterie, das ist eine bestimmte Bauchruppe und das was da reinpasst, passt rein und das was halt zu viel Volumen hat, das bleibt außen vor. Das heißt, die volometrische Energie, die ich das am Ende des Tages, das am meisten entscheidende Kriterium, bei so Dingen wie PKW, aber auch bei Handys und Notebooks und deshalb hat man dort zum Beispiel diese ganz schweren Material wie NZM oder Copaltuxi sogar drin, weil die am wenigsten Platz wecken. Deshalb der Handy, der muss er klein sein. So, bei dem Auto hat sich eine riesen Entwicklung vollführt. Also ich kann mich erinnern im Jahre 2008, da gab es Batterie Packs im Auto, die hatten volometrische Energie, die ich davon 88 Wattstunden-Polite. Und heute haben die 700, also so Faktor 8 oder so was. Und das ist eine unglaubliche Entwicklung und das ist eben klassische Ingenieversleistung, die haben es geschafft, die Batterie zellen, so optimal hinzukriegen und das Ganze noch mit einer ausgefuchsten Kühlung, dass man da ganz viel Energie auf kleine Raum speichern kann. Dann sind wir auch schon bei EV/E-Auto Reichweiten. Max fast auch mal ganz kurz zusammen, das interessiert natürlich alle da draußen, die so ein bisschen am Rande sich für Batterien und Elektromobilität interessieren, dass alle erste was im Kopf kommt, wie weit fahren die Dinger? Ist auch mal so die Reichweite zahlst du heute mit dem Geldbeutel. Mein erstes E-Auto, was ich hier gefahren bin der E3, der hatte vielleicht 200 km Reichweite, im Wind, das vielleicht 150. Und mittlerweile, was jetzt gerade auf dem Markt kommt, sind also Fahrzeuge von Tesla, auf dem Polestar, auf dem ich mag, ich sage keine Werbung machen. Aber was für mich auch sehr interessant aussieht, ist ein neues Fahrzeug von Mercedes, der 792 km Reichweite WLTP bringen soll. Und das schafft der unter anderem da dadurch und das ist jetzt gar keine Batterie entwickelt mehr, sondern das das ganze Auto extrem energie sparen Design dessen. Also zwölf 13 Kilowattstunden verbrauch auf 100 km. Und das ist schon sensationell und es gibt aber auch jetzt von chinesischen Herstellern, gibt es auch auf LFP-Basis, den CK001, so eine andere Fahrzeuge, die bringen angeblich über 1000 km Reichweite. Da muss ich dazu sagen, das ist auch was, was so ein Narrativ hat umkippen lassen. Ich kann mich noch mal rennen, also wir damals noch auf Wasserstoff gearbeitet haben. Hier ist es ja immer ja diese E-Auto, die haben ja keine Reichweite. Der Zettsche hat damals gesagt, wenn bis das geladen ist, kannst du kriegen, Frieden lehessen, die Lannes ist sagen. Insofern war natürlich technologisch die Wasserstoffautos deutlich weiter, weil die haben dann schon 4 bis 500 km Reichweite gehabt. Das haben sie heute zutage immer noch. So ein Juni, der hat 500 km Reichweite, der neue Mirae 550 oder so was. Das heißt aber auch, dass die technologisch von den Batteriefahrzeugen eigentlich überholt, rochen sind. Dann sind wir jetzt bei F wie Festkörper-Batterien oder auch Solid-State-Batterien. Max, hast du gerade schon ein bisschen Einblick gegeben? Das hört man ja auch in den Medien, da wird immer irgendwie so drauf gewartet, so der heilige Graal wird dann immer beschrieben. Er klärt auch mal, kommen die wirklich noch, wie weit ist man da? Kein Kommentar. Nee, es ist schwierig. Also erst mal gibt es eine ganzen Zoo an Ausführungen von Batterien, die alle irgendwie Festkörper-Batterien genannt werden. Die reine Festkörper-Batterie, die Festkörper-Batterie mit der reinen Lehre wäre die, die im Innern rein karamische Materialien enthält, also Oxide und irgendwie so was. Und die wäre dann auch nach dem Verständnis, erst mal nicht mehr in Flambe und so was. In der Realität ist es aber so, dass die Ausführung extrem schwierig und störenfällig ist. Weil wenn ich lauter Festkörper habe, die miteinander in Kontakt stehen. Und ich habe, ich habe dann unwahlgallig eine Ausdehnung von einem Teil und der andere bleibt vielleicht, wie er ist, dann reisen diese Grenzflächen ab. Und wenn diese Grenzflächen abreisen, dann kann ich, dann kann ich, da kann der Lithium-Johlen mehr erschien und her schieben, was eine Grundlage ist für die Batterien. Deshalb denkt man drüber nach, die nicht ganz so fest zu machen und so eine semi-solid-State oder eine almost solid-State-Batterie irgendwie zu entwickeln, wo diese Grenzflächen noch irgendwie überbrückt werden durch eine Flüssigkeit oder durch ein Gehle oder sonst irgendwas. So dass es also fast fest ist. Man ließ ständig irgendwelche Meldungen ja, 4x Y hat jetzt irgendwie eine Gigafactory angefangen um jährige Solid-State-Batteries irgendwie zu produzieren. Aber es gibt halt nur wenige, die tatsächlich mal eine Anwendung sind. Auch die, die jetzt Publikumswirksam in Fahrzeugen angebrießen waren, jetzt auch berühmte Hersteller aus Stuttgart, hat ja kürzlich mit Flororen gemacht und so eine kleine Serie, die irgendwie außerhalb von großen Fabrikationsanlagen gefertigt wurde und wo man jetzt auch noch nicht weiß, wie schnell das sich beladen, wie es die zu klinel Lebensdauer von dem Ding. Und alles sagen, die sind natürlich fantastisch von ihren Speicherwerten, aber der Rest der Eigenschaft muss halt auch stehen. Und das, das müssen wir halt noch sehen, ob es irgendwann mal so ein Paket gibt, um wir überall einen Haken dran machen kann, irgendwie sicherheitreich, weite, beladungsgeschwindigkeit, Temperaturstabilität und so weiter. Das muss man dann halt noch sehen. Wenn das so weit wäre, liebes Publikum, dann wird der Gladenpodcast natürlich sofort darüber berichten, bleibt dir immer ab zu Date hier. Ja, hier sind wir bei G wie Großbatterienmachs. Erst mal ganz grundsätzlich, was sind überhaupt diese Großbatterien und wir fragen uns natürlich, wird's da auf absehbare Zeit wimmeln von diesen riesigen Batterien, die unseren Netz stützen. Ja, es wimmelt ja schon allerdings leider nicht so bei uns. Es gibt ja ganze ganze Länder, beziehungsweise Regionen, die sich gerade sozusagen 100 Prozent an neuer Baustellen, Westaustralien ist so ein Thema. Die haben riesige Batterien in der Ausführung und Planung, diese mit ihrer Futterwohltheik kombinieren und machen sich bis Ende des Jahrzehens dadurch unabhängig von Kohle und Gas. Bei uns gibt es auch viele sogenannte Netzanschlussanfragen, das heißt, wir hatten glaube ich kürzlich im Podcast auch irgendwie ein Kollegen, weil es von 50 Scherz oder so was von Übertragungsnetzbetreiber und der hat es ein bisschen demonstriert, wo im Augenblick der Haarse im Pfeffer liegt. Es ist halt so, dass diese Netzanschlussanfragen an die Betreiber gestellt werden und dass die Betreiber vielleicht ein bisschen zügerlich sind, weil sie vielleicht auch kein richtiges Geschäftsmodell für sich da entdecken, weil das ist ja alles dann dezentral, dann können sie nicht mehr so Sache regulieren. Was man halt auch noch machen muss ist, wir müssen darauf achten, dass die auch nettsdienlich sein können und das geht einerseits dadurch, dass was sie an die richtigen Orte stellen. Das ist aber nur ein Teil der Geschichte, das andere ist, es muss Preismodelle geben, wo man so eine Netzdienlichkeit auch fördert und das geht auch und es gibt es auch oder es ist möglich, ohne dass da irgendjemand anders kostenmäßig zu schaden kommt. Schauen wir mal, was die neue Bundesregion da alles voran bringt. Ein bisschen kleiner sind die Heimspeicher, Max, was ist denn da der große Unterschied zwischen den Lithium-Ion-Batterien für Heimspeicher und für E-Autos? Im Kern sind die sich sehr ähnlich. Es gibt ja interessante Weise Heimspeicher, oft von Automobilherstädtern. Es gibt ein Heimspeicher, steht Tesla drauf, es gibt Heimspeicher, steht irgendwie das Mercedes-Stand drauf und und so weiter und so vor. Das heißt, man kann von der Basis her die Zellen in der Regel verwenden, was natürlich ein Trend ist bei den stationären Speichern, auch bei den Heimspeichern, ist das man vor allem Eisenfussfahrt nimmt, weil es also erste Mal Piliger ist, zwei in sicherer und dann halt auch noch langlebiger. Man kann das auch irgendwie voll entladen oder beladen, ohne dass das Material auf Dauer irgendwie schaden alleine oder besonders alternführt. Das hatten ein paar auf Vorteile und was vor allem anders ist, ist es halt die Regelung. Man muss halt sehen, dass so ein Heimspeicher in einem viel stabileren Umfeld arbeitet, also setzend Pkw-Fall. Pkw habe ich mal plus 40 Grad, A3, mit am Minus 20 Grad und so was. Soll da Geonendladen werden und das ist eine Belastung für den Speicher. Im Heimspeicherbereich haben wir 15-20 Grad, wenn es den Kälner steht und dann läuft es relativ stabil. Wobei man dazu sagen muss, beim Thema Wekete Grid oder Wekete Home, da zerfließen ja so ein bisschen die Grenzen zwischen dem E-Auto-Aku und dem Heimspeicher zu Hause. Ja, ja, absolut. Also je nachdem, wenn ich den natürlich draußen im Garten oder wenn das ein Quartierspeicher ist, dann muss ich den unter Umständen auch klimadisieren. Dann sind wir schon bei IV Industrie, Max. Wir kriegen hier so ein bisschen den Eindruck, dass diese großen Gigafactory ist natürlich abgesagt worden, was sehr schade ist, weil wir wollen natürlich unsere eigenen Batteriezellen in Europa herstellen. Wie siehst du das? Werden die deutschen Batterie und E-Auto-Hersteller da erfolgreich sein? Es im Auli sieht so aus, als könnten sie erfolgreich sein, wenn sie kooperieren. Es gibt natürlich auch Anstrengungen sozusagen, um In-Hauslösungen zu machen. Da drücke ich allen, die da um die das machen und die Franzosen machen das auch. Die sind da auch schon weiter mittlerweile als wir, so wie es scheint. Aufbau eigener Gigafactory. Hier haben wir sogar eine Factory-Planung für nach drei Mio. Batterien, während es bei uns auch Forschungsprojekte gibt. Also da sind die Franzosen weiter. Ich hoffe mal, dass es bei uns auch noch passiert, wo die Auto-Hersteller natürlich punkten können. Nachbevor ist wenn sie zählen nehmen und die dann halt weiter verarbeiten zu einem Pack und den dann bei sich einsetzen. Oder sie machen es wie BMW, das finde ich auch eine sehr interessant Ansatz. Die sagen wir lagen die Frage der Gigafactory aus, entwickeln die Zellen aber im Prinzip bei uns. Das heißt, die entwickelende Zelle, die hat bestimmte Eigenschaften, bestimmte Zellchermi, Performance und so weiter. Und die sagen dann, Hersteller X Y macht ihr das und produziert uns so viel zu den garantierten Spezifikationen. Das ist nicht ungewöhnlich, auch vorher schon gewesen, dass man halt zum Lieferat, die so was machen. Und dann behält eine Firma halt auch eine gewisse Kontrolle über das, was sie da bekommen. Und sie können besser vorherplanen, wie die Eigenschaften ihres Fahrzeugs hinterher aussehen werden. Dann kommen wir jetzt zu Jot, wie Jobs da sehen wir natürlich gerade in Deutschland jetzt, was die Automobilindustrie angeht, speziell die Verbrennersparte, dass da doch zahlreiche Jobs gefährdet sind oder auch gerade schon wegfallen, Max werden den genügend Batteriejobs in Deutschland in Zukunft entstehen und in welchen Bereichen wird es denn genau der Fall sein. Erst wird weiterhin Jobs geben in der Elektromobilität, aber man muss halt dazu auch folgendes sagen, Elektroautos sind per se einfacher aufgebaut. Die haben viel weniger Teile als jetzt so ein Verbrenner. Die Verbrenner sind im Augenblick noch etwas billiger, weil die Anlagen