Neue Verfahren sollen auch Recycling ermöglichen

Für Akkus mit der höchsten Energiedichte wie in den Tesla Trucks soll fast reines Nickeloxid verwendet werden, in Fahrzeugen mit etwas niedrigeren Ansprüchen hingegen eine Mischung aus Nickel und einem Drittel des viel häufigeren Mangans. Nickel stellt wegen der begrenzten Abbaumenge den wichtigsten Flaschenhals in der Produktion dar. Für Fahrzeuge mit mittlerer Reichweite und niedrigeren Kosten sollen Kathoden aus Lithium-Eisenphosphat benutzt werden, die ganz ohne Nickel auskommen.

Bei der Produktion der Kathoden will Tesla eine Reihe neuer Verfahren einsetzen. So soll die Herstellung der Materialien, die bisher über einige chemische Zwischenschritte wie der Erzeugung von Nickelsulfat erfolgt, viel direkter mit anderen Verfahren durchgeführt werden. Das Resultat seien kompaktere und günstigere Anlagen, die auch weniger Abwasser erzeugen. Außerdem soll das gleiche Verfahren auch das Recycling von alten Akkus möglich und die Produktion langfristig unabhängig von der Förderung von Rohstoffen machen, sobald einmal genug Akkus im Umlauf sind. Ähnlich wie es schon beim Blei in Autobatterien der Fall ist.

Ähnliches verspricht sich Tesla vom Übergang auf ein trockenes Verfahren beim Aufbringen des Kathodenmaterials auf den Aluminiumstreifen, der den Strom leitet. Bislang wird das Kathodenmaterial zusammen mit einem Bindemittel und einem Lösungsmittel vermischt. Die entstehende Paste wird auf die Folie aufgetragen, in einem großen Ofen getrocknet und das dabei verdampfte Lösungsmittel recycelt. Tesla entwickelt derzeit ein trockenes Verfahren, bei dem das Kathodenmaterial direkt mit Walzen aufgebracht wird. Es funktioniere bereits, bereite aber noch einige Probleme, die zu einer schlechten Ausbeute führten. Wenn das Verfahren funktioniert, sollen die Produktionsanlagen ohne die Öfen viel kompakter werden und schneller laufen können.

Tesla will selbst Lithium abbauen

Überraschend war die Ankündigung, dass Tesla das Lithium für die Kathoden in Zukunft zumindest teilweise selbst fördern will. In den USA gebe es genug Lithium, um die gesamte Autoflotte dort zu versorgen. Dabei bezog sich Elon Musk auf lithiumhaltige Tonerden in Nevada, die einen Gehalt von etwa einem Kilogramm Lithium pro Tonne aufweisen. Tesla habe ein Verfahren entwickelt, mit dem sich das Lithium durch einfaches Salzwasser aus der Erde gewinnen lasse, ohne die üblichen umweltschädlichen Prozesse mit Säuren. Die Tagebaue sollen anschließend wieder mit dem geförderten Material verfüllt werden. Wie salzhaltig dieser Boden dann ist, wurde nicht gesagt. Ebenso gab es keinen Hinweis auf die dann viel geringere Festigkeit.

In der Präsentation wurde der Lithiumabbau an mehreren Stellen positiver dargestellt, als er tatsächlich ist. Eine Folie zeigt etwa, dass der typische Gehalt eines Lithium-Erzes bei 0,7 Prozent liegt, während auch Teslas Vorkommen in Nevada nur 0,11 Prozent aufweist - was auch dem Gehalt der Spudomene in Australien entspricht, aus denen derzeit der größte Teil des Lithiums weltweit gewonnen wird. Elon Musks Aussage, dass Lithium eines der häufigsten Stoffe der Welt sei, ist falsch. Es ist ähnlich selten wie Kobalt. Es ist zwar geografisch weiter verbreitet, aber dafür haben die Vorkommen eine sehr niedrige Konzentration, womit sehr große Mengen Erz abgebaut werden müssen.

Neben der besseren Rohstoffversorgung, der Verbesserung der Kathoden und Anodenmaterialien und der billigeren Akkuproduktion soll auch bei der Integration der Akkus in die Tesla-Autos mehr Geld und Gewicht eingespart werden.