Laptop-Zellen und ihre Konkurrenz

Rundzellen versus Prisma und Pouch

Was gestandene Elektrontechniker nie wagten, ist eine der Wurzeln des Erfolges von Tesla: Die Laptop-Batterie des Typs 18650 von Panasonic

Tesla Model 3: Handlicher ohne Abstriche

Die Entscheidung, auch bei den Batterien für das Elektroauto auf Conusmer-Rundzellen des Typs 18650 von Panasonic zu setzen, war offenbar einer der Schlüsselfaktoren des Senkrechtstarts von Tesla. Sie wurden bis dahin vorzugsweise in Laptops eingesetzt. Elektroingenieure aus der etablierten Autoindustrie hielten das schlicht für fahrlässig, weil man die gewohnt hohen Sicherheitsansprüche im Automobilbereich nicht erfüllen könne. Tatsächlich benötigen diese Zellen für den Einsatz im Auto eine zusätzliche ausgefeilte Sicherheitselektronik, damit sie nicht in Brand geraten. Aber es funktioniert. Tesla verbaut im Model 3 mittlerweile auf Rundzellenbasis etwas größere Einheiten namens 2170. Zwar gehen immer wieder spektakuläre Bilder von brennenden Teslas um die Welt, trotzdem geraten, bezogen auf den Fahrzeugbestand, immer noch weit mehr konventionelle Fahrzeuge in Brand.

Rundzellen versus Prisma und Pouch
Das oberösterreichische Entwicklungsunternehmen Kreisel vewendet für seine Prototypen wie Tesla Rundzellen, versieht sie allerdings zusätzlich mit einer Flüssigkeitskühlung, was Performance und Sicherheit noch erheblich steigern soll. Bild: Kreisel Electric

Der Preis der Sicherheit

Im Wesentlichen gibt es drei Arten von Batteriezellen, neben den Rundzellen noch die prismatischen und die so genannten Pouch-Zellen. Die prismatischen Zellen gelten von vorherein als die sichersten, während Pouch-Zellen noch eine zusätzliche mechanische Sicherheitshülle benötigen. Das Wickeln der Tesla/Panasonic-Rundzellen ist weniger aufwendig als das schichtweise Übereinanderlegen der Zellchemie bei der Konkurrenz, die größere Oberfläche der Rundzellen durch die zylindrische Form garantiert bessere Kühlung von vornherein. Weil sie sich aber nie mit den offenen Fragen zur Sicherheit anfreunden konnten, konzentrieren sich die meisten Autohersteller auf prismatische und Pouch-Zellen. Es gibt da und dort Präferenzen für den einen oder anderen Zellentyp, doch das vordringliche Kriterium ist die Verfügbarkeit am Markt.

Rundzellen versus Prisma und Pouch
Bei Pouchzellen handelt es sich um relativ dünne längliche Platten. Bild: Audi AG

Batteriezellen: Kein echter Engpass

Anders als oft kolportiert, gibt es bei der Batteriezellfertigung weltweit keine Engpässe. Allerdings gibt es wirtschaftliche Abhängigkeiten und Planungsunsicherheiten (Preispoker). Zwar produzieren die meisten Autohersteller ihre Batterien in eigenen Werken mit eigenem Knowhow selbst, die Zellen müssen allerdings aus Japan, Korea und China zugekauft werden. Die enorme Unsicherheit bei allen Geschäftsmodellen im Zusammenhang mit Elektroautobatterien rührt vor allem daher, dass die weltweite Zunahme der Elektroautos so schlecht prognostiziert werden kann.

Rundzellen versus Prisma und Pouch
Prismatische Zellen gelten als die sichersten und sehen ungefähr aus wie eine alte VHS-Cassette. Bild: Audi AG

Kobalt als Killerargument

Tesla/Panasonic beeinflusst mit seiner Gigafactory den Markt nicht unwesentlich, sowohl vom Volumen her als auch technologisch. Die Laptop-Zellen sind die billigsten und lassen sich zu Paketen in sehr komplexen Formen zusammenschließen, auch wenn sie insgesamt mehr Bauraum beanspruchen. Außerdem benötigen sie weniger Kobalt. Die Ankündigung von Elon Musk, bald ganz ohne den kritischen Rohstoff auszukommen, war wohl auch dazu gedacht, die aufkeimende Konkurrenz durch die Nickel-Mangan-Cobalt-Chemie seiner Konkurrenten einen Schlag zu versetzen.

Rudolf Skarics

Eigentlich auch interessant

Studie: Skoda Vision E - Konzeptfahrzeug für elektrisches und autonomes Fahren

Studie: Skoda Vision E – Konzeptfahrzeug für elektrisches und autonomes Fahren

  Die in Shanghai vorgestellte Studie Škoda Vision E ist das erste rein elektrisch ...

Mercedes-Elektroautos heißen EQ

Mercedes-Elektroautos heißen EQ

Die neuen Elektroautos der Mercedes-Submarke EQ werden viel mehr können als nur elektrisch fahren, ...

Vergleichstest: Sechs aktuelle Elektroautos

Vergleichstest: Sechs aktuelle Elektroautos

Größere Batterien, stärkere Motoren, neue Modelle: Elektroautos sind unseren Alltagsanforderungen ein großes Stück nähergerückt. ...