alle abgeschrieben sind, die Technik abgeschrieben und so weiter. Aber wenn ich mir jetzt mal anschau, so ein Verbrenner, der hat etwa 1.300 bewegt, Teile und Elektroautos hat vielleicht 40, wie noch dem. Sie sind tatsächlich langlebiger als Verbrenner und sie haben weniger Wartungsaufwand. Das heißt, da fallen in Haufen Dinge weg, die man halt üblicherweise in Werkstätten gemacht hat. Bremsen wechseln. Ich weiß nicht, ob ich jemals überhaupt eine Bremse wechselt, habe in den letzten 7 Jahren, weil man ja halt durch dieses One-Petal-Driving automatisch verzögert. Dann brauche ich keine Ölwechsel mehr oder nur noch gelegen nicht mal irgendwie eine Flüssigkeit austauschen. Das einzige was man wirklich wechseln muss in die Reifen, Schreibenwischer und ab und zu mal die Bleibatterie. Das ist auch noch eine Bleibatterie im Auto drin. Für den 12 Volt Kreis. Das wird alles dazu führen, dass unter dem Strich Jobs wegfahren. Es fallen in Deutschland durch die Einführung der Elektromobilität etwa 100.000 Jobs weg. Gleichzeitig, und das wird oft nicht genannt, haben die gesagt, wenn die Deutschen nicht umsteigt auf die Elektromobilität und Hachen auf ihrem Verbrenner. Und wenn sozusagen von der Weltweitentwicklung überrollt, dann kostet es auf Dauerheit etwa 800.000 Jobs. Wir haben da so eine Wahl zwischen Sküler und Karriptis. Es wird Schopferluste geben. Man kann sich halt vorstellen, dass es natürlich in der Entwicklung von Zuliever Teilen für Elektrofahrzeuge in der Kühlung, eine Elektrifizierung und so weiter, dass es da weiterhin Jobs geben wird. Es gibt weniger Jobs geben bei Getrieben und so was. Elektromotoren sind natürlich ein Thema, was definitiv gebraucht wird. Aber dieses ganze mechanische Arangen morgens und einem Verbrenner, das für den Film, dann halt weg. Man kann also sagen, "Mechadroniker" oder auch einen klassischen Auto bauen. Wenn natürlich weiterhin Leute gebraucht, wobei dort halt auch immer mehr Durchroporte übernommen wird. Wir haben ja schon Fabriken, also China gibt es, da haben gibt es Fabriken, da ist überhaupt kein Licht mehr drin, weil da keine Menschen mehr arbeiten. Und die ersten gibt es hier in Deutschland auch. Wir haben in diesem Podcast auch schon über das neue Berufsbild eines "Mecham-Tronikers" gesprochen. Können Sie alles nachhören bei uns in der Timeline. Max, jetzt kommen wir zu Kavikathode und Anode. Die Elektroden einer Batterie, wir springen quasi zurück in die Zelle in der Elektrochemie. Was sind denn Elektroden noch mal für die, die es wirklich noch nie gehört haben? Wenn man mal so die Entwicklung anschaut von so einer Batteriezelle von ARBIS-Z, da ist AR erst mal ein speichermaterial. Das ist ein Material, in dem Lithium reinschlüpfen kann, wenn die Batteriezelle B oder entladen wird. Da wird das Lithium gehalten. Ich habe das früher immer mit so einem Regal verglichen. Das Material alleine arbeitet noch nicht zufrieden. Man muss es noch Mischen mit ein bisschen Kohlenstoff, damit er noch Elektroch geladen werden kann. Und noch mit so einem Klebstoff, damit das hinterher als festes Schicht aufgetragen werden kann. Dann gibt man eine Flüssigkeit zu, das ist ein organisisches Lösungsmittel oder Wasser je nachdem. Das macht eine Passe drauf und die streicht man auf eine Metallfolie. Metallfolie ist bei der Kato, also beim Pluspol ist Aluminium. Das sieht aus wie ein Haushaltsaluminiumfolie. Bei Minuspol ist das Kupfer. Beide kriegen so eine schwarze Schicht, die ein bisschen digger ist als menschliches Haar. Diese Anordnung, diese Schicht plus die Metallfolie, das nennt man dann Elektroden. Kann man anfassen, kann man irgendwie einen elektrischen Kontakt dran machen. Und dann ist das die Elektrode. Max, jetzt kommen wir zu L wie Laden. Vielleicht berichtest du da mal als E-Auto-Fahrer auch mal ganz Hands on. Wie ist dir da so geht? Klar. Wenn man ein E-Auto kauft, dann möchte man natürlich, dass das so schnell wie möglich laden kann. Wie siehst du das? Wie was sind da so aktuelle Zahlen, die du bestätigen mit das wichtigste ist, wenn man eher Auto hat. Früher hieß es immer "Naja, sehr eh wurscht". Man fährt im Schnitt nur 30 km pro Tag, aber ich mag ja die, die Kiste auch nicht alle zwei Tage angeladet säule hin. Und wenn ich dann mal machen muss, soll das schnell gehen. Ich habe zwar in der Regel die Möglichkeit, das Ding einfach über den Tag irgendwo hängen zu lassen bei mit 11 km/h. Also nie da schwällig, das ist dann überhaupt kein Problem. Aber wenn man mal unterwegs, möchte man mal schnell an. Und da geht er, Trend ganz einfach, ganz klar in Richtung 800 Wolltausche Tektur. Also für die Leyen, je höher die Spannung ist, desto mehr Leistung kriegt man in die Batterie rein. Das heißt man kann also viel mehr Energie pro Zeit in die Batterie reinpacken und die aktuellen Entwicklungen sehen halt so aus, dass man jetzt mit 4C bis 6C erladen kann. Das ist so eine Größe. 4C heißt man kann also 4 mal pro Stunde, könnte man die Kiste beladen. Das ist also eine 40 Stunde vorladen. Jetzt gibt es dann schon auch welche, die mit 6C angeboten werden, also innerhalb von 10 Minuten. Und jetzt kürzlich gab es so ein Überbietungswettbewerb von zwei Firmen, BYD und CADL. Die haben beide noch in Verbindung mit einer speziellen Ladessäule, haben die 500 km draufgeladen in fünf Minuten. Ja, das ist dann praktisch so schnell mit hanken. Und das zeigt auch so ein bisschen, Die Limits, also wir brauchen dann tatsächlich auch Ladesäulen, die im Bereich von der Megawatt die elektrische Energie in das Auto reinpumpt. Wenn ich unseren Freund Martin Doppelbauer frage, in Karlsruhe der Professor, der ist ein Lästel für Elektrotechnik, sagt, denn das ist alles überhaupt kein Problem, ich kann man machen. Ich in Hessen machen das auch. So, nun zu M wie Materialien der Zukunft. Max, was gibt es den Materialseits für Alternativen zur Lithium-Johnen-Batterie? Ja, was ganz klar einkommen ist. Das ist die Natrimion-Batterie. Die Natrimion-Batterie funktioniert im Prinzip wie die Lithium-Johnen-Batterie auch. Man hat einen Kohlenstoff, der ist sieht anders aus, aber man hat Kohlenstoff-Feminist-Pool. Man hat Metalloxide im Plus-Pool und das Natrim wandert ein und her. Jetzt ist es so, dass dadurch, dass die Packungsdichte von dem Natrim nicht so eng ist wie bei Lithium, und dadurch, dass ein Natrim auch schwerer ist, haben die Batterien per se eine geringere Speicherkapazität. Aber da tut sich auch einiges. Und die Natrimion-Batterie hat auch ein paar Vorteile. Also, sie kann zum Beispiel bei sehr tiefen Temperaturen noch gut arbeiten, weil sie Elektrolyte verdregt, die man bei der Lithium-Johnen-Batterie nicht verwenden kann, weil sie dann angegriffen würde in ihren Bestandteil und Elektrolyte, die halt bei tiefen Temperaturen noch sehr flüssig sind. Und dann kann die also bei tiefen Temperaturen geladen werden. Sie hat bei tiefen Temperaturen noch 90% ihrer Ladenkapazität Lithium-Johnen-Batterie, dann haben vielleicht noch 70%. Ja, das kennen ja die Praktiker, wenn sie im Winter bei Minus 20 Grad laden und dann losfahren. Eine geringere Reichweite ist bei der Natrimion-Batterie besser und die verdregt vor allem eine breite Restemperaturveränzte. Das heißt, man muss dann die Kühlung und die Temperierung nicht mehr so aufwendig machen. Das ist eine Vorteile, wenn man das Gesamtsystem betrachtet. Das heißt, die Batterie Zelle bei Natrium ist deutlich schwächer als bei Lithium, aber wenn man das Ganze dann mal in eine Umgebung packen und schauen wie da am Ende fängt, wo man da rauskommt, dann kommt man raus bei Werten, die jetzt so langsam in der Richtung von Lithium-Eisen-Fosfahrt-Batterien liegen. Und da wird es dann gefährlich für das Lithium-Eisen-Fosfahrt, weil wenn ich zwei Batterien habe, mit der gleichen Speicherkapazität und die eine ist schneller beladbar und arbeitet bei tiefen Temperaturen, die liegt im heißen Fosfahrt-Batteries bei tiefen Temperaturen ganz schlecht. Und arbeiten bei tiefen Temperaturen ohne großes Federleys. Ich muss wenig Kühlung aufwenden und so weiter. Dann kann es passieren, dass es dazu zu einem Kippen kommt und dass es ein Technologie wechselt. Das ist noch nicht klar. Aber ich sage jetzt mal, wenn ich mir jetzt rein die Möglichkeit des Systems anschau, möchte es das nicht ausschließen. Noch zur Vorständigkeit ist es, dass man über Natium geredet, welche anderen Materialien sind gerade in der Forschung am Komp vielleicht in ganz kurze. Ja, wir haben ja in unserem Externs-Klass, dann noch andere Systemenarbeit, Magnesium, Kalium, Kaltium und dann auch negativ geladen wie Clarit als Schaddle. Die sind aber alle noch in der Forschung. Also da würde ich jetzt noch nicht sagen, dass wir da jetzt kurz davor stehen, das zu kommerzializieren. Und wie gesagt, wenn dann hört ihr das hier im geladen Podcast. Jetzt kommen wir zu N, wie Nachhaltigkeit Max, der ganz typische Mythos, der lautet ja, ich habe ein Dieselauto und den fahre ich jetzt aus Nachhaltigkeitsgründen noch so lange wie möglich zu Ende, weil die Produktion eines E-Autos, die hat ja den sogenannten CO2-Rucksack. CO2-Rucksack ist schlecht. Deshalb zöger ich diesen Wechsel noch so lange wie möglich raus. Also nachhaltig? Ja, kenne ich ja auch das Argument. Also, ich mein, da gibt es ja einerseits das Chassis des Fahrzeugs. Das ist jetzt bei einem E-Auto nicht so viel anders, wie bei einem Verbränner. Also da steckt ja schon mal einen Haufen CO2-Entwicklung drin, 4. Stahl und Aluminium und ein Kunststoff und so was, wieder verbaut sind. Also die Hauptunterschiede ist zwischen der Batterie und dem Antriebstrang. Der Antriebstrang beim Verbränner ist Energie günstiger herzustellen als die Batterie immer noch. Da tut sich allerdings recht viel. Wir haben also in Studien, die vielleicht so 4,5 Jahre alt sind, haben wir immer mit Zahlen gerechnet, wo wir gesagt haben, je nach gröse Batterie muss man etwa 20 bis 50.000 Kilometer fahren bis das E-Auto besser ist als der Verbränner. Also es ist also, dass der Verbränner weiterhin CO2 ausstößt, mit jedem Lieder-Spritterner verbrannt. Beim E-Auto, das hat ja ein deutlich geringeren Energieverbau, Faktor 3 oder so was. Und dann fährt es auch nicht mit 100% fossilem Sprit, sondern mit einem Strommix, der noch irgendwie 30, 40% fossile anteil hat. Also zwei Effekte, was das E-Auto deutlich im Betrieb deutlich unweldfreundlich haben. Und jetzt ist es eben, hat sich die Sache so entwickelt, dass die Autohersteller und die Batteriehersteller zunehmend erneuerbare Energien mit in die Produktion aufnehmen. Das ist das eine. Und dann zunehmend auch die Prozesse um Grembeln und haben wir Energie-Sparhanderer Prozesse aufsetzen. Das zusammen hat dazu geführt, dass man heute Tage nicht mehr über 20 bis 50.000 Kilometer redet, die jetzt gefahren werden müssen, sondern vielleicht noch 10 bis 20. Also es gibt auch schon welche, wo man nur 8000 Kilometer fahren muss, bis dieser Kreuzingspunkt besser ist. Und dann muss man ja sehen, so ein E-Auto, das hat ja die Batterie, die hält ja mittlerweile 100.000 Kilometer oder so was. Und das sind 20.000 Kilometer am Anfang, das ist eine relativ wenig. Komm mit zum nächsten Punkt und zwar O.V.O. je Batterierostoffel, Kobalt, Lithium, Nickel und Grafiet. Max, wir haben so viele Artikel schon wieder gelesen, wo diese Batterierostoffe jeweils immer als kritisch