LFP-Zellen von BYD, CATL und Tesla

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00:00:15: Hallo und herzlich willkommen zu einem neuen Podcast Batterie News.

00:00:19: Diesmal aus dem Homeoffice, grüß dich Daniel!

00:00:22: Hallo Patrick!

00:00:23: Ja in unserem heutigen Podcast sprechen wir über gleich drei Unternehmen die unseren Hörern wahrscheinlich schon ein Begriff sind nämlich CatL BYD und Tesla.

00:00:34: Tesla, glaube ich, muss sich nicht mehr vorstellen, BYD Build Your Dreams ein chinesischer Batteriehersteller- und Autobauer.

00:00:41: Und Kattel der größte chinesische Hersteller von Lithium Ion Akkus.

00:00:47: Alle diese drei Unternehmen haben im letzten Jahr mit einer gar nicht so neuen Materialinnovation gepunktet – nämlich der Lithium Eisenphosphatbatteri.

00:00:59: Und ein großer Fan dieses Batteriematerials ist Maximilian Fichtner, Professor für Festkörperchemie an der Universität Ulm und jetzt zugeschaltet.

00:01:08: Grüß Sie Herr Fichtler!

00:01:10: Ja hallo!

00:01:11: Hallo Herr Fietner auch von meiner Seite.

00:01:13: Sie haben mal in Bezug auf Lithium-Eisenfahrtzellen von einer Materialdämmerung gesprochen.

00:01:19: Das müssen wir unbedingt hier im Podcast besprechen.

00:01:22: Materialdämmerungen das spielt ja wahrscheinlich auf Wagner's Götterdämmarung an.

00:01:28: Jetzt meine Frage, bricht denn da jetzt gerade ein neues Zeitalter an?

00:01:32: Oder wie kamen Sie irgendwie zu diesem Begriff.

00:01:36: Ob da tatsächlich ein neues zeitalter Anbrich das muss ich noch rausstellen aber es deutet einiges darauf hin dass Materialien die bisher eher nicht so infrage kam für die Anwendung im Elektrofahrzeug, dass die eine Renaissance erleben können.

00:01:55: Ich versuche mal ein bisschen zu erklären.

00:01:57: Hintergrund der ganzen Geschichte ist eigentlich, dass verschiedene Firmen im letzten Jahr daran gearbeitet haben oder zum Erfolg kamen das Design von einer Batterie grundlegend zu ändern.

00:02:12: Man muss sich das bisher so vorstellen, man hat die Batteriezellen hergestellt und daraus sowas wie kleine Schokoladentafeln von der Größe her gebaut.

00:02:24: Die hat man dann alle nebeneinander gestapelt, hat ein sogenanntes Modul daraus gebaut aus diesen Einzelzellen.

00:02:32: Und dann daraus aus diesen Kästen ... So ein Modul ist dann ein bisschen größer als den Schuhkarton... Aus diesen Kästern hat man dann die Gesamtbatterie aufgebaut.

00:02:44: Dabei ist es so, dass man natürlich durch diese ganze Verpackung der einzelnen Zellen, der einzelne Module, diese Vernetzung oder diese Verschaltung der einzelen Module eine Menge Material und auch eine Menge Platz braucht.

00:03:02: Und das ist tatsächlich ein großes Thema weil wenn man sich mal so eine Batterie anschaut und dann besteht die eigentlich nur zu dem eigenen Speichermaterial.

00:03:15: Der Rest ist auch mal Verpackung und Zusätze, die die Batterie braucht, damit sie überhaupt arbeiten kann.

00:03:22: Wenn man es jetzt schafft bei diesem großen Hebel anzusetzen, diesen seventy- oder seventy Prozent und da eine Verbesserung hinbekommt, dann hat es natürlich auf die Batterien erheblichen Effekt.

00:03:35: Und das scheint gelungen zu sein durch dieses Cell-to-Pack-Design weil da ist es jetzt so man zieht praktisch diese Batteriespeicherfolie über dieses ganze Batteriegehäuse durch und statt sechzehn Modulen wie früher hat man nur noch drei oder sowas und spart er durch eine Menge Platz, auch eine Menge Geld.

00:04:00: Und dadurch dass man einen Platz spart können auch Materialien eben wie dieses Lithium-Eisenfussfahrt was eigentlich sehr, sehr gute Eigenschaften hat.

00:04:11: es ist sehr langlebig Es enthält keine kritischen Rohstoffe.

00:04:15: es ist praktisch Eisen aus was das aufgebaut ist kein Kobalt, kein Nickel.

00:04:21: Es ist sehr sicher.

00:04:22: Das wird auch im Heimspeicher Gebrauch verwendet.

00:04:26: Die Kehrsysteme in der Formel I arbeiten damit teilweise und es ist natürlich kostengünstig, weil das keine teuren Rohstoff enthält.

00:04:35: Dieses Material ist bisher nicht im Fahrzeug eingesetzt worden, weil's zu raumfüllend ist.

00:04:41: Es hat zu viel Volumen und das kann man jetzt auch einbauen.

00:04:48: Bevor wir jetzt auf die Eigenheiten von Lithium-Eisenphosphat zu sprechen kommen, möchte ich noch mal kurz unseren Hörern die Nachrichtenlage des letzten Jahres näher bringen.

00:04:58: Die drei genannten Unternehmen, KatL, BYD und Tesla haben ja im letzten Jahr sozusagen mit dieser LFP Zelle gepunktet.

00:05:07: Ich fange mal kurz ein paar Meldungen des letzten Jares an damit das ein bisschen haptischer wird.

00:05:12: am achtzehnten Februar hat es gehießen durch einen brancheninsider elektrif.net, Tesla könnte in China LFP Zellen von Kat Elbe ziehen also diesem größten chinesischen Hersteller von Lithium Ionakus.

00:05:27: bisher waren das immer LG und Panasonic.

00:05:30: Also da hat man schon gesehen, ah da bewegt sich was.

00:05:34: Dann im März, am dreißigsten März hat BYD seine neue Blade Battery.

00:05:39: Sie haben es gerade angesprochen, Herr Fichtner angekündigt für die neue Elektrolimousine BYD-Hahn, die dann im Juni auf den Markt gekommen ist.

00:05:48: Auch am Battery Day war das natürlich Thema auch wenn Elon Musk im September eben noch so ein bisschen schwammig daher geredet hat.

00:05:59: in einer Präsentation hieß es ... dass die Kartonproduktion tatsächlich neu aufgesetzt wird.

00:06:06: Da hieß es, a bunch of stuff will happen und in Dezember vor einem Monat hat auch Herbert dies angekündigt.

00:06:15: Volkswagen plant für das Small BEV mit kobaltfreiem Lithium-Eisenphosphatbatterien.

00:06:23: Insofern ... Wie kommentieren Sie denn dieses Revival generell?

00:06:27: Das jetzt wirklich in diesem Jahr offensichtlich der gemeinsame Nenner LFP heißt.

00:06:34: Also ich glaube, die Haupttreiber für diese Richtung ist erstens mal die Kosten und zweitens die höhere Sicherheit aber auch die Langlebigkeit vor allem die Nachhaltigkeit.

00:06:49: Sie können eine Lithium-Eisenfussfahrt-Batterie jetzt nicht mehr angreiten dass da irgendwelche kritischen Rohstoffe verwendet würden, die jetzt durch Kinderarbeit oder sowas gewonnen werden.

00:07:03: Das Thema ist dann vom Tisch.

00:07:05: Außerdem muss man auch dazu sagen was dies jetzt angekündigt hatte.

00:07:10: das hatten Vertreter von VW schon vor zwei Jahren auf Konferenzen angekünstigt.

00:07:18: Die haben gesagt wir gehen nicht nur raus aus Kobalt sondern wir möchten auch raus aus Nickel.

00:07:23: Und das ist eben die andere derzeit verfolgte Linie.

00:07:27: Weniger Kobalt, dafür mehr Nickel in den Speichermaterialien haben dann tatsächlich auch eine höhere Speicherkapazität als das Lied zum Eisenfußfahrt.

00:07:36: Das heißt da könnte man nochmal höhere Reichweiten erzielen aber dann halt mit Materialien, die halt dieses Schwermetall enthalten.

00:07:46: Vielleicht bringen Sie doch das Konzept dieser Lithium-Eisenfussfahrt-Batterie unseren Hörern noch mal näher.

00:07:52: Das ist ja schon vor zwanzig Jahren eigentlich entstanden, warum haben denn Lithium Eisenfuss Fahrtbatterien so in den letzten fünfzehn Jahren eher weniger eine Rolle gespielt?

00:08:03: Warum denn jetzt?

00:08:06: Also ein Kernthema sind einfach die Grundeigenschaften von dem Lithium Eisenfossfahrt.

00:08:14: Zum einen liefert eine geringere Spannung als die nickelhaltigen Materialien.

00:08:23: Dadurch ist per se schon mal der Energiegehalt von so einer Zelle ein bisschen geringer und dann ist es auch leicht, das klingt als Zeisenvorteil.

00:08:32: aber bei einer Dichte von drei oder drei Komma zwei gegenüber einem Kobbaldoxid was über sechs liegt heißt es Die gleiche Menge an Material nimmt das doppelte Volumen ein.

00:08:46: Und das ist für die begrenzten Platzverhältnisse, wenn man sie im Pkw üblicherweise hat oder auch im Handy oder im Notebook einfach nicht vertretbar, weil dann müsste man die Batterie eigentlich viel größer machen.

00:09:01: Die würde nicht schwerer aber sie würde viel größern werden und das möchte man in dem Fall vermeiden.

00:09:07: Herr Fichtner was sind denn ganz konkrete Nachteile?

00:09:10: Wie gehen denn die Hersteller damit um?

00:09:13: Der Nachteil ist vor allem die Tatsache, dass es eben voluminöser ist.

00:09:20: Es hat auch natürlich ein bisschen andere Verarbeitungseigenschaften aber sie haben Firmen wie CatL oder B-Widey schon eine Weile im Griff.

00:09:28: Ich denke mal, dass Tesla sich vor allem deshalb an CatL gewandt hat weil CatL das sehr lange Erfahrung hat mit den meisten Phosphatbatterien Und das kommt jetzt immer mehr an.

00:09:41: Man hat auch lesen können, dass Daimler für diese Zitarobusse kein Wasserstoffantrieb eingesetzt werden soll, sondern Batterieantriebe mit einem Polymer Akku.

00:09:58: Das heißt also sowas ähnlich wie ein Feststoffakku.

00:10:02: Akkus, die eigentlich schon seit Jahren in Frankreich laufen sehr gut bei diesen Bolloré-Batterien.

00:10:10: Die man in den sogenannten Blue Cars einsetzt.

00:10:13: Das ist also so eine Mietflotte und da verwendet man auch Lithium Eisenfussfahrt eben aufgrund seiner gutmütigen Eigenschaften, aufgrund seines geringen Preises, auf Grund seiner hohen Sicherheit.

00:10:28: Herr Fichtner, letzte Frage.

00:10:29: Wie schätzen Sie denn für dieses Jahr die Nachrichtenlage ein bezüglich Lithium-Eisenphosphat?

00:10:35: Was kommt da mehr oder kann das auch genauso schnell wieder vorbei sein wie es gekommen ist?

00:10:42: Also mein persönlicher Eindruck ist dass BYD bereits schon Tesla nach sich gezogen hat Wenn man sich das anschaut, dass Tesla so fast über Hasted reagiert hat und da eingestiegen ist weil sie die Vorteile erkannt haben.

00:11:01: Jetzt zieht VW offenbar noch nach.

00:11:04: Ich glaube wenn sich dieses Cell-to-Pack-Design so verbreitet, dass es an verschiedenen Stellen in der Massenproduktion umgesetzt oder eingesetzt wird.

00:11:18: Dann werden auch andere Hersteller noch auf das Eisenfußfahrt gehen.

00:11:22: Ansonsten wird es wahrscheinlich ein Material Mix geben, auch die Nickelreichen werden natürlich zum Einsatz kommen.

00:11:28: Das ist ganz klar!

00:11:30: Ich hätte nochmal eine letzte Frage zum Thema Sicherheit.

00:11:33: BYD stellt das Thema ja selbst sehr gerne in den Fokus da es sagt dass ihre Batterien sehr sicher sein.

00:11:42: Zum Beispiel haben sie Videos so ein Nageltest gemacht, wo sie einfach Nähe durch diese Batterie getrieben haben und nichts passiert ist.

00:11:52: Aber wie ist das denn mit dem Elektrolyten?

00:11:54: Der ist doch trotzdem noch entflammenbar.

00:11:56: oder wie ist es Herr Fichtner?

00:12:00: So sehe ich das auch also nach wie vor wahrscheinlich ein Standard-Elektrolyt.

00:12:05: Das heißt eine organische Flüssigkeit die so was ähnliches ist wie Benzin, in der es dann noch irgendwie ein sogenanntes Leitzahls gelöst.

00:12:15: Also wenn's da tatsächlich zum Brand käme würde das auch brennen können?

00:12:20: Ich glaube, der Unterschied ist halt vor allem dass bei einer mechanischen Beschädigung und diese Nagelprobe kann man sagen, ist ja genau der Test, dass man praktisch einen Nagel durch die Batterie haut.

00:12:33: Der erzeugt dann im Kurzschluss das System sich dann an der Stelle so auf fünfhundert Grad hochheizt.

00:12:42: Die Flüssigkeit verdampft, das Material kommt raus entzündet sich und dann haben sie einen schönen Batteriebrand.

00:12:48: Und das scheint bei dieser BYD-Zelle eben nicht mehr zu passieren.

00:12:54: Also die Videos, die Sie da zeigen, die weisen darauf hin dass es an der Einstichstelle irgendwie die Temperatur auf Fünfzig Grad hochgeht.

00:13:02: Das ist sozusagen vernachlässigbar.

00:13:05: Und BYD behauptet auch, dass die Batterie sicher sei gegenüber einer falschen Beladung oder einer mechanischen Beschädigung.

00:13:14: D.h.,

00:13:15: bei einem Crash könnte es passieren, dass sie gar nicht mehr Feuer fängt.

00:13:20: Vielen Dank Herr Fichtner für diese Einschätzung!

00:13:22: Das war's für diese Folge.

00:13:24: Sämtliche Links zu BYD und den Schlagzeilen verlinken wir natürlich.

00:13:30: Wie immer können Sie uns... eigene Themen, Vorschläge und Fragen melden an Daniel.Messling oder Patrick.Rosen oder natürlich wie immer per Twitter.

00:13:43: Vielen Dank für Ihre Zeit Herr Fichtner, vielen Dank fürs Zuhören.

00:13:46: bis zum nächsten Mal alles Gute!

00:14:06: Dieser Podcast wurde produziert vom Center for Electrochemical

00:14:10: Energy Storage

00:14:11: Ulm und Karlsruhe Kurz Celeste, einer Forschungsplattform des Karlsrhohe Instituts für Technologie der Universität Ulm & das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg.