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Toyota sagt, es sei nahe daran, Festkörperbatterien der nächsten Generation mit der gleichen Geschwindigkeit wie bestehende Batterien für Elektrofahrzeuge herstellen zu können, was einen Meilenstein im globalen Wettlauf um die Kommerzialisierung der Technologie darstellt.
Sein Fortschritt in der Fertigungstechnologie folgt auf einen „Durchbruch“ bei Batteriematerialien, den der weltweit größte Automobilhersteller kürzlich nach verkauften Fahrzeugen verbuchen konnte. Dies würde es Toyota ermöglichen, bis 2027 oder 2028 Festkörperbatterien in Massenproduktion herzustellen.
Festkörperbatterien werden von Branchenexperten seit langem als potenzieller „Game-Changer“ gepriesen, der Bedenken hinsichtlich der Ladezeit, der Kapazität und der Brandgefahr von Elektrofahrzeugbatterien ausräumen könnte.
Im Erfolgsfall geht Toyota davon aus, dass seine mit Festkörperbatterien betriebenen Elektroautos eine Reichweite von 1.200 km haben – mehr als doppelt so viel wie die Reichweite seiner aktuellen Elektrofahrzeuge – und eine Ladezeit von 10 Minuten oder weniger.
Die Produktion von Festkörperbatterien in großen Mengen ist jedoch kostspielig und schwierig, und Goldman Sachs warnt vor „einem relativ schwierigen Weg zur Ausweitung im kommenden Jahrzehnt“.
Zu den Problemen zählen die extreme Empfindlichkeit der Batterien gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff sowie der mechanische Druck, der erforderlich ist, um sie zusammenzuhalten, um die Bildung von Dendriten – den Metallfäden, die Kurzschlüsse verursachen können – zu verhindern.
Eine der kritischsten und schwierigsten Technologien für die Massenproduktion ist laut Toyota der Montageprozess, bei dem die Schichten der Kathoden-Anoden-Zellen schnell und mit hoher Präzision gestapelt werden müssen, ohne die Materialien zu beschädigen.
Auf die Frage, ob Toyota nun in der Lage sei, Festkörperbatterien mit der gleichen Geschwindigkeit wie aktuelle Lithium-Ionen-Batterien zu produzieren, sagte ein Toyota-Ingenieur: „Was die Stapelgeschwindigkeit angeht, sind wir fast am Ziel.“ Wir werden größere Mengen auf den Markt bringen und die Qualität prüfen.“
Toyota nahm im September Journalisten, Analysten und Investoren mit auf einen Rundgang durch sein Teiho-Werk in der Präfektur Aichi, wo das Unternehmen die Produktion von Festkörperbatterien in großen Mengen vorbereitet.
Der Werksbesichtigung folgte ein Workshop im Juni, bei dem das Unternehmen behauptete, „eine Materiallösung“ gefunden zu haben, die die Lebensdauer der Batterien verlängern und eine stabile Leistung liefern würde.
Toyota gab letzte Woche eine Partnerschaft mit dem Energiekonzern Idemitsu Kosan bekannt, um gemeinsam ein Festkörperbatteriematerial namens Sulfid-Festelektrolyt zu entwickeln und zu produzieren, das nach Angaben der Unternehmen das vielversprechendste hinsichtlich der Haltbarkeitsproblematik sei.
Entwicklungspläne wurden in der Vergangenheit wiederholt verschoben, was viele Analysten skeptisch machte, ob Toyota sein jüngstes Kommerzialisierungsziel erreichen kann.
Trotz ihres wachsenden Vertrauens in die Fertigungstechnologie geben die Führungskräfte von Toyota zu, dass das Unternehmen noch verbessern muss, um die Qualität der Batteriematerialien sicherzustellen, wenn diese in großen Mengen hergestellt werden.
Auf einer Pressekonferenz letzte Woche gab Toyota-Präsident Koji Sato auch zu, dass die Produktionsmengen von Festkörperbatterien wahrscheinlich gering sein werden, wenn das Unternehmen sie bereits 2027 in Elektrofahrzeugen einführt. „Ich denke, das ist im Moment das Wichtigste.“ ist zu löschen [the solid-state batteries] in die Welt und wir werden eine Volumenausweitung von dort aus in Betracht ziehen“, sagte er.
Neben Toyota haben in letzter Zeit auch andere Unternehmen Fortschritte gemacht. Der chinesische Batteriehersteller CATL gab bekannt, dass er sich auf die Massenproduktion seiner halbfesten Batterien vor Jahresende vorbereitet, während das südkoreanische Unternehmen Samsung SDI eine vollautomatische Pilotlinie für Festkörperbatterien fertiggestellt hat.