Factorial liefert Festkörperbatterie-B-Muster an BMW und Mercedes-Benz. Überholen die USA China?

Kürzlich lieferte der amerikanische Hersteller von Power-Batterien Factorial ein B-Muster einer Lithium-Metall-Festkörperbatterie mit über 106 Ah an BMW. Anfang letzten Monats hatte das Unternehmen einem anderen Partner, Mercedes-Benz, dasselbe Muster zur Verfügung gestellt, das von europäischen und amerikanischen Medien damals als „das weltweit erste an einen Automobilhersteller gelieferte Muster einer Festkörperbatteriezelle B“ bezeichnet wurde.

Laut Factorio selbst kann die Energiedichte dieser Batterien 391 Wh/kg erreichen, also mehr als das Doppelte der derzeit gängigen Lithium-Eisenphosphat-Batterien, und die Reichweite mit einer einzigen Ladung kann 1.000 km erreichen.

Darüber hinaus zählen Hyundai Motor, Stellantis, LG und andere Unternehmen zu den Partnern von Factorial, die die Massenproduktion von Festkörperbatterien beschleunigen wollen.

Es scheint, dass es aus Chinas weltweit führender Industrie für Batterien für neue Energien schon lange keine vergleichbaren Neuigkeiten mehr gegeben hat. Bleibt es in der Spitzenforschung zu Festkörperbatterien zurück?

Das Herzstück von Fahrzeugen mit neuer Energie sind Antriebsbatterien. Im ersten Quartal dieses Jahres betrug die installierte Kapazität chinesischer Hersteller von Strombatterien mehr als 60 % des weltweiten Anteils, und die beiden Giganten CATL und BYD kamen zusammen auf 52,2 %.

Dies ist lediglich das fertige Produkt der Power-Batterien. Im Hinblick auf Rohstoffe sind Chinas Vorteile noch offensichtlicher. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur verfügt China derzeit über 90 % der weltweiten Produktionskapazität für positive Elektrodenaktivmaterialien und 97 % der Produktionskapazität für negative Elektrodenaktivmaterialien. Dieser übertriebene Anteil kann nicht übertrieben werden, um als „Machtposition“ bezeichnet zu werden.

Viele ausländische Hersteller sind überzeugt, dass ihnen ein Comeback im Bereich der mit alternativen Antrieben betriebenen Fahrzeuge gelingen wird, wenn sie die beherrschende Stellung der chinesischen Hersteller bei Antriebsbatterien durchbrechen können. Doch unter den aktuellen Bedingungen ist die Möglichkeit, die beiden Giganten CATL und BYD direkt zu überholen, zu gering. Aus diesem Grund haben ausländische Hersteller einen anderen Weg gewählt: Festkörperbatterien.

Dies ist der wesentliche Grund, warum sich europäische und amerikanische Unternehmen immer wieder zu Festkörperbatterien äußern. Unabhängig davon, ob sie ausgereift ist oder nicht, muss zuerst die Stimme geschaffen werden.

Die Motivation europäischer und amerikanischer Unternehmen, bei Feststoffbatterien zusammenzuarbeiten, hat tatsächlich eine wissenschaftliche Grundlage. Eine Festkörperbatterie ist eine Batterie, die feste Elektroden und feste Elektrolyte verwendet. Dabei wird eine Glasverbindung aus Lithium und Natrium verwendet, um den Elektrolyten einer Lithiumbatterie als leitfähiges Material zu ersetzen.

Theoretisch haben Festkörperbatterien die Vorteile einer hohen Energiedichte und geringen Größe. Da kein Elektrolyt vorhanden ist, werden auch Probleme wie Selbstentzündung, Verflüchtigung, Korrosion und Leckagen direkt vermieden. Sobald sie populär sind, können sie die aktuellen Probleme der unzureichenden Kilometerleistung, der geringen Sicherheit und der hohen Umweltverschmutzung von Fahrzeugen mit neuer Energie auf einmal lösen.

Ein weiterer wichtiger Grund, warum sich europäische und amerikanische Unternehmen auf Festkörperbatterien konzentrieren, besteht darin, Chinas großen Vorsprung bei lithiumbetriebenen Batterien zu umgehen.

Als Hersteller von Festkörperbatterien, der sich oft zu Wort meldet, stellt sich die Frage, welchen Stellenwert diese jüngsten Durchbrüche von Factorial in der gesamten Branche haben.

Offiziellen Angaben von Factorial zufolge verwendete das an Mercedes-Benz und BMW gelieferte B-Muster der Festkörperbatterie einen Kupferstromkollektor und eine negative Elektrode aus Lithiummetall, was bedeutet, dass immer noch einige flüssige Elektrolytkomponenten verwendet wurden.

Diese Art von „Festkörperbatterie“ wird in China allgemein als „Halbfestkörperbatterie“ bezeichnet und gilt allgemein als Übergangsprodukt zwischen Flüssigbatterien und Festkörperbatterien. Mit anderen Worten: Die Hersteller von Fabrikbatterien und Haushaltsbatterien haben nun das Stadium der „Halbfeststoffbatterien“ erreicht.

Tatsächlich akzeptieren wir einfach die Worte Min und OK, tun Sie mehr und reden Sie weniger. Wenn wir es wirklich mit der Forschung der chinesischen Festkörperbatterieindustrie vergleichen, schafft es Factorial nicht einmal in die Rangliste.

Der größte Schritt von Factorial besteht derzeit darin, 50 Millionen Dollar in den Bau einer 200-MWh-Festkörperbatterie-Montagelinie in Massachusetts, USA, zu investieren. Dies ist die bislang größte Produktionslinie für Feststoffbatterien in den Vereinigten Staaten.

Was ist mit China? Laut Daten der China Automotive Power Battery Industry Innovation Alliance erreichte die im Inland installierte Kapazität von Halbfeststoffbatterien in den ersten fünf Monaten des Jahres 2024 1.621,8 MWh. Bitte beachten Sie, dass dies das Ladevolumen ist und dass Factorial derzeit nur die B-Probe bereitstellt, die sich in der Testphase befindet.

Im Hinblick auf die wirklich