bezeichnet werden und damit ja so ein bisschen diese Vorurteile vielleicht verstärken, das Leute sagen, das ist kritisch, das ist noch nicht ausentwickelt oder vielleicht schlecht für die Umwelt, was sagst du dazu? Ja, das kann ich verstehen. Also das Wort kritisch lässt einem natürlich erst mal aufhorgen und skriptisch waren. Das Problem ist ein bisschen wie dieses kritisch definiert ist, das ist ja ein wissenschaftlicher Begriff, wissenschaftlich politischer Begriff, der da immer dann verwendet wird, wenn entweder, entweder der Rohstoff sehr selten ist und es befürchtet werden muss, dass der ja, dass der alle geht oder wenn es unsichere Versorgungsketten gibt oder wenn der Rohstoff aus einem Land kommt, wo man sich ja, es auch mit der politischen Erführung vielleicht uner eens ist oder wo man bedenken haben muss, dass das als Machtinstrument eingesetzt wird. Ich gebe mal einen Beispiel, also Kobarles, ein kritisches kritischer Rohstoff, der kommt aus dem Congo und dann gibt es auch nicht in riesiger Menge auf der El, das ist korrekt, aber dann gibt es auch so Stoffe wie Magnesium, Magnesium gilt als kritischer Rohstoff, genauso wie Kraftit, also das muss man im Bleistift haben, warum ist das kritischer Rohstoff, weil der Hauptlieferan ist China und da wird dann halt von der internationalen Community, wenn das dann halt so gehandelt, dass die sagen oder von der EU in dem Fall, dass die sagen, na ja, wenn wir da nur einen Lieferanten haben und der ist unter Umständen bereit, sowas als politisches Machtinstrument zu brauchen, dann betrachten wir das anskritisch und das ist ja auch der Grund, weshalb solche Dinge gibt wie unser Exzellenzklarste oder so was, weil wir versuchen, das sogenannte geostratägliche Unabhängigkeit zu erreichen, das heißt wir wollen Batterien bauen, die man jetzt, ich sag mal überspitzt mit Rohstoffen hier von der schwebischen Alb oder so was herstellen kann, und uns Unabhängig machen von solchen Lieferketten, die man halt ja wie gesagt so machtspielchen einsetzen können. Nun sind wir bei PV Preise, das ist natürlich wahnsinnig spannend vor allem für E-Autos, es war ja in den letzten Jahren immer so, dass die Antriebs-Batterie wirklich das teuerste Teil beim E-Auto war, max wie ist es jetzt im Moment, wie viel kostet denn eine Lithium-Johnen-Batterie zähler pro Kilowattstunde? Ja, das ist im letzten Jahr noch mal am 30 Prozent runtergegangen, die Kosten jetzt mittlerweile, je nach Ausführung zwischen knapp 50 Dollar pro Kilowattstunde und 60 Dollar pro Kilowattstunde. Und man kriegt das ganze Pack auch schon zwischen 60 und 110 Dollar pro Kilowattstunde. Was interessant ist, weil man früher immer gesagt hat, wenn der Preis mal unter 100 Dollar pro Kilowattstunde fällt, dann kann das E-Auto auch billiger werden als ein Verbrenner. Also so eine große Traktionsbatterie, die kostet heute noch 5 bis 10.000 Euro in der Herstellung. Dann sind wir auch schon bei RV Recycling, max, da gibt es ganz, ganz tolle deutsche Startups zu 0, z.B. dann Zeilib oder auch Düsenfeld jetzt, erfolgreich tatsächlich auch Lithium wieder aus diesen Batterien, aus den alten Batterien recyceln können. Gibt es da mal einen aktuellen Stand? Was ist da so Thema gerade? Es gibt das klassische Recycling, was z.B. mit viel Mal Jumi kommen, die haben in Belgien, haben diesen großen Schmelzenofen, Die kriegen sie bald. Rienwagen, jägliche Art, Schreddern, die Schmeißen reinschmelzen zusammen, kriegen so unten Block ausgeschmolzenden Metall raus, das sind dann die ganzen Kope-Alt-Nickel-Eisen und so weiter drin. In den der Schlake hatten wir das Liggemundesalomie. Das kann man machen, das ist billig, das trägt sich selber. Und die Schwierigkeit ist dann, dass man das praktisch hinterher als Metall-Elementar vorliegen hat. Man muss dann wieder die ganze Chemie aufwenden, um die komplizierten Verbindung zu machen. Deshalb strebt man eigentlich ein anderes Verfahren an, eben wie es jetzt die neuen Star-Adaps machen. Da wird die Batterie geöffnet, die Batteriezellen werden rausgeholt und diese Elektroden über die wir vorhin gesprochen haben. Die haben ja diese Speicherschicht, die wird dann so abgestreift, wird gesammelt oder es wird geschrettert und dann irgendwie so abgelöst. Und diese Speicherschicht, die kommen dann noch zu einer Chemiefirma, die das ganze aufbereitet und wieder frisch macht, damit man damit wieder neue Batterien herstellen kann. Das ist jetzt sehr vereinfacht dargestellt, aber im Prinzip geht es so. Dann kommen wir jetzt zu S wie seltene Erden. Das ist ja so ein Mythos, der bis heute auch durchs seriöse Medien geistet und den wir jeder ständig eigentlich immer wieder davor finden. Leider, mag es nämlich noch mal dazu Stellung seltene Erden in Lithium-Ionen-Batterien. Ja, ich glaube, das ist eine Verwechslung, dass man seltene Erden und kritische Materialien irgendwie in einen Topf schmeißt. Seltene Erden ist eine Substanzklasse, das sind also wirklich seltene Metalletrinnen, Landtarn, ZER und so weiter. Die gibt es in Batterien und zwar in der Nickel-Metallhydrid-Batterie. Da ist ein Minus-Pol, ist eine Legierung aus Landtarn und Nickel-Ionen. Aber es gibt sie nicht in der Lithium-Ionen-Batterie. Ich vermute mal, dass das damals irgendwie absichtlich so gemacht worden ist, um die Lithium-Ionen-Batterie zu frame. Weil der Satz es gibt seltene Erden in der Batterie ist richtig, aber der Satz es gibt seltene Erden in Lithium-Ionen-Batterie. Der wäre falsch. Also so als Batterie als Überbegriff, da findet man seltene Erden. Aber nicht in der Lithium-Ionen-Batterie, es ist Quatsch. Ich hoffe wirklich, dass wir über seltene Erden in diesem Podcast nicht mehr reden müssen, aber in der Stelle müssen wir es natürlich noch mal aufgreifen. Max, TV-Batterie-Tips, das ist ja da sehr, sehr, sehr wichtig. Für all die Leute, die erst mal ich sicher nie Auto kaufen. Ich frag mich, wie soll ich's bestmöglich behandeln, damit es lange lebt? Generell ist es sowas wie ein menschlicher Körper, man darf's nicht sehr streisten. Wobei ich jetzt auch gehört habe, dass dieses irgendwie ruppige Fahren und sowas der Batterie eigentlich eher gut tut. Also ich würde mal einfach keine großen Sorgen machen, die das Ding als im Mittlerweile so ausgereiften, ausgefuckst. Dass wenn ich einen guten Hersteller habe, kann ich damit X100.000 km fahren und hat meinen Spaß dabei. Und ich kann die Sorgen, die über die Welt reden, die kann ich an das Batterie-Management-System abgeben. Das fährt die Batterie so, dass ihr kein Leid geschieht durch meine Fahrwahl. Jetzt sind wir schon bei U angekommen den Unternehmen, die Batterieunternehmen. Max, welche Batterieunternehmen aus Asien hättest du denn für am Erfolg reisten? Jetzt gerade hört man ja immer wieder so B2ID schwächelten ein bisschen. Die sind natürlich auch noch Fahrzeughersteller oben drauf. Was ist da los, wie ist die Situation gerade und was sind so andere Player im Markt? Ja, da gibt's den ganzen Zofen von 4.000 km. Die haben natürlich im aubligen modernischen Preis Kampf. B2ID ist klassischerweise eine Batterie 4.000 km. Die haben schon im 90er-Jahren, haben die schon Batterien gemacht und haben sich dann in Richtung Autoentwicklung entwickelt. CRTL hat es geschafft, wirklich zum Weltmarkt für einen durch den Konsequenern des Reinvestment in Forschung und Entwicklung auch durch sehr, sehr gute Ideen. Die beiden, das heißt, sind ein Kupfer-Frenn. Wer so ein bisschen hinter und läuft, wenig beachtet, die aber fantastische Arbeiten machen, ist Gile. Die haben jetzt kürzlich irgendwie so ein Ding rausgebracht. Diese Short-Blade-Batterie, da kannst du draufschießen, da kannst du durchstechen, die kannst du biegen, die kannst du zersägen. In heißes Wasser, auf dem Wasser, aber immer. Passiert nichts mehr. Die brennt nicht mehr. Also so wie wir es halt manchmal sehen bei PKWs. Und das sind mit einer der ersten, die halt diese neue, chinesische Regelung, dass da nichts mehr brennt darf in so einer Batterie. Außerdem sagen die, die können damit, der kannst du damit eine Million Kilometer fahren, ohne dass die Batterie dekradationsascheinungen zeigt. Und das ist natürlich absolut sensationell. Und das ist von so einem Anführungszeichen kleineren Hersteller, kommt das der außerhalb der beiden großen Weg. Und dann gibt es natürlich noch ein paar, die machen jetzt auch auch Natriumionen Batterien und so weiter, wie Heiner und andere. Da bin ich mal gespannt, wie sich das noch entwickelt. Ja, wir haben auch immer wieder über die Golden Battery gehört, da ein China. Das, was du gerade über Gileh erzählt hast, das hört sich fast wie We wie eine Wunder Batterie an. Es sprechen ja immer noch viele Medien von plötzlich Batterie durchbrüchen. Eine Batteriezelle wird entwickelt, die alles kann. Schau mal mal. Also tatsächlich ist es so, wenn ich jetzt die Speicherkarbonzität mir anschau, wie die sich entwickelt hat auf dem Markt und verfolgt es über die Jahre, habe ich pro Jahr etwa sechs Prozent Verbesserungen. Und das ist für eine Technologie, ist das absolute Hammer. Ja, wenn die pro Jahr sechs Prozent besser wird und der Trend hält ja noch an, da brauche ich keine Wunder Batterie. Ob es so eine Wunder Batterie tatsächlich mal geben wird. Wir haben ja mittlerweile schon Batterien, da hat man früher gesagt, das ist eine Wunder Batterie. Ja, hat sich aber durch Evolution und kleine Schritte und so Sprünge entwickelt. Aber wenn ich mal um die Ziele anschau, als dieses Institut gegründet wurde, was man da in das Proposen geschrieben haben, haben wir als Ziel gehabt mal 110 Wattstunden ok, in der Batterie zu machen. Das ist mittlerweile schon nichts mal überholt. Das wäre da für uns damals die Wunder Batterie gewesen. Jetzt gibt es aber bei Batterien ja so ein paar Parameter, so ein paar Eigenschaften, die sehr, sehr wichtig sind für die Gesamtperforms, für die Betrachtung. Kannst du die mal für die absoluten Leinen nennen und ist es denn wirklich möglich, die alle auf einen Top-Level zu bringen und wirklich nach oben zu schrauben, in einer Batterie? Sehr gute Frage, weil so ein paar diese Eigenschaften sind auch ein bisschen gegenläufig. Also wenn ich jetzt zum Beispiel eine Batterie haben möchte, die eine sehr hohe Speicherkapazität hat, dann muss ich diesen Speicherbelag auf der elektroden Folie, dann muss ich möglichst dick machen. Damit also diese Folie wird ja selber noch Gewicht und Volumen mitbringen, nicht so sehr ins Gewicht. Aber wenn ich diese Erdick mache, dann ist die Batterie nicht mehr so schnell. Das heißt, da müssen da die Lithium-Johren durch, in der elektrische Strom, die müssen sich da finden und so und die dicker die Schicht ist, das so langsam angeht ist. Das heißt, das ist ein gegenläufiger Prozess. Wenn ich jetzt so eine so eine so eine so eine Akkuschraube habe, dann brauche ich einen Haufen Power, dann muss es schnell belatbar, schnell entladbar sein. Das sind die Schichtichten ganz dünn. Das heißt, man muss das irgendwie die Seinen je nach Anwendung. Dann ist natürlich neben Speicherkapazität die Beladungsgeschwindigkeit, das ist das, was ich eben gerade gesagt habe. Das ist der wichtigste Parameter, weil der im Alltag halt auch für die Akzeptanz sehr sehr entscheidend ist. Nächste ist der Preis. Der Preis ist das, was viele Sachen kild. Auch technisch Reifeanwendungen. Wir hatten