Akkutechnik: Wie Gotion viel Energie ohne Nickel und Kobalt speichert

Die VW-Partnerfirma Gotion hat Akkupacks mit LMFP-Zellen entwickelt: für hohe Reichweiten mit weniger Lithium, ohne Nickel und Kobalt.

Artikel von Frank Wunderlich-Pfeiffer veröffentlicht am 27. Mai 2023, 9:00 Uhr

Die L600 LMFP-Zelle ist besser als herkömmliche LFP-Zellen. (Bild: Gotion)

Die chinesische Firma Gotion hat ihre neuen L600-Akkus vorgestellt, die ab 2024 verfügbar sein sollen. Nach Angaben des Unternehmens, das auch Partnerfirma von VW ist, übertreffen diese LMFP-Akkus mit 240 Wh/kg und 525 Wh/l die Energiedichte aktueller Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP-Akkus) deutlich. Sie sollen im chinesischen Testzyklus Reichweiten bis 1.000 km ermöglichen.

In LMFP-Akkus wird ein großer Teil des Eisens durch das gut verfügbare Mangan ersetzt, um die Spannung und damit die Energiedichte zu erhöhen. Damit kommen LMFP-Akkus den Leistungsdaten herkömmlicher NMC-Akkus nahe, haben aber gleichzeitig die höhere Temperaturresistenz und Sicherheit der LFP-Akkus.

Mit einer erwarteten Lebensdauer von 4.000 Ladezyklen bleiben die LMFP-Akkus nur wenig hinter den bewährten LFP-Akkus zurück. Aber selbst bei einer Reichweite von nur 300 km pro Ladung ergibt das bei einer Anwendung in Elektroautos eine Laufleistung von wenigstens 1.200.000 km, bevor die Kapazität auf 80 Prozent gefallen ist. Das ist mehr als ausreichend.

Die hohe Temperaturresistenz erlaubt es außerdem, die Zellen wie mit LFP im Akkupack mit weniger Kühlung sehr dicht zu packen. Dabei hat die Technologie der LFP-Akkupacks, angefangen mit der Cell-To-Pack-Technik von CATL und der Blade Battery von BYD, in den letzten vier Jahren große Fortschritte gemacht.

Mehr Zellen im Akkupack

Die L600-Akkuzellen machen 76 Prozent des Volumens im Pack aus, das ist fast doppelt so viel wie in herkömmlichen Packs der Modelle mit hoher Reichweite von VW oder Tesla. Deshalb können diese Akkupacks mit 400 Wh/l beim gleichen Volumen eine rund 50 Prozent höhere Kapazität erreichen, obwohl die Akkuzellen eine etwas niedrigere Energiedichte als herkömmliche NMC-Akkus haben.

Bezogen auf die Masse liegt die Energiedichte der Akkupacks bei 190 Wh/kg und sie speichern bei gleichem Gewicht rund 10 bis 15 Prozent mehr Energie als herkömmliche NMC-Packs. Typische Akkupacks könnten beim gleichen Volumen von 320 Litern eine Kapazität von 128 kWh statt 82 kWh liefern, mit einem Gewicht von rund 670 kg statt 500 kg.

Diese Akkupacks sind allen heute gebräuchlichen kategorisch überlegen. Sie ermöglichen höhere Reichweiten als in bestehenden Automodellen und mehr Flexibilität im Entwurf neuer Modelle. Obwohl sie hinter den Leistungsdaten von CATLs Qilin-Akkupacks mit 255 Wh/kg und 450 Wh/l zurückbleiben, können die L600-Zellen mit weniger Lithium und ohne Nickel und Kobalt zu niedrigeren Kosten gebaut werden. Auch der geringere Kühlaufwand wird die Kosten senken.

Die wichtigste Neuerung an den L600-Zellen ist die Chemie der Kathode.