Teslas Erfolge machen viel Presse. Was aber ist mit den 4680er-Zellen?
Es ist bereits eine ganze Zeit her, dass Elon Musk am „Battery Day“ seine neue 4680er-Zelle vorgestellt hat. Die neue, leistungsfähige Batterie ist allerdings immer noch nicht aus dem Prototypenstadium herausgetreten. Bevor wir uns mit dieser Innovation beschäftigen, fassen wir kurz die Fakten aus dem obigen sehr kurzweiligen Youtube-Beitrag von Tech Fusion zusammen.
Die drei Nobelpreisträger 2020 haben durch ihre die Forschungen die kommerzielle Li-Ion-Batterie möglich gemacht.
Geschichte der Li-Ionen-Batterien
Bereits 1970 wurde das Prinzip von Li-Ionen-Batterien von britischen Chemikern „entdeckt“. Es sollte allerdings bis 1985 dauern, als Akira Yoshino den ersten Prototypen einer funktionierenden Li-Ion-Batterie vorstellte. Und erst 6 Jahre später, nämlich 1991, gelang es Sony-Ingenieuren, die erste kommerziell einsetzbare Batterie zu entwickeln. Das sollte die Geschichte der mobilen Geräte, Laptops und Co. ein für alle Mal verändern. Diese Entwicklung war es auch, die drei Forschern 2019 den Nobelpreis für Chemie einbrachte. Darunter natürlich Akira Yoshino, aber auch der Grundlagenforscher M Stanley Wittingham sowie der Wissenschaftler John B. Goodenough.
Um die Entwicklung in Beziehung zu setzen: Bereits 1859 wurde der erste Bleisäuren-Akku erfunden. Der war im Vergleich zu heutigen Li-Ionen-Batterien 10x größer, brauchte 3x solange für’s Aufladen und hatte eine 5x geringere Eneergiedichte. Wenn man die Entwicklung der Mikrochips und Festplatten betrachtet, hat sich auf dem Gebiet der Stromspeicherung in Batterien also nicht wirklich viel getan seitdem. Und genau diese recht langsame Weiterentwicklung der Stromspeicherung verhindert derzeit einen schnelleren Siegeszug der Elektromobilität.
Enthusiastisch erklärt Elon Musk am Battery Day vor etwas mehr als einem Jahr die Vorteile der neuen 4680er Batterien. Presse und Investoren sind nicht amüsiert, Musk bitter enttäuscht.
Wird die 4680er-Batterie die Elektromobilität weiterbringen?
Elon Musk glaubt das. Und er hat einige gewichtige Argumente auf seiner Seite. Die 4680er-Zelle ist doppelt so groß wie eine 2170er-Batterie, die derzeit in den Modellen des Unternehmens verbaut wird. Dabei hat die Neue allerdings einige direkt Vorteile. Einmal ist die Produktion einfacher. Sie soll, so erwarten Brancheninsider 50% günstiger zu fertigen sein. Dabei stellt die neue Batterie 5x mehr Power und 6x mehr Stromkapazität zur Verfügung. Das Laden eines vergleichbaren Batterypacks von 0 auf 80% soll so nur noch 15 Minuten dauern.
Damit nicht genug. Eine Ladung von 0-50% soll sogar nur 7 Minuten in Anspruch nehmen, gut für eine Reichweite von 200 Kilometern, würde sie im Model 3 verbaut werden. Überhaupt: im Model 3 Longrange sind 4.116 2170er Batterien verbaut. Nur 960 Zellen der neuen Baureihe wären nötig um die selbe Batteriekapazität bereitzustellen.
Fertigung und Umwelt
Das wären erheblich weniger „Teile“. Weniger Teile bedeuten auch eine günstigere Fertigung der Batteriepacks. Es wird weit weniger Edelstahl bei der Herstellung eingesetzt. Da die neue Batterie kobaltfrei ist und weniger Wasser zur Produktion benötigt, ist sie auch umweltfreundlicher.
Es gibt aber, wie immer einen Haken. Im Bericht des 2. Quartals 2021 wies Tesla darauf hin, dass man zwar von der Leistungsfähigkeit der neuen Batterien überzeugt sei, Performance und Lebensdauer wurden in Vorserienmustern verifiziert. Leider scheint die Massenproduktion weiter Probleme zu machen. Das kann man daran erkennen, dass die ersten Model Y, die in Berlin vom Band laufen werden, nicht wie ursprünglich geplant, mit den neuen strukturellen Batteriepacks vom Band laufen werden.
