Die Superbatterie von QuantumScape
Shownotes
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Billiger, langlebiger, höhere Leistung und schnell aufladbar - so bewirbt das US-Startup QuantumScape seine Batterieinnovation für Elektroautos. Volkswagen ist mit seinen Töchtern, Audi und Porsche, einer der größten Anteilseigner und auch Partner mit Vorgriffsrecht auf die Technologie. Doch handelt es sich tatsächlich um eine Innovation für die Elektromobilität, die die deutsche Autoindustrie wieder an die Spitze führen könnte? Batterieforscher Prof. Maximilian Fichtner ordnet die Ergebnisse ein und bewertet sie vorsichtig. Die Entwicklung habe zwar Potenzial, bis zu einer massentauglichen Batterie sei es jedoch noch ein weiter Weg. Was genau ihn an der Entwicklung überzeugt hat und wo er noch viele Fragezeichen sieht, erklärt er in den "Batterie-News".
Weiterführende Artikel "Quantumscape präsentiert eine halbe Mogelpackung" von Frank Wunderlich-Pfeiffer https://www.golem.de/news/akkus-quantumscape-praesentiert-eine-halbe-mogelpackung-2012-152754.html
Im Geladen-Podcast setzen sich Daniel Messling und Patrick von Rosen mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroautos und Batterieforschung auseinander. Dieser Podcast wird produziert für das Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
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Transkript anzeigen
00:00:02:
00:00:18: Hallo und herzlich willkommen zu Batterie News.
00:00:21: Batterieforscher kommentieren Schlagzeilen!
00:00:23: Daniel, ein Satz zu unserem neuen Format Battery News.
00:00:27: Normalerweise interviewen wir hier ja Forscherinnen und Forscher in etwas längeren Gesprächen zu ihren Fachgebieten.
00:00:34: Jetzt produzieren wir hier so ein neues Kurzformat.
00:00:37: Ja,
00:00:42: Patrick.
00:00:42: Wir haben das ins Leben gerufen weil uns in den letzten Monaten sehr häufig aufgefallen ist dass es ganz viele Jubelmeldungen in den Medien gibt zu Superbatterien oder allgemein irgendwie Akkus für Elektromobilität mit tausend zwei Tausend Kilometern Reichweite und solche Sachen.
00:00:59: Und häufig hatten wir doch den Eindruck, dass selbst die Journalisten das nicht wirklich einordnen konnten.
00:01:05: Ist es jetzt realistisch oder ist das überhaupt erst mal nur eine Meldung um neue Investoren anzulocken?
00:01:10: Weil man muss halt einfach sehen, da ist gerade sehr viel Geld im Spiel.
00:01:14: Sehr viele Investitionen werden da gemacht in dem Bereich Elektromobilität und Batterieforschung.
00:01:20: Deswegen haben wir das ins Leben gerufen.
00:01:22: Genau!
00:01:22: Im Nachrichtenbereich muss es ja schnell gehen.
00:01:24: Insofern herzlich willkommen Herr Professor Fichtner.
00:01:27: Guten Morgen.
00:01:28: stellvertretender Direktor am Helmholtz-Institut in Ulmen.
00:01:31: Herr Fichtner, heute wollen wir uns über ein Unternehmen unterhalten, welches schon Ende November Schlagzeilen gemacht hat und zwar über QuantumScape.
00:01:41: QuantumScape entwickelt eine Festkörperbatterie die jetzt angeblich sehr gute Daten gediefert hat.
00:01:47: sie soll sehr gut performen in puncto Reichweite Sicherheit Temperaturbeständigkeit aber auch die Lebensdauer soll ungewöhnlich hoch sein.
00:01:57: Daraufhin wurde viel diskutiert, viel kritisiert und deshalb haben wir hier eine Schlagzeile stellvertretend mitgebracht von dem Portal Golem.de.
00:02:07: Hier schreibt am vierzehnten Dezember Frank Wunderlich-Pfeifer QuantumScape präsentiert halbe Mogelpackung.
00:02:15: Herr Fichtner, wie schätzen Sie diese Batterie-Innovation ein?
00:02:18: und vor allem, wie ordnen sie das ein was QuantumScape dort entwickelt?
00:02:22: Also erstmal sind es gute Neuigkeiten die man da von QuantumScape hört.
00:02:28: Dass sie also mit ihrem System ein ganzes Stück weitergekommen sind.
00:02:33: Es werden damit allerdings ein paar Dinge verknüpft Na, ich sag mal eher perspektivisch sind.
00:02:41: Die diese nicht wirklich nachgewiesen haben und es wird auch das ganze so dargestellt als seitens ne Batterietechnologie bei der nichts mehr brennen kann usw.
00:02:53: Und eine Festkörper-Batterie und das stimmt leider nicht ganz.
00:02:56: Vielleicht ganz grundsätzlich erstmal was ist denn die Innovation um die es da zentral geht?
00:03:02: Also was ist sozusagen aus Batterieforscher Sicht jetzt das große Ereignis?
00:03:07: Typischerweise ist es so, dass eine Batterie ja immer aus einem Plus- und Minuspol aufgebaut ist.
00:03:13: Auf dem Pluspol hat man dann so Metalloxide und auf der Minuspole ist Grafit.
00:03:19: Das ist das schwarze Zeug von Bleistiften Und wenn die Batterie geladen ist, dann ist das ganze Lithium in diesem Grafit drin.
00:03:27: Man braucht zehn Teile Grafit um einen Teil Lithium zu speichern.
00:03:30: Das heißt es nimmt eine ganze Menge Platz weg und hat auch ein gewisses Gewicht.
00:03:35: Was QuantumScape jetzt macht ist dass sie auf dieses Grafit komplett verzichten.
00:03:41: Das heisst erst mal nichts auf der Seite außer irgendwie eine Metallfolie damit er Strom fließen kann.
00:03:48: Und beim Beladungsvorgang würden sie praktisch das Lithium aus der Cthode, aus dem Pluspol durch einen sogenannten keramischen Separator.
00:03:58: Das ist die nächste Innovation dort also so eine Trennschicht, die aber Lithiumdurchlässig ist wandern lassen und dann auf der Anode abscheiden.
00:04:07: dadurch sparen seine Menge Platz und vielleicht auch Gewicht weil dort einfach nicht diese große Menge an Grafit vorliegt.
00:04:17: Und ist das tatsächlich international gesehen schon so eine Innovation, dass man dem jetzt eine große Zukunft voraussagt?
00:04:25: Ich meine wir haben gehört VW ist beteiligt, Bill Gates ist beteiligt und auch der Nobelpreisträger letzten Jahres hat sich sehr positiv geäußert.
00:04:33: Ist es tatsächlich in Fachkreisen die große Innovation auf die alle gewartet haben?
00:04:39: Ist das der Durchbruch?
00:04:40: Erst mal ist es eine Erfindung und Entwicklung, ob es eine Innovation ist.
00:04:46: Das wissen wir noch nicht, weil eine Innovation dann, wenn es erfolgreich auf dem Markt eingeführt werden konnte.
00:04:52: Im Augenblick ist es so, dass man also konstatieren muss... Also erst einmal ist es keine, wie oft behauptet wird, reine Festkörperbatterie Weil auf der Kathodenseite beim Pluspol gibt es durchaus noch eine Elektrolytflüssigkeit.
00:05:11: Von daher wissen wir nicht was das ist, aber typischerweise sind die brennbar.
00:05:18: Der karamische Separator dieser dünne Karamikmembran... Das ist etwas wo man wirklich sagen kann da steckt eine Menge Arbeit drin wenn sie das erfolgreich hinbekommen.
00:05:29: Es ist toll!
00:05:31: weil der dann auch verhindert, dass in der Batterie ein Kurzschluss entsteht.
00:05:35: Manchmal bildet das Lied um solche Nadeln aus die dann gerne durch die Zelle durchwachsen und einen Kurzschluß verursachen.
00:05:42: Der kann das blocken.
00:05:43: aber man muss auch sagen, dass auch in der Vergangenheit schon Batterien gegeben hat, in Frankreich fahren diese Blue Cars glaube ich immer noch durch die Gegend.
00:05:54: Die haben so eine Festkörper-Batterie und da ist der Separator nicht karamisch sondern es ist eine Kunststofffolie und das funktioniert auch.
00:06:03: Sie hatten ja gerade so ein Nebensatz des Themasicherheit erwähnt.
00:06:08: Vielleicht können Sie das noch mal ein bisschen näher erläutern.
00:06:10: Also, weil Quantumscape spricht ja davon... Wir haben jetzt einen anderen Separator und der ist nicht mehr brennbar.
00:06:16: Das heißt die Batterie ist im Prinzip sicher.
00:06:19: Sie haben es jetzt kurz gesagt mit diesen Nadeln, die sich da ausbilden können.
00:06:24: Vielleicht können sie dann nochmal näher drauf eingehen?
00:06:26: Ist es tatsächlich so dass das dann deutlich sicherer wäre?
00:06:29: oder was brennt alles in einer Batterie?
00:06:32: Also ich glaube, dass man da unterscheiden muss.
00:06:36: Es ist einerseits die Frage, kann eine Batterie von sich aus anfangen zu brennen?
00:06:43: und mit so einem karamischen Separator ist es wie wir sagen weitestgehende ausgeschlossen.
00:06:48: das ist schon ein Element was wenn es wirklich perfekt gemacht ist dann auch eine perfekte Sicherheit bieten könnte.
00:06:58: Das nächste ist, was ist denn prinzipiell brennbar in so einer Batterie?
00:07:02: Also stellen wir mal auf uns vor.
00:07:04: Wir hätten einen massiven Unfall und die Batterie reißt auf.
00:07:08: bei der QuantumScape-Batterie könnte da nach meinem Verständnis diese Flüssigkeit auf der Kathodenseite immer noch brennen Und dann dürfen auch nicht vergessen dass sich auf der Anode Seite Lithium Metall abscheidet und Lithium Metal an Luft ist auch brennnbar.
00:07:27: Jetzt spielt das Thema Sicherheit von Batterien offensichtlich eine immer größere Rolle.
00:07:32: Wir haben auch bei den vergangenen Innovationen gehört, dass die Unternehmen da einen speziellen Fokus draufsetzen.
00:07:39: Jetzt höre ich zwischen den Zahlen raus, dass sie das Konzept von QuantumScape als potentiell unsicherer wahrnehmen als zum Beispiel ja die jüngsten Entwicklungen zb von BYD also potenziell als unsichere.
00:07:53: Das kann man so nicht sagen weil BYD zum Beispiel mit ihrer Blade Battery, die haben ja eine Batterie völlig ausentwickelt und haben sie bereits in einem kommerziellen Modell verbaut.
00:08:07: Und wenn man da nagell reinschlägt dann erwärmt sich die Einstichstelle um fünfzig Grad das heißt er passiert praktisch nichts mehr während andere Batterien dann Feuer fangen.
00:08:19: bei QuantumScape wage ich hier noch keine Prognose weil Die haben noch keine richtigen Batterien gebaut.
00:08:27: Und das ist vielleicht auch was, was man hier sagen muss.
00:08:30: die ganzen Daten, die sie jetzt präsentiert haben in Bezug auf mögliche Reichweite oder Schnellladefähigkeit Das sind an Laborzellen gemacht, die noch nicht eine realistischen Konfiguration von einer späteren kommerziellen Zelle nahekommen.
00:08:51: Also die Laborzellen, die Sie im Augenblick verwenden haben nur die Hälfte des Aktivmaterials drin wie man es normalerweise in der kommerzielle Zelle heute hätte.
00:09:01: über die Gründe dafür kann man spekulieren.
00:09:05: und diese Schnellladefähigkeit die haben sie an einer sogenannten symmetrischen Zelle getestet das heißt gar kein realistisches System sondern sie haben auf beiden Seiten des Separators einfach Lithium metallisches Lithium verwendet und haben das da hin- und her geschickt.
00:09:21: Ich hätte ein bisschen mehr Vertrauen, wenn sie das mit einer tatsächlich, also mit einer realistischeren Konfiguration so wie man es eben auch erwarten würde hinterher gemacht hätten.
00:09:35: Warum Sie das nicht gemacht haben?
00:09:37: darüber kann man spekulieren.
00:09:38: Es hört sich jetzt insgesamt das Resümee an wie eben dieser Artikel, den wir gerade zitiert haben.
00:09:44: dort wird gesagt dass das Alleinstellungsmerkmal von QuantumScape tatsächlich sehr marginal ist.
00:09:50: es ist weder Praxis erforscht.
00:09:52: die Batterie ist auf dem ersten Blick nicht unbedingt sicherer billiger oder eben leichter.
00:09:58: würden Sie das auch so unterschreiben für den Moment?
00:10:00: Wir wissen's halt nicht.
00:10:03: Also was man sicher nicht sagen kann, ist dass es billiger als sicherer und leichter sein wird.
00:10:10: Weil das wurde einfach noch nicht gezeigt und das ist auch aus diesen Daten noch nicht wirklich beweisbar.
00:10:18: Man kann da optimistisch sein – ich finde es auch toll, dass sie dann völlig neuen Weg beschreiten aber dann zu sagen wir sind schon da wobei hin wollen.
00:10:26: Das ist ein bisschen zu früh!
00:10:28: Es wäre aber, wenn Sie so wollen doch sehr gut für die deutsche Automobilindustrie.
00:10:32: Jetzt ist auch VW beteiligt da vielleicht an so einer Erfolgsstory?
00:10:36: Wie schätzen sie das denn ein Fallsquantumscape jedoch den Durchbruch erreicht hat?
00:10:41: Wäre das eine tolle Nachricht für Autoland Deutschland?
00:10:45: Ja auf jeden Fall!
00:10:47: Wenn Sie damit Erfolg haben würden und könnten an anderen Zelltechnologien vorbeiziehen... dann wäre das eine tolle Sache.
00:10:59: Man muss allerdings auch davon ausgehen, dass die anderen in der Zwischenzeit natürlich weiter arbeiten und entwickeln.
00:11:06: Tesla macht ja jetzt auch diese ganzen konstruktiven Maßnahmen.
00:11:12: Am Ende wird sich herausstellen wie das ganze System also das Auto mit der integrierten Batterie sich verhält, wie leistungsfähig das sein wird.
00:11:23: Wie schnell Lade fähig und wie weit man damit kommen
00:11:25: wird.".
00:11:26: Das ist die Nagelprobe am Ende und davon sind wir noch ein Stückchen entfernt bei Quantum Scape.
00:11:31: Ja vielen Dank Herr Fichtner für diese Einschätzungen!
00:11:34: Wenn Sie da draußen als Hörer oder Hörerin jetzt noch Fragen haben dann stehen wir natürlich bereit Daniel.meslingadkit.edu oder Patrick.rosened Oder
00:11:53: wenn Sie selbst irgendwelche Meldungen gelesen haben über besondere Batterieinnovationen, die angepriesen wurden und das mal gerne eingeordnet hätten von einem Experten.
00:12:02: Schreiben sie uns an wie Patrick gerade schon gesagt hat – wir freuen uns!
00:12:05: Bis zum nächsten Mal, vielen Dank für Ihr Kommen Herr Fichtner.
00:12:08: Alles Gute!
00:12:25: Dieser Podcast wurde produziert vom Center for Electrochemical Energy Storage, Ulm und
00:12:31: Karlsruhe
00:12:32: Kurz Celeste – einer Forschungsplattform des Karlsrhohe Instituts für Technologie
00:12:37: der
00:12:37: Universität Ulm & das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg.
Patrick Rosen
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