Hoher Lithiumverbrauch und der Rückstand zu China

Dort ist die Akkutechnik generell weiter fortgeschritten als in westlichen Ländern. Firmen wie Solid State Lion verkaufen bereits Festkörperakkus mit einer Energiedichte von 280 Wh/kg und Betriebstemperaturen im Bereich von 0 bis 45 Grad Celsius. Der Autohersteller Nio hat für Ende 2022 schon Autos mit Festkörperakkus angekündigt, die 360 Wh/kg haben sollen. Das lässt erwarten, dass auch amerikanische Firmen praxistaugliche Temperaturen erreichen können.

Die Kostenschätzung für die Akkus von Solid Power ist aber intransparent und der Vergleich auf Seite 31 der Präsentation ist irreführend. Die Kosten von herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus im Jahr 2021 werden dort von der Firma mit 142 US-Dollar pro kWh angegeben. Das ist falsch. Im Durchschnitt lagen die Preise auf dem Weltmarkt 2020 nur noch bei 101 US-Dollar. Schon die eigenen Produktionskosten werden von Solid Power hingegen auf 85 US-Dollar geschätzt, was bis zum Start der Massenproduktion im Jahr 2026 deutlich über dem Marktpreis liegen wird.

Was die Firma gar nicht erwähnt, ist der rund 50 Prozent höhere Lithium-Verbrauch der Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Akkus. In dem festen Elektrolyt ist ein deutlich größerer Lithium-Anteil nötig, um Lithium-Ionen leiten zu können, als in flüssigen Elektrolyten. Dazu kommt das Lithium der Metallfolien, zumindest in der Architektur mit reiner Lithium-Anode.

Schwefelkathoden versprechen hohe Energiedichte - und noch höheren Lithiumverbrauch

Die Firma spricht auch von der Entwicklung einer billigeren Konversionskathode mit höherer Energiedichte und dickerer Lithium-Metall-Anode. Alles deutet dabei auf eine Schwefelkathode hin. Mit Schwefel sinkt die Zellspannung aber um fast die Hälfte, womit pro Lithium-Atom nur noch halb so viel Energie im Akku gespeichert wird. Entsprechend ist zu erwarten, dass der Lithiumverbrauch pro Kilowattstunde mit diesen Akkus fast dreimal so hoch wie der herkömmlicher Akkus ist.

Beim niedrigen Preis des Kathodenmaterials wird das Lithium von Solid Power ganz ignoriert. Im Prinizip stimmt das auch. Das Lithium ist bei Konversionskathoden nicht Teil der Kathode, sondern der Anode. Deshalb verschwinden die Kosten dafür aus dieser Bilanz der Kathode, tauchen aber anderswo wieder auf.

Alles in allem hat Solid Power realistische Vorstellungen von der Entwicklung seiner Akkus, auch wenn einige Lücken in den Angaben durchaus noch Anlass zur Sorge vor Verzögerungen in den Zeitplänen geben. Wegen des höheren Lithiumverbrauchs und der höheren Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Akkuzellen ist aber nicht zu erwarten, dass solche Festkörperakkus die herkömmlichen Akkus auf dem Massenmarkt der Elektrofahrzeuge ablösen können.