Diese deutsche Erfindung macht E-Auto-Batterien billiger - Dr. Benjamin Schumm (Fraunhofer IWS)

00:00:00: Platzvorteil, Energiekosteneinsparung.

00:00:03: Potenzial für bessere Elektrode-Eigenschaften und eben ein sehr gutes Ökosystem.

00:00:09: hier in Deutschland hat man schon paar gute Argumente an der Hand und ich hoffe dass das auch Gehör findet in den Führungsetagen.

00:00:17: Liebes Publikum bei Batterien da schauen wir ja eigentlich in diesem Podcast ständig nach China.

00:00:25: doch die Technik für die nächste Generation von Batteriefabriken die könnte jetzt aus Deutschland kommen.

00:00:31: Frauenhoferforschende in Dresden haben nämlich jetzt ein Verfahren zur Trockenbeschichtung entwickelt, das energiehungrige Trocknungsanlagen überflüssig machen könnte und die Batterieproduktion deutlich verbilligen soll.

00:00:43: Setzt sich diese deutsche Erfindung gerade weltweit durch?

00:00:46: Und kann sie Europas Batterieindustrie einen entscheidenden Vorsprung verschaffen?

00:00:51: Genau dieses Thema, das berehen wir im Podcast heute mit einem exzellenten Gast!

00:00:56: Genau, und dazu haben wir den Mann hinter dieser Erfindung hier eingeladen.

00:00:59: Und zwar Dr.

00:01:00: Benjamin Schum.

00:01:01: Hallo Benjamin!

00:01:02: Herzlich willkommen im Podcast.

00:01:03: Ja hallo und vielen Dank für die Einladung.

00:01:06: Benjamin ich stelle dich kurz vor du bist Abteilungsleiter Partikeltechnik beim Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Kurz IWS in Dresden.

00:01:16: Ja, wir steigen gleich mal ein mit der ersten Frage und fallen so'n bisschen mit der Tür ins Haus.

00:01:21: Kann es sein dass ihr von Frauenhofer und damit auch Deutschland und Europa mit der Trockenbeschichtung jetzt gerade vorgebt wie die weltkünftig Batteriezellen produziert?

00:01:31: Und China mal ausnahmsweise bei dieser Technik erstmal hinterherläuft!

00:01:36: Die Batteriewelt ist dynamisch.

00:01:37: das wisst ihr selbst haben jetzt schon ein paar Jahre mit dieser Thematik-Tockenbeschichtung zu tun und sehen, auch das Thema ist extrem dynamisch.

00:01:47: Wir sind da sehr glücklich dass wir in Deutschland super aufgestellt sind entlang der Wertschöpfungskette Materialhersteller Anlagenbauer.

00:01:54: die Forschung ist super so dass wir hier große tolle Grundlagen legen konnten.

00:01:59: Und tatsächlich ist es so, dass man sagen kann, dass es in Deutschland dort einen technologischen und auch Wissensvorschprungen gibt.

00:02:07: vergleichen jetzt beispielsweise mit China.

00:02:10: Aber ich möchte auch direkt warnen, wenn man sich darauf damit zufrieden gibt und zurücklehnt dann muss man sich nicht wundern, wenn die chinesischen Player dort innerhalb von kurzer Zeit aufholen.

00:02:22: Deshalb heißt es dort einfach weiter am Ball bleiben, weiter entwickeln und vor allem die tollen Möglichkeiten, die wir hierzulande haben wirklich zu nutzen.

00:02:30: Ganz toll zu hören, Dynamin!

00:02:32: für alle, die sich noch nie mit Trockenbeschichtung beschäftigt haben.

00:02:35: Das ist ein spezielles Verfahren zur Produktion von Batteriezellen wo ihr jetzt von Frauenhof mal offenbar weltweit einen Vorsprung entwickelt habt.

00:02:45: das ist ganz toll zu hören.

00:02:46: klar die Batteriefabriken die stehen jetzt in China.

00:02:49: aber grundsätzlich ist es ganz tollzuhören dass wir jetzt womöglich einen Fuß in der Tür zu Batteriezellfertigung haben.

00:02:55: also ist doch eigentlich Grund zu feiern gerade mal oder?

00:02:58: Auf jeden Fall letztendlich konkurriert das Verfahren mit der klassischen Nassbeschichtung, mit der Solari-Beschichtung und die gibt es ja seit den frühen und neunziger Jahren in der Massenproduktion.

00:03:09: Das heißt so ein neues Verfahren muss ich natürlich auch erstmal etablieren.

00:03:13: aber ich glaube da sind wir gerade an der an der Schwelle dazu dass wir hier aus der Forschung in die Industrialisierung gehen können.

00:03:21: gespannt sein was die nächsten Jahre da bringen werden.

00:03:24: Ja, Trockenbeschichtung da hoffen seit Jahren in der Batteriebranche alle darauf dass das endlich kommt weil es doch sehr viele Vorteile bringt.

00:03:31: Powerco zum Beispiel die nennen dreißig Prozent weniger Energiebedarf in der Zellfertigung als Potenzial dieser Trocken-Beschichtung.

00:03:39: Was könnte denn jetzt um das mal ein bisschen anschaulicher zu machen, so für uns Laien?

00:03:43: Was könnte dann das jetzt bei einem E-Auto Akku mit beispielsweise sechzig Kilowattstunden in Euro bringen?

00:03:50: tatsächlich wenn man jetzt mal die Materialkosten und auch so die übrige Fertigung damit rechnet.

00:03:55: Kannst du da mal irgendwie Zahlen nennen?

00:03:57: Man sagt so ungefähr!

00:03:58: Und da geht es mit der ersten Nährung los dass die Batterie ungefähr ein Drittel der Kosten des Elektroautos ausmacht.

00:04:04: Die Batterie umfasst ja viele Komponenten, die Batteriezelle.

00:04:07: Wenn man sich die anschaut, dann ist man ungefähr bei zwanzig Prozent der Kosten des Elektro-Autos, wenn man auf die Batteriesäle herunterschaut.

00:04:13: Jetzt ist es so dass bei der Batteriezälle siebzig Prozent der kosten durch die Materialien zustande kommen.

00:04:22: Das heißt im Grunde habe ich dreißig prozent der Batteriezellen, die auf Anlagen und Prozesskosten und sowas herunterzubrechen sind.

00:04:33: Mit der Trockenbeschichtung hat man da wiederum den Hebel an diesen dreißig Prozent, wieder ungefähr ein Drittel der Kosten zu drehen.

00:04:42: Das heißt wenn man jetzt von oben herab sich nähert wird ganz schnell klar dass man jetzt kein Zehntausende Euro dort einsparen werden kann.

00:04:51: aber es wird in etwa geschätzt.

00:04:57: Gesamtkosten des Autos allein durch diesen Trockenbeschichtungsschritt.

00:05:01: Es hört sich erst mal wenig an, wenn man jetzt die Zahl so hört.

00:05:04: im Volumesegment in der Massenproduktion macht sich das aber deutlich bemerkbar.

00:05:09: dann kommt da schnell große Summen zusammen.

00:05:12: Ich habe mir leider jetzt gedacht, schon von fünfzigtausend Euro E-Auto Wert würde ich fünftausende Euro sparen können.

00:05:18: Jetzt sagst du es ist wahrscheinlich ein bisschen weniger.

00:05:22: Nichtsdestotrotz ist das natürlich für die Batteriezellproduzenten ein riesiger Schritt.

00:05:27: Kommen wir genau zu diesen Themen wie das jetzt genau technisch alles so funktioniert?

00:05:32: Liebes Publikum, wenn ihr noch nie von Trockenbeschichtung gehört habt.

00:05:34: Jetzt nähern wir uns mal Benjamin!

00:05:37: Wir wissen ja das.

00:05:39: bei der Herstellung von diesen Aktivmaterialien ist dann so eine Art klebrige Paste.

00:05:45: Manche haben das schon als Zahnpasta in diesem Podcast bezeichnet.

00:05:48: Das wird dann so aufgetragen auf des Kupfer den Ableiter des Minuspols einer Batteriezelle oder auf Aluminium, wenn es am Pluspol der Batteriezälle geschieht.

00:05:59: Nimm uns da einmal mit.

00:06:00: also ihr sagt jetzt mit der Trockenbeschichtung wird dieses Aktivmaterial eben komplett trocken sein.

00:06:06: Es ist super schwer sich vorzustellen, weil da reden wir nicht mehr von flüssiger Zahnpasta oder Ketchup oder so sondern irgendwie von sehr brüchigem Material trockener Zahnpasster.

00:06:17: Super schwer sich fortzustellen!

00:06:18: Ein guter Vergleich wäre nicht die ZahnPaste, sondern wäre eine Knetmasse.

00:06:22: das ist im Grunde auch ein irgendwie trockenes Material was man irgendwie umformen kann.

00:06:28: Und so in etwa arbeiten wir dann auch bei der Trockenbeschichtung.

00:06:33: In der Nass-Beschichtung haben wir ja... Manche vergleichen das mit einer Wandfarbe, ja?

00:06:39: In der Wandfarben hat man irgendwie ein Lösemittel und hat da einen Pigment drin und streicht es an die Wand an, dann muss es trocknen und muss eben über Nacht oder ein paar Stunden warten bis die Wand trocken ist.

00:06:54: Batteriezellfertigung hat man eben dieses Slurry-Verfahren, wo man diese Paste herstellt.

00:06:58: Also eine Dispersion aus... Man hat ein Lösemittel in das man letztendlich den Binder einbringt und dort ist dann das Aktivmaterial und einen Rustren dispergiert.

00:07:13: Und das wird nicht als Wandfarbe sondern als Slurry jetzt auf die Metallfolien aufgebracht.

00:07:20: Man hat sehr viel Lösemittel in der Nassenschicht, die muss getrocknet werden Und dafür braucht man sehr lange Trocknungstrecken.

00:07:27: Also in den Gigafactories sind das bis zu hundert Meter langen Trocknungsstrecken, um da wirklich auf einen Durchsatz zu kommen, weil das Trocknen der Geschwindigkeits bestimmende Schritt ist und für Beschichtungsgeschwindigkeiten von fünfzig Meter pro Minute bis hundert meter pro Minute braucht man einfach diese langen Trocknungsstrecke.

00:07:47: Das bedeutet, man hat einen hohen Platzbedarf, man im Großen Energiebedarf Und wir wollen eben jetzt diesen Umweg über das Lösemittel vermeiden und wollen direkt aus dem Pulver in die Elektrode kommen, indem wir also ein Pulver so herstellen.

00:08:06: Dass es durch einen – ich nenn's jetzt mal Pressschritt können wir vielleicht nachher nochmal draufkommen – eine feste Schicht bilden kann, die dann auch haftend auf den Stromerbleiter, also auf der dünnen Metallfolie aufgebracht werden kann ohne dass wir eben jetzt diesem Umweg.

00:08:23: Jetzt kommt

00:08:24: Werbung.

00:08:24: Du hast noch immer einen alten Stromtarif, der eigentlich viel zu teuer ist?

00:08:29: Du wünschst dir längst einen eigenen Smart-Mieter aber irgendwie ist dir die Beantragung zu kompliziert?

00:08:34: Du hast schon ein E-Auto oder willst du bald eins kaufen?

00:08:37: Dann wechsel jetzt zur Naturstrom!