vorhin Wasserstoff gesprochen. Da gibt es tolle Autos, die fahren rum, aber keiner kauft sie. Also, also, viele Zitäuer sind und weil der Unterhalt zitäuer ist. Und man ständig die Werkstatt muss und so weiter. Das sind dann so Sachen, wo man einfach sehen muss, dass im Alltag der Preis einen ganz wichtiger Rollen spielt. Und was haben wir noch? Sicherheit. Sicherheit ist natürlich ein extremer Punkt. Da hat sich ja aber auch schon einiges getan, wenn man jetzt so, sich die zahrendamerikanische Versicherheit anschaut, dann brennen Elektroautos, oder es war schon von ein paar Jahren, war das Elektroautos pro Menge gefahren, Kilometer und Zulassungszahlen. Etwa 30 Mal seltener brennen als Verbrenner. Und es wird sich weiter noch verbessern, weil durch die neuen Regelungen, die jetzt gibt, die auch aus China kommen, wo die Batterien einfach nicht mehr brennen dürfen, gibt es also immer weniger Gründe, weshalb es schon Fahrzeug überhaupt noch brennen kann. Wenn da mal die Festkörper-Batterien kommen, wo dann keine brennbaren Flüssigkeit mehr drin sind, sieht es eh wieder anders aus. Also Sicherheit, Kosten, Reichweite und Beladungsgeschwindigkeit. Das sind also meiner sich die wichtigsten und dann noch die Nachhaltigkeit nicht vergessen. Nachhaltigkeit hatten wir vorhin schon drüber gesprochen. Es gibt so einen Megatrend in den letzten Jahren die Batterien so zu bauen, dass man sie wie gesagt, aufs Lokal verfügbaren Ressourcen aufbauen kann. Und das bedeutet, dass halt die seltenen Rohstoff oder diese kritischen Rohstoffe eigentlich zunehmend aus der Batterie rausgetränkt werden. Gute Zusammenfassung, du hast sogar das X gleich mitgenommen, wobei ich dich nochmal direkt frage, X wie Explosion. Da haben wir so einige Bilder von E-Bike-Batterien mal gesehen, wie oft explodieren Batterien? Kein Ahnung. Aber man kann sich sicher sein, dass wenn eine explodiert ist, sie auf das Titelzeide 100 Bildzeitung. Also bei E-Bikes sind ja eigentlich die Batterien des Nasa-Rundzellen, die man irgendwie kaufen kann, die werden dann verlötet und so weiter. Und dann gibt es halt Hersteller, die machen das nicht so sorgfältig und wenn man dann über so eine Rüttelpiste fährt, dann kann sich da vielleicht auch mal was lösen, sonst kann ein Kurzschluss geben. Ich kann halt nur ragen, kauft euch die Bikes bei einem Hersteller, der wirklich ein gutes Renommär hat, der die Sachen wirklich prüft und der Batterienverwände, die nicht von so einem chinesischen Non-Nämmhersteller stammt. Ich habe kürzlich eine Anfrage gekriegt, von der Presse oder von Hundfunk. Ja, da hat irgendwie so ein Akku gebrannt und dann haben die im E-Bike, dann haben die in der Anleitung geguckt und dann hieß es, wenn das Ding brennt, sondern wenn es heiß wird oder sowas so was, dann einmal Wasser stellen. Ja. Und dann ist ja "Don't do it". Ja. Mein wegen raus in Garten legen oder sonst irgendwas, aber nicht ins Wasser. Und damit sind wir schon bei Z den Züklern angekommen. Max, wie langlebig sind denn diese typischen Lithium-Johnen-Batterien heutzutage? In Fahrzeugen gilt eigentlich so der Grundsatz, dass die Renahhersteller so tausend bis 2000, man sogar bis 3000 Züklern angeben, bis das Endofleif erreicht ist. Aber Endofleif heißt nicht, dass die Batterie tot ist, sondern als Lebensendekriterium definiert man, dass die Batterie auf 80 Prozent ihrer Speicherkapazität gefallen ist. Also überschlagswählten, wenn die Batterie 1000 Züklern macht, bis er auf 80 Prozent ist. Und das ist eine große Batterie, die jetzt 400 oder 500 Kilometer Reich weiter hat. Pro Ladung, dann singen das 400 bis 500000 Kilometer. Und dann möchte man vielleicht sogar irgendwie ein anderes Fahrzeug irgendwann mal fahren. Auf alle Fälle kann die Batterie danach noch verwendet werden, als so ein second live Batterie in einem Speicherpark an den Windpark oder so la Park oder so was. Dann kann die noch 10, 15 Jahre weiter. Ja, damit sind wir am Ende angekommen. Max, herzlichen Dank für diese tolle Zusammenfassung. Liebes Publikum, vielen Dank für auch fürs Zuhören und zu schauen. Nicht vergessen, was wir vorhin gesagt haben, leiten Sie dieses Stück, diese Folge gerne weiter, an Lein, an andere, die vielleicht noch ein paar Müten oder Vorurteile im Kopf haben, was E-Mobilität oder auch Batterien angeht. Ansonsten hören und sehen wir uns wieder am nächsten Sonntag. Machen Sie es gut bis dahin. Tschüss. Bis dann, ciao. Wie immer freue ich mich, dass du zugehört hast. Wenn du uns noch weiter unterstützen willst, dann bewährte den geladen Podcast, doch gerne in deiner Podcast App, das ist immer ganz wertvoll für uns. In Spotify und Apple, da gibt's dazu diese fünf Sterne Funktionen, ein bisschen versteckt, aber die findest du bestimmt. Da kannst du auch gerne reinschreiben, was wir vielleicht in Zukunft noch besser machen können. Abonnier gerne diesen Kanal und empfieh uns auch bei deinen Freunden und Bekannten weiter. Bedanken wollen Daniel und ich uns wie immer bei allen Gesprächsgästen, speziell bei unseren Partnerinstituten, die das hier überhaupt möglich machen und natürlich bei all denen, die uns auch hinter den Kulissen sonst noch helfen. Geladen. Der Batterie Podcast mit Daniel Messling und Patrick Rosen. Dieser Podcast wird produziert vom Helmholtz-Institut Ulm, dem Exzellenz-Glaster Paulis und Celeste, dem Center für Elektrochemical Energy Storage Ulm und Karlsruhe, eine Forschungsplattform des Karlsruhe Instituts für Technologie und der Universität Ulm. Außerdem unterstützen diesen Podcast, das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung bei den Württemberg und das deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt.

