Entwicklung der Akkutechnik entscheidend

Entscheidend in diesem Zusammenhang ist vor allem die Entwicklung der Akkutechnik. Bei der Vorstellung des Model S hieß es vor 13 Jahren: "Das Model S soll mit drei verschiedenen Akkus erhältlich sein. Mit einer Ladung könne die Elektrolimousine dann rund 260, 370 oder gut 480 Kilometer weit fahren." Inzwischen werden in dieser Preisklasse Reichweiten von 600 km und mehr angeboten. Selbst in der Mittelklasse gibt es Anbieter wie Hyundai oder Kia, die auf 800-Volt-Basis Ladeleistungen von mehr als 200 kW ermöglichen.

Derzeit ist kaum abzusehen, aus welchen Materialien die Batteriezellen des Jahres 2035 mehrheitlich bestehen werden. Das gilt daher auch für die nutzbare Kapazität und den Preis. Von den verwendeten Materialien für Anode und Kathode hängt wiederum deren Verfügbarkeit ab. Derzeit setzen viele westliche Hersteller ihre Hoffnungen auf Festkörperakkus, um durch höhere Energiedichte die maximale Reichweite zu erhöhen.

LFP-Anteil schon stark gestiegen

Die größten Fortschritte gab es in den vergangenen Jahren aber vor allem in China durch kompaktere und leichtere Konstruktion von Akkupacks, deren Gewicht nicht mehr nur zu 60 Prozent, sondern zu mehr als 80 Prozent aus Akkuzellen besteht. Mit modernen LFP-Zellen aus Lithium, Eisen und Phosphat ermöglicht das den Verzicht auf Nickel und Kobalt, ohne Verzicht auf Reichweite. Der Weltmarktanteil von LFP liegt bereits bei über 40 Prozent und steigt weiter. Wenn keine Autos mit Verbrennungsmotor mehr gebaut werden sollen, ist die Minimierung von Kosten und Rohstoffverbrauch alternativlos.

Für die kommenden Jahre wird die Knappheit von Lithium das Wachstum der Akkuproduktion beschränken und so das bestimmende Thema der Elektromobilität sein. Chinesische Hersteller wie CATL und Lifun bringen Natrium-Ionen-Akkus auf den Markt, die von Lithium-Ionen-Akkus abgeleitet wurden. Sie haben derzeit etwa 70 Prozent der Energiedichte der besten LFP-Akkus, ausreichend für 300 bis 400 km Reichweite. Die Technik soll in zweiter Generation mit LFP gleichziehen und mit besserem Anodenmaterial noch vor 2030 die Energiedichte von LFP übertreffen.

Massentauglichkeit erst mit Natrium-Ionen-Akkus

Autos mit hoher Akkukapazität können für den Massenmarkt erst interessant werden, wenn die Rohstofffrage gelöst ist. Tesla verbaut heute bereits im Tesla S weniger Akkuzellen, als in das Akkupack hineinpassen würden. Hybridakkus aus unterschiedlichen Zelltypen, wie von NIO oder ONE, können helfen, die Rohstoffgrenzen zu überwinden.

Wirklich massentauglich werden große Festkörperakkus mit hoher Kapazität wohl erst, wenn ein großer Teil der Akkutechnologie auf Natrium-Ionen-Akkus umgestellt wird und genügend Rohstoffe für diesen Luxus vorhanden sind. Das kann schnell gehen. Der weltweite Anteil von LFP stieg in nur drei Jahren von rund 6 auf über 40 Prozent. Bis zum Jahr 2035 kann sich die der Markt noch mehrfach ändern, zumal viele Technologien aus der Entwicklung für Lithium auch für Natrium angepasst werden können, wie es schon bei den aktuellen Natrium-Ionen-Akkus der Fall ist.

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Der Bedarf an Rohstoffen, Batterien und Ladeinfrastruktur soll schon in den kommenden drei Jahren stark steigen. (Grafik: Boston Consulting Group)

Mit Blick auf den Ausbau der Ladeinfrastruktur stellen sich hingegen weniger technische als regulatorische Probleme.