00:08:40: Mit dem dynamischen Stromtariff NaturstromSmart kannst du nicht nur hundert Prozent Ökostrom aus erneuerbaren Energien beziehen sondern auch echt viel Geld sparen.

00:08:50: und das geilste.

00:08:51: Achtung liebes Publikum Naturstrom bietet ihr jetzt gemeinsam mit einem Partner-Unternehmen den kostenlosen Einbau eines Smart Meters an.

00:09:00: Leute, ihr glaubt gar nicht wie toll ich das finde?

00:09:02: Naturstrom will einfach nicht mehr länger warten!

00:09:06: Bei geladen haben wir es ja schon ausgiebig besprochen.

00:09:09: ein smart meter ist die Voraussetzung für unsere Energiewende und ein muss für dich deinen Stromverbrauch und deiner Erzeugung intelligenter zu kombinieren deine flexiblen Verbraucher gezielter und günstiger zu steuern.

00:09:23: Also nutze deinen Strom, wenn er günstiger und erneuerbar ist.

00:09:27: Für E-Auto Besitzer gibt es bei Naturstrom das Smart Charging.

00:09:31: Über die Smart App kannst du dein E-auto auf Wunsch automatisch zu günstigen Zeitpunkten laden oder ein Zeitpunkt festlegen, zudem das Fahrzeug aufgeladen sein soll.

00:09:41: Also falls du noch keinen eigenen Smart Meter hast dann lass ihn dir jetzt kostenlos über Naturstrom einbauen um den dynamischen Stromtarif Naturstromm smart zu nutzen.

00:09:51: Naturstrom Smart empfehlen nicht nur wir vom Geladen-Podcast, sondern auch Finanztipp und viele weitere unabhängige Tester.

00:09:58: Gehe jetzt einfach mal auf www.naturstrom.de slash geladen und füll dort das Wechselformular aus!

00:10:05: Alle Geladenhörer, die jetzt wechseln, die belohnt Naturstrom mit einem Startguthaben von dreißig Euro für jeden neuen Strom oder Gasvertrag.

00:10:14: Alle weiteren Infos findest du wie immer unter dem Podcast oder auf www..naturstrom.DE slash geladene.

00:10:22: Du hast vorhin beschrieben, ihr habt da ein führendes Verfahren sozusagen weltweit jetzt entwickelt.

00:10:28: Dann fragen sich natürlich jetzt alle wahrscheinlich da draußen, welche Autobauer oder auch Zellhersteller haben sich denn jetzt schon konkret für euer Verfahren das man dry track nennt entschieden und welche Anlagenbauer sind da auch mit drin?

00:10:41: Also sind das deutsche Anlagenbau oder europäische oder vielleicht eher chinesische die ja auch jetzt teilweise hofft in Europa hier die Gigafactories Bauen, nimm uns da mal mit und auch vielleicht in welchem Stadium ihr da jetzt gerade seid.

00:10:54: Also geht es da erst um Tests oder wirklich schon um laufende Produktionen?

00:10:57: Bei dem Thema sind wir schon ein paar Jahre unterwegs.

00:11:00: Wir haben die ersten Anfänge zur Trockenbeschichtung bei uns am Institut Zwei-Tausendzehn gemacht damals noch sehr manuell indem wir Pulver mit einem Nudelholz ausgewalzt haben ausgerollt haben um kleine Elektroden zu erzeugen.

00:11:16: Dann haben wir aber sehr schnell gemerkt, dass ein großes Potenzial hinter der grundsätzlichen Technik besteht.

00:11:23: Man dafür aber Produktionsschritte braucht wenn man dieses Potenziale heben will.

00:11:28: und so haben wir an eigenen Anlagen generell an der ganzen Prozessechnik gearbeitet und dann das Thema den eigentlichen Durchbruch geschafft in dem wir festgestellt haben, dass wenn man ein Pulver zwischen zwei gegenläufig rotierende Walzen bringt das Pulver einen speziellen Binder beinhaltet und man diese Walzen jetzt unterschiedlich schnell drehen lässt dann kann man diesen Bindern nochmal besser ausnutzen.

00:11:57: Und eine mechanische Verankerung durch diesen Binder erzeugen die dazu führt, dass sich eine Schicht auf der schneller rotierenden Walze bildet.

00:12:07: Und im Unterschied zu dem auswahls- und händischen Auswalzen oder zum klassischen Verpressen zwischen solchen Walzen wo man sehr dicke Schichten nur erreichen kann hat man jetzt die Möglichkeit die dünnen und dünn reden wir von etwa siebzig bis hundert Mikrometer dicken Schichten das man mit diesem Ansatz den wir da entwickelt haben diese Zieldicken gleich erreichen kann oder überhaupt erst mal erreichen kann.

00:12:31: Das war der Schlüssel in Richtung Lithium-Ionen-Batterie zu gehen.

00:12:36: und jetzt ist es natürlich so, ich habe es fürhin schon gesagt dass sich eine Technologie durchsetzt oder Interesse weckt.

00:12:43: das geht nicht von jetzt auf gleich.

00:12:46: man konkurriert mit einer Jahrzehnte alten Technologie.

00:12:49: ja Automobilhersteller Zellherstelle werden natürlich aufmerksam.

00:12:53: Wir haben das Thema auch auf Konferenzen gezeigt, aber da geht es erstmal über Machbarkeitsstudien.

00:12:59: können denn die Elektroden, die wir mit diesem Verfahren realisieren können überhaupt die gleichen Eigenschaften erzielen wie eine Slurry-Elektrode?

00:13:08: Das ist erst mal die Grundvoraussetzung bevor wir davon reden ob wir auskalieren können.

00:13:13: und als dieser Schritt gegangen war dann war ganz schnell klar okay wir brauchen jetzt bessere Anlagentechnik verlässlichere Prozesse usw.

00:13:21: Und das war zu zufällige Weise zu dem Zeitpunkt, als auch der Tesla Battery Day stattgefunden hat.

00:13:28: Wo damals ich glaube, im Jahr dosen zwanzig und etwa war es, dass Tesla announced hatte, dass sie in die Trockenbeschichtung einsteigen.

00:13:36: Und dadurch gab es natürlich auch einen gewissen Hype und nochmal mehr Anfragen bei uns.

00:13:42: und schönerweise auch eben gerade von deutschen und europäischen Unternehmen, wie gesagt entlang der Wertschöpfungskette Materialhersteller Anlagenbauers Zellherstelle Automobilunternehmen.

00:13:52: Wir haben das Verfahren bei uns in einem technologischen Reifegrad ich würde es benennen von sechs bei uns am Institut realisiert.

00:14:01: wir kooperieren mit der Fraunhofer FFP wo's auf THL sieben bis acht haben realisiert wird und zudem haben wir natürlich ein sehr gutes Netzwerk Anlagenbauern und Partnern, die Pilotanlagen bei sich stehen haben.

00:14:16: Wo man schon in der L acht neun oder so etwas sich bewegen kann und das Ganze austesten kann.

00:14:24: im größeren Maßstab

00:14:25: Darfst du darüber reden, um welche Autobauer oder Zellhersteller es sich irgendwie handelt und kannst du vielleicht auch noch mal konkretisieren diese Anlagenbauer.

00:14:33: Kommen die aus Deutschland?

00:14:34: Oder kommen sie aus China?

00:14:35: Weil das ist ja auch im Moment so in der Branche immer ein riesen Ding weil VW ja tatsächlich zum Beispiel oder Norfolk mit chinesischen Anlagenbauern zusammengearbeitet haben.

00:14:44: Ja, hört man ja häufig.

00:14:45: Der deutsche Anlagenbau ist der Kann-Was und bei dem Thema würde ich das tatsächlich auch so unterstreichen.

00:14:52: also wenn man sich die Projekte anguckt, die es gibt, die Bootanlagen oder auch in unseren Laboren stehen Anlagen von SauerEssig, Matthews Engineering Das ist also deutsches Knowhow im Anlagenbau.

00:15:08: was dahinter steckt.

00:15:10: an der FFP steht eine Anlage von Breier.

00:15:12: Wir haben dort tatsächlich in Deutschland ein tolles Netzwerk.

00:15:17: Also wir haben dann noch Dürre als Anlagen, also als Kalanderhersteller bei den, bei den Mischern da geht es ja auch schon los gibt das auch tolle deutsche Unternehmen die tatsächlich auch hier mit die Pilotlinien beliefern.

00:15:36: Mixerco, ICA.

00:15:37: Also da gibt es das Netzwerk.

00:15:40: was hier in Deutschland besteht und durch die deutschen Anlagenbauer etabliert ist wirklich bemerkenswert und eben auch tatsächlich führend im Vergleich zu dem was anderen Orts realisiert wird.

00:15:55: Zu den bestehenden Lizenzverträgen die wir haben oder auch konkreten Verträgen Darf ich leider nicht sagen, da gibt es Geheimhaltungsvereinbarungen die mich in gewisser Weise knebeln auch wenn ich's gerne möchte.

00:16:13: Aber man kann hier schon sagen dass tatsächlich deutsche Unternehmen voranschreiten und den Mehrwert der Technologie und dieses gesamten Ökosystems was sich jetzt schon gebildet hat hier in Deutschland nutzen wollen und auch heben wollen.

00:16:29: Ich find's aber ganz toll, wenn Wissenschaftler so untertreiben wie du es jetzt machst.

00:16:33: Liebes Publikum, google doch einfach mal Trockenbeschichtung-Event Dresden!

00:16:37: Da werdet ihr merken dieses Institut spricht mit allen Batteriezellherstellern in der Welt und natürlich sind ein Tesla und einen Powerco da als Interessen zu nennen.

00:16:50: Jetzt würde ich mich trotzdem fragen Benjamin, wenn ihr diese Lizenzen verkauft... Kann ich gar nicht drum rumreden, dass natürlich die Besorgnis ist.

00:16:59: Dass ihr jetzt tolle Forschung macht da richtig was bewegt und am Ende vielleicht so eine CATL oder BYD sich die Sachen sozusagen irgendwie abschauen und dann selber umsetzen?

00:17:10: Wie funktioniert das mit den Lizenzen?

00:17:11: Wer ist denn da Lizenznehmer?

00:17:13: Sind das sozusagen die Batteriezellhersteller selbst oder sind es die Anlagenbauer, die dann wiederum ihre Gigafactory Kunden beliefern?

00:17:22: haben ist ein Patent Portfolio.

00:17:25: Es ist nicht ein Patente, es ist eine Patent-Portfolie rund um die Trockenbeschichtung basierend auf diesem Dry Track Prozess den ich vorhin skizziert habe aber auch darüber hinaus so dass es ein denkbares Szenario ist das wir Lizenzen vergeben an Anlagenbauer die Anlagen nach diesem Prinzip realisieren und weiter vertreiben.

00:17:50: einen Cell Hersteller kann Lizenznehmer sein für die Produktion der Batteriezellen mit der Technologie.

00:18:01: Und da haben wir auch festgestellt, dass die Anforderungen und Vorstellungen durchaus unterschiedlich sind je nach Unternehmen und wir auch dynamisch Lizenzmodelle entwickeln und anpassen weil wir eben entlang der Wertschöpfungskette agieren.

00:18:20: Es ist jetzt nicht so, dass wir klar nur den Anlagenbau oder klar nur dem Zellhersteller auch bei den Materialien konkrete Szenarien haben sondern für den jeweiligen Anwendungsfall haben wir dort entsprechende Lizenzmodelle entwickelt und haben da eben auch unterschiedliche Anforderungen von den Kunden aufgegriffen.

00:18:44: Wenn ich erinnere mich vor fünf Jahren, da waren noch drei vier verschiedene im Prinzip fahre zu dieser Trockenbeschichtung so im Gespräch.

00:18:52: Jetzt sagt ihr vom Fraunhofer-Institut hey unser Fahrt hat sich durchgesetzt.

00:18:58: das ist jetzt wahrscheinlich der Standard von morgen.

00:19:00: insofern gucken jetzt alle Unternehmen inklusive Powerco Tesla aber auch die Chinesen natürlich auf euch.

00:19:06: wie geht ihr damit um?

00:19:07: also inwieweit könnt ihr euch das überhaupt per Rechte, per Lizenzen alles absichern so dass es eben doch keiner dann klaut.

00:19:16: Frauenhofer ist dafür da nicht vor sich hin zu forschen sondern Innovation aus der Forschung in die Anwendungen zu bringen.

00:19:24: das heißt wenn wir gar nicht drüber reden funktioniert das nicht.

00:19:28: das heißt wir versuchen uns mit einer Patentbasis abzusichern dass wir eine Technologie bewerben und auch entsprechend vermarkten lizenzieren können.

00:19:37: Und genau das ist auch das, was wir mit dem Thema... Du hattest es eben schon angesprochen.

00:19:42: Dry Coating Forum versuchen da ist der Name Programm.

00:19:46: Wir haben also einen Forum ein Marktplatz etabliert.

00:19:49: Das war dieses Jahr zum vierten Mal und man redet miteinander und das ist wirklich der Benefit weil wenn wir nicht miteinander reden Wenn jeder nur sein eigenes Süppchen kocht dann kommen wir nicht voran.

00:19:59: und natürlich Jeder hat irgendwie eine gewisse Teil einer Innovation und schützt sich über Patente.

00:20:08: Du hast es angesprochen, oder chinesische Hersteller werden sich diese Verfahren auch anschauen und diese Innovationen auch angucken.

00:20:14: Und entsprechend ist es nur eine Frage der Zeit, dass da entsprechende Produkte oder Lösungen entwickelt oder die Ansätze aufgegriffen und weiterentwickelt oder abgeleitet werden.

00:20:27: Jetzt habt ihr Ende letzten Jahres die Dry Platform eröffnet, da könnt ihr sozusagen verschiedenste Sachen zusammenbringen.

00:20:33: Also eben diese Trockenbeschichtung aber auch Materialentwicklung und dann eben auch die Tests der Zellen.

00:20:39: ist das jetzt so für Außenstehende?

00:20:41: Ist das so der Ort wo ihr dann zum Beispiel auch irgendwelche Autobauer oder Zellhersteller oder sowas einladet um denen das dann vorzuführen?

00:20:50: dieses Verfahren oder was ist es genau erklärt?

00:20:52: das mal bitte

00:20:53: also Unternehmen Produkte haben oder Innovationen haben, oder haben möchten in dem Bereich Trockenbeschichtung.

00:21:02: Die können unsere Infrastruktur nutzen, darf zu rückgreifen.

00:21:07: Wir haben Ingenieure, Ingenieurinnen bei uns die teilweise schon über zehn Jahre an der Trocken-Beschichtung arbeiten, die also auch genau wissen was sie machen müssen.

00:21:17: wie muss sich ein Gemisch anfühlen?

00:21:21: Wann läuft der Prozess aus dem Ruder?

00:21:24: Es gibt da enorme Erfahrungswerte, die jetzt gekoppelt sind durch eine Forschungsinfrastruktur.

00:21:29: Das ist in erster Linie ein Labor was in der Lage ist wie im Trockenraum die Feuchtigkeit in dem Labor zu handhaben.

00:21:36: denn wir haben hier einen Umgang mit Pulvern und Die Feuchtigkeit der umgebenden Luft kann natürlich einen Einfluss haben, darauf wie stark so ein Pulver zusammenklebt.

00:21:48: Entsprechend brauche ich gleichmäßige klimatische Bedingungen.

00:21:52: Da haben wir nun also Mischtechnik drin, Beschichtungstechnik und die Charakterisierungsmethoden, um Pulver oder Elektroden zu charakterisieren.

00:22:01: Und das verbunden mit Möglichkeiten zum Zellbau bis hin zur Brutschzellen ist das was wir jetzt als Dry Platform bezeichnen.

00:22:09: Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette auf und zu gehen können, sagen ich habe hier dieses neue Material.

00:22:15: Wie verhält sich das für die Trockenbeschichtung?

00:22:16: Wie muss es weiterentwickeln dass das geeignet ist für die trockenen Beschichtungen?

00:22:22: oder ich hab hier diese Anlagenkomponente funktioniert, die im auch konkret für die Trockenbeschichtung.

00:22:29: was muss anders gemacht werden.

00:22:31: Was muss weiterentwickelt werden?

00:22:32: Das können Unternehmen bei uns zusammen mit uns erforschen und sozusagen ihr Produkt ihre Innovation bereit machen für den Markteintritt.

00:22:40: Dann machen wir an dieser Stelle mal einen leichten Perspektivwechsel.

00:22:43: Benjamin jetzt stelle ich mir vor Eine Gigafactory, ein CATL, einen BYD.

00:22:49: Die haben natürlich schon sehr etablierte Nassbeschichtungsprozesse.

00:22:53: Klar das ist alles sehr lange entwickelt und eingefahren.

00:22:56: Das funktioniert mit wenig Ausschuss.

00:22:58: Warum sollte ich denn jetzt als Gigafactory überhaupt auf diese Trocken-Beschichtung setzen?

00:23:02: Wir haben klar gesagt wir wollen Kosten damit einsparen.

00:23:04: aber was müsst ihr gewährleisten?