Podcast Summary

Key Points:

  1. Lithium-Ionen-Batterien sind vielseitig einsetzbar, von Elektroautos und stationären Speichern bis zu Werkzeugen, haben aber Grenzen bei Hochleistungsanwendungen wie medizinischen Implantaten.
  2. Die Batterietechnologie entwickelt sich schnell, wobei Lithium-Eisenphosphat (LFP) aufgrund von Kosten, Sicherheit und verbesserter Energiedichte an Bedeutung gewinnt und Nickel-Mangan-Cobalt (NMC)-Chemien herausfordert.
  3. Festkörperbatterien (Solid-State) werden als vielversprechende Zukunftstechnologie diskutiert, stehen aber vor praktischen Herausforderungen wie Grenzflächenproblemen und müssen erst ihre Alltagstauglichkeit in puncto Ladegeschwindigkeit und Lebensdauer beweisen.
  4. Neben der gravimetrischen ist die volumetrische Energiedichte (Energie pro Volumen) für Anwendungen wie E-Autos entscheidend, wo in den letzten Jahren enorme Fortschritte erzielt wurden.
  5. Die Reichweite von E-Autos hat sich deutlich erhöht, wobei effizientes Fahrzeugdesign und neue Batteriechemien wie LFP zu über 800 km beitragen; Wasserstofffahrzeuge sind in dieser Hinsicht technologisch überholt.
  6. Für Heimspeicher wird oft LFP verwendet, da sie in stabilerem Umfeld arbeiten als Autobatterien; die Grenzen zwischen E-Auto-Akku und Heimspeicher verschwimmen zunehmend (Vehicle-to-Grid).
  7. Der Aufbau einer europäischen Batterieproduktion in Gigafactories schreitet voran, wobei Kooperationen und spezialisierte Lieferantenmodelle (wie bei BMW) wichtige Strategien sind, um mit asiatischen Herstellern konkurrieren zu können.

Summary:

Der Podcast „Geladen“ gibt einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand der Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Die Anwendungen reichen von Elektrofahrzeugen über stationäre Speicher bis zu Elektrowerkzeugen, wobei Grenzen aktuell noch bei bestimmten Hochleistungsanwendungen wie Herzschrittmachern bestehen. Die Batteriechemie befindet sich im Wandel: Lithium-Eisenphosphat (LFP) gewinnt aufgrund seiner Kosten, Sicherheit und nun auch konkurrenzfähigen Energiedichte stark an Marktanteilen und könnte die etablierteren, aber teureren Nickel-Mangan-Cobalt (NMC)-Varianten zunehmend verdrängen.

Die oft als „heiliger Gral“ bezeichneten Festkörperbatterien sind noch nicht serienreif, da praktische Herausforderungen wie mechanische Stabilität und Ladeleistung gelöst werden müssen. Für die Akzeptanz von E-Autos war die Steigerung der Reichweite entscheidend, die heute durch effiziente Fahrzeuge und bessere Batterien über 800 km erreichen kann. Dabei ist nicht nur das Gewicht (gravimetrische Dichte), sondern vor allem die Energiedichte pro Volumen entscheidend, wo enorme Fortschritte erzielt wurden.

Im stationären Bereich, etwa bei Heimspeichern, setzt man vermehrt auf die sichere und langlebige LFP-Chemie. Abschließend wird die europäische Batterieproduktion thematisiert, deren Erfolg von Kooperationen und intelligenten Lieferkettenmodellen abhängt, um im globalen Wettbewerb mit asiatischen Gigafactories bestehen zu können.

FAQs

Sie werden in Elektroautos, stationären Speichern, Werkzeugen und zunehmend in Baumaschinen eingesetzt. Grenzen gibt es bei Hochleistungsanwendungen wie Herzschrittmachern, wo oft nicht wiederaufladbare Batterien genutzt werden.

Die Batteriezelle ist die kleinste Speichereinheit. Mehrere Zellen werden zu einem Modul verbunden, und mehrere Module bilden ein Batterie-Pack, das vor allem in Elektroautos für höhere Kapazität genutzt wird.

Verbreitet sind Lithium-Eisenphosphat (LFP), Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) und Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA). LFP gewinnt durch niedrigere Kosten und Sicherheit an Bedeutung, während NMC teurer ist.

Die gravimetrische Energiedichte gibt an, wie viel Energie pro Kilogramm gespeichert wird. Für Elektroautos und Handys ist jedoch die volumetrische Energiedichte (Energie pro Volumen) entscheidend, da der Bauraum begrenzt ist.

Frühere Modelle erreichten etwa 150–200 km Reichweite. Aktuelle Fahrzeuge schaffen bis zu 800 km (WLTP), und chinesische Hersteller bieten sogar über 1000 km an, dank effizienterem Design und verbesserter Batterien.

Festkörper-Batterien nutzen feste statt flüssige Elektrolyte und versprechen höhere Sicherheit und Energiedichte. Ihre Marktreife ist jedoch ungewiss, da Herausforderungen wie Grenzflächenstabilität und Ladegeschwindigkeit noch gelöst werden müssen.

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