00:23:06: So eine Zelle muss doch genau dieselbe Qualität beispielsweise Langlebigkeit gewähr leisten oder?

00:23:16: In irgendeiner Weise relevant zu sein.

00:23:18: für die weitere Skalierung oder für die weiter Planung muss eben diese technologische Reihe nachgewiesen werden.

00:23:24: Was wir bei uns realisieren können, ist eine elektroden Bemusterung mit Elektrodenkreuz bis zu zweihundert-dreihundert Meter Länge.

00:23:35: Das können wir am Stück herstellen.

00:23:40: dessen was sich hier bei uns möglich ist.

00:23:43: Alles, was darüber hinausgeht ist wie gesagt ein Pilotmaßstab muss anderweitig sich angeschaut werden.

00:23:49: aber man kann natürlich feststellen okay ist der Prozess stabil?

00:23:54: Ist es im Grundsatz geeignet da?

00:23:55: Wie sind die Elektroden?

00:23:57: Aber das ist ja die Frage jetzt wenn ich so eine funktionierende Gigafactory habe mit Nassbeschichtung.

00:24:02: Und du hast es vorhin beschrieben, man hat dann irgendwie hundert Meter lange Trocknungslinie so mit dieser Nass-Beschichtung.

00:24:08: das würde wegfallen und dann würden andere Anlagen deutlich kleiner reinkommen wenn ich trocken beschichte Kann ich das einfach austauschen?

00:24:16: Also wirklich integrieren oder muss ich im Prinzip eine neue Produktionslinie aufbauen.

00:24:20: Weil, dass wäre ja dann ein Punkt wo man sagen müsste naja da sind chinesische Heldersteller wahrscheinlich jetzt gar nicht so sehr interessiert irgendwie das Verfahren jetzt zu integriern weil sie müssten erst mal neue Gigafactories oder zumindest neue Produktion Linien darin aufbaut.

00:24:34: Das wäre eher vielleicht ein Vorteil für Europa und USA die gerade erst so richtig im Aufbau von Gigafactories Herstellungen sind.

00:24:44: Das Rohmaterial, das Rohmaterialhändling kann das gleiche sein Mischtechnik vielleicht mit etwas Anpassung ähnlich.

00:24:51: dann hat man eine andere Zuführung natürlich eine andere Beschichtung und aber dann ab dem elektroden Mutterkoll ist eigentlich alles wieder ähnlich.

00:25:02: ja also dass das Slitting und das weitere verarbeiten ist dann eins zu eins wie bei der Nass-Beschichtung auch möglich so dass man theoretisch dieses Drop-in machen könnte, ab welchem Punkt das wirtschaftlich sinnvoll ist im Einzelfall zu betrachten.

00:25:26: Der große Vorteil bei der Trockenbestätung oder.

00:25:29: ein großer Vorteil ist ja auch dass man geringeren Foodprint hat.

00:25:33: also man könnte theoretisch auf gleicher Fläche größere Elektronen Produktionskapazitäten unterbringen.

00:25:42: Wenn aber die vorgelagerten Prozesse waren Eingang oder dann eben das Slitting und Formieren nicht an die größeren Durchsätze angepasst sind, dann wäre das natürlich auch entsprechend schwierig.

00:25:56: Wahrscheinlich dann nur eine ähnliche Produktionskapazität, denn auch an Trockenbeschichtung einsetzen würde.

00:26:03: Für welche Batteriezellformate und Batteriechemien ist denn eigentlich Trocken-Beschichtungen jetzt prädestiniert?

00:26:08: Was würdest du sagen?

00:26:09: also wir kennen natürlich in diesem Podcast diese typischen NMC Nickelmangan Cobalt Karton, also Pluspol-Mischungen für Lithium-Ionenbatterien.

00:26:18: Wir kennen natürlich ja auch verschiedene Lithiumeisenphosphatmischungen am Pluspol aber eben auch Natriumionbatterie beispielsweise.

00:26:26: was würdest du sagen?

00:26:27: Welche Zellchemie ist prädestiniert eben für eine Trockenbeschichtung jetzt?

00:26:31: oder macht das alles keinen Unterschied?

00:26:32: Grundsätzlich ist es eine Technologie, die sich für verschiedene Zelltechnologien eignet und einsetzen lässt.

00:26:38: Das haben wir auch schon demonstriert.

00:26:40: also in den letzten Jahren lag unser Fokus ganz klar im Bereich Lithium-Ionenpatterie weil dort einfach aktuell der größte Markt ist.

00:26:49: Der größte Mehrwert wäre, wenn man in Europa eine Zellfertigung aufbauen möchte, konkurrieren möchte.

00:26:57: Dann hätte man hierbei bei der Lithium-Ion-Batterie den größten Hebel und den akutesten Druck zur Technologie einführen zu können.

00:27:07: Nichtsdestotrotz schauen wir uns natürlich auch andere Zelltechnologien an!

00:27:12: Was aus meiner Sicht der Perfect Match ist, ist die Kombination mit Solid-State ansetzen.

00:27:18: Wir sind sehr aktiv im Bereich sulfidischer Festkörperbatterien.

00:27:24: Dort hat man sehr Feuchtigkeit und auch lösemittelempfindliche Materialien wo eine Slurry Verarbeitung sehr nachträglich ist und die Trockenbeschichtung würde zusätzlich ein Benefit geben.

00:27:37: das ist aktuell im Forschungsmarschstab nachgewiesen und hätte sozusagen eine tolle Perspektive.

00:27:45: Interessant, weil du es gesagt hast, Natrium-Ion-Batterien haben wir natürlich auch schon versucht und auch gezeigt.

00:27:51: für Hardkarbenanoden, für die K-Thoden für Natrium ion Batterien ist das Verfahren einsetzbar.

00:27:56: dort hat man halt Noch mal den Vorteil, dass die Materialkosten weniger stark dominieren als bei der Lithium-Ion-Batterie.

00:28:03: Das heißt, der Anteil an den Gesamtkosten, der durch die Produktionsprozesse kommt ist noch einmal deutlich größer im Verhältnis, sodass man nochmal einen größeren Hebel hat auf die Gesamt kostenstruktur.

00:28:14: Du hast jetzt gerade die Festkörperbatterien angesprochen.

00:28:18: Kann man denn aus deiner Sicht sagen, dass wenn man dann mal wirklich eine funktionierende in Masse laufende Trockenbeschichtung so etabliert hat?

00:28:26: Dass tatsächlich dieses Verfahren auch dafür verantwortlich sein kann.

00:28:30: Dass man noch leistungsstärkere Zellen als man sie heute mit Nass-Beschichtungen hinbekommt bauen könnte?

00:28:36: oder ist das eigentlich?

00:28:38: geht es hier wirklich eher um platzsparendenergie sparen und so weiter?

00:28:42: In der Torkenbeschichtung ist es einfacher eine dicke Elektrode zu erzeugen, als dies mit der klassischen Slurry-Beschichtung möglich ist.

00:28:50: Auf die Art und Weise kann man den Anteil von inaktivmaterialien in der Zelle reduzieren und den Anteil von aktivem Materialien erhöhen.

00:29:00: Und auf diese Art und Weise ist es dann möglich, die Energiedichte der gesamten Zelle zu steigern.

00:29:06: Übersetzt auf ein Elektrofahrzeug können wir entsprechend längere Fahrzeiten oder Reichweiten ermöglichen.

00:29:14: Hast du da irgendwie eine Vorstellung für uns?

00:29:16: Also im Moment haben wir Reichweite von circa so sechshundert bis siebenhundert achthundert Kilometer in Spitze WLTP für neue Fahrzeuge mit trockenbeschichteten Solid-State-Batterien, wie weit würde man da kommen?

00:29:30: Was heißt das?

00:29:31: sozusagen noch mal ein Plus für die heutigen Batterien?

00:29:35: Auf Elektroden-Level hätte man die Möglichkeit, irgendwie in der Größenordnung bis zu fünfzig Prozent an Energietichte rauszuholen.

00:29:45: Und das sind natürlich alles plakative Zahlen.

00:29:50: wie gesagt was das im Endeffekt in der Reichweite des Autos bewirkt ist dann nochmal eine ganz andere Frage.

00:29:59: aber es zeigt das Potenzial.

00:30:02: Es ist eben auch die Möglichkeit hier ganz neue Arten von Elektronen und Zellkonfiguration zu realisieren.

00:30:10: Dann lass mich das an dieser Stelle mal hinterfragen, weil in meinem Kopf geht eines auf jeden Fall überhaupt nicht zusammen – das sind gerollte Rundzellen mit diesem trocken Verfahren!

00:30:21: Weil du hast jetzt ein brüchigerer Slurry.

00:30:24: Kann man daraus diese Tesla-Rundzellen zum Beispiel oder BMW benutzt ihr auch überhaupt machen?

00:30:29: Oder sind es dann am Ende mit dem trocken Verfahren doch die Pouch und prismatischen Zellen.

00:30:36: Wir hatten vorhin das Strike Holding Forum angesprochen, sowohl Tesla als auch BMW haben dort diesen Punkt adressiert.

00:30:47: basierend eben auf diesem DryTrack-Prinzip.

00:30:50: Deshalb weiß man, dass grundsätzlich die Technologie auch geeignet ist und interessant ist für die Anwendung im Automotivbereich.

00:30:59: Tesla hat bei dem DryCoding Forum beispielsweise berichtet, dass die mechanischen Eigenschaften der Trockenbeschichtung sich doch unterscheiden von der von Slurry beschichteten Elektronen.

00:31:11: nicht aber wie du jetzt vermutet hast das es eher brüchiger ist sondern sie sind eher weicher, eher weniger brüchig oder haben einfach andere mechanische Eigenschaften.

00:31:23: Und bei einer Wickelzelle führt das dazu dass es neue Effekte geben kann wie diese einzelnen Lagen gegebenenfalls kollabieren können in der Zelle also.

00:31:35: da wurden ganz interessante Ergebnisse gezeigt was dazu führt.

00:31:40: okay man muss eben auch berücksichtigen Wie stark wird jetzt das Material kalandriert, muss es gegebenenfalls stärker kalandiert werden?

00:31:49: Hat man gegeben falls noch andere Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften oder muss man noch etwas anderes wickeln?

00:31:57: bei einer Stapelzelle, Pouchzelle oder ähnlichen... Hat man diese Effekte deutlich weniger, aber das zeigt schon dass deine Frage berechtigt ist.

00:32:08: Hier gibt es gewisse Herausforderungen die man erst sieht wenn man es tatsächlich macht und wenn man tatsächlich erst in diesem Maßstab oder Produktionszelle angekommen ist.

00:32:18: Du hast vorhin schon beschrieben, dass die chinesischen Hersteller dahinter herlaufen so ein bisschen dieser Technologie diesen Verfahren.

00:32:26: Du hast aber auch schon Tesla angesprochen und das haben wir natürlich auch alle im Ohr weil es immer mal wieder in den Medien ist und sich mancher YouTube hinstellt und sagt Tesla die Beschichten schon trocken in Masse.

00:32:36: kannst du Tesla nochmal bitte einordnen wo die gerade stehen?

00:32:40: Und ja auch welches Verfahren die denn eigentlich bevorzugen?

00:32:45: keine Vermutung mehr, sondern Sie haben das mehrfach schon gesagt dass sie trockenbeschichtete Elektroden mittlerweile auch in Grünheide produzieren.

00:32:55: Bis zum Jahr zwanzig ist dort eine Batteriezellfertigung geplant die jetzt aktuell aufgebaut wird und die auf der Trocken-Beschichtung basiert.

00:33:07: Aktuell geht es offensichtlich nur bis zur Elektrode aber die Zelle kommt

00:33:13: Jetzt.

00:33:13: nichts gegen Tesla, aber trotzdem würde ich mir noch von meinem Herzen wünschen das eher Powerco oder BMW da diese trockenen Beschichtungsverfahren weiterentwickeln und aufnehmen.

00:33:23: Kannst du da so einen aktuellen Stand mal sagen?

00:33:25: Bei BMW ist es tatsächlich so dass sie ja nicht als Zellhersteller auftreten sondern als Anwender.

00:33:32: deshalb können Sie auch Ihre Forschungsergebnisse deutlich besser teilen.

00:33:38: Und hier sieht man schon sehr rege Aktivitäten im Bereich Trockenbeschichtung.

00:33:43: Ich hatte es für ihn gesagt, auch dieses DryTrack-Prinzip wird dort als Grundlage verwendet.

00:33:49: Bei PauKo wird weniger kommuniziert.

00:33:51: Vor Jahren berichtet worden, dass es eine Zusammenarbeit mit einem deutschen Anlagenbauer gibt, König und Bauer.

00:33:58: Man kann davon ausgehen, dass hier auch größere Entwicklungen in nicht nur Labormaßstab stattfinden.

00:34:05: Ihr habt dieses tolle Verfahren hier entwickelt, das ist hier bei Frauenhofer.

00:34:09: Dann hat sich da so ein Ökosystem an Anlagenbauern auch so etabliert in Deutschland.

00:34:15: Das heißt es ist jetzt alles hier.

00:34:17: Kannst du bitte ganz zum Schluss nochmal so zusammenfassen oder aus deiner Sicht erörtern wie viel wirtschaftlicher Nutzen bleibt dann hier in Deutschland?

00:34:24: In Europa?

00:34:26: In Zukunft?

00:34:26: was ist da so möglich und was brauchen wir denn vielleicht noch zusätzlich dass auch die gesamte Zellfertigung in Deutschland davon dann profitieren kann?

00:34:35: Das ist sicherlich eine Frage, die nicht jetzt nur die Trockenbeschichtung adressiert sondern auch viel größer ist.

00:34:43: Wir haben ja vor Jahren gesehen wie viele Projekte für Gigafactories in Europa geplant waren und was davon noch übrig ist es sehr überschaubar.

00:34:54: Was wir jetzt brauchen sind eigentlich klare Aussagen, klare Vorgaben, Mut.

00:35:01: Sicherlich auch unternehmische Mut.

00:35:02: So ein bisschen auch immer das Problem, dass wir als Deutsche perfekt sein wollen.

00:35:10: Ehe wir mit einer Anwendung tatsächlich durch starten ja also das machen andere anders die die Pression da schneller vor.

00:35:18: und wenn es noch nicht ganz perfekt ist egal dann wird es dann angepasst.

00:35:22: und natürlich muss man aber auch sagen das ganze so eine neue Technologie.

00:35:27: ich habe schon gesagt das sind andere Anlagen als beim klassischen Prozess.

00:35:31: Da hat man natürlich schon erstmal eine Investitionshürde zu nehmen und nicht bei jedem liegt das Geld gerade locker, sodass man hier erst mal wichtige Bezeugungsarbeit leisten muss.

00:35:46: Bei Großunternehmen um so eine Technologie überhaupt einzusetzen und dieses Risiko zu gehen, eine neue Technologie einzusetzten im Vergleich zu einer konventionellen Aber mit den Aspekten, die wir diskutiert haben.

00:36:02: Also Platzvorteil, Energiekosteneinsparung, Potenzial für bessere Elektrode-Eigenschaften und eben ein sehr gutes Ökosystem.

00:36:12: hier in Deutschland hat man schon paar gute Argumente an der Hand und ich hoffe dass das auch Gehör findet in den Führungsetagen.

00:36:20: Absolut, wir können aus unserer Sicht nur Glückwunsch sagen und nochmal bestärken das was Daniel gerade gesagt hat.

00:36:26: Ich spüre schon quasi jetzt was unter unserem Podcast steht wie die E-Mails bei uns sich so lesen ihr müsst halt echt sicherstellen dass die Lizenzen da irgendwie gut... verargumentiert sind, dass die Patente greifen und nicht dass irgendjemand auf der anderen Seite der Erde diese Technologien sich irgendwie aneignet.

00:36:45: Und dann irgendwie nachbauen kann.

00:36:47: Insofern wir gucken alle auf euch weil das ein Riesen Erfolg für die deutsche Batterieforschung und auch Batteriezellproduktion eben ist!

00:36:53: Wir wünschen euch alles alles Gute für die nächsten Wochen Monate und wahrscheinlich Jahre.

00:36:59: Vielen herzlichen Dank.

00:37:01: Wir drücken uns auch die Daumen und ich bin gespannt auf die Durchbrüche, die da vermeldet werden – vielleicht hören wir uns ja dann mal wieder!

00:37:08: Dr.

00:37:09: Benjamin Schum, vielen Dank für deine Zeit und deine Expertis!

00:37:12: Ihr beim Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden arbeitet dort an Trockenbeschichtungsprozessen.

00:37:19: liebes Publikum Wenn ihr dazu eine Meinung habt wie seht ihr dieses Potenzial?

00:37:23: schreibt es gerne mal in die Kommentare.

00:37:25: wir sind sehr gespannt was da so zu lesen ist.

00:37:27: ansonsten macht's gut bis zum nächsten Sonntag.

00:37:29: tschüss

00:37:29: ja tschüß danke von meiner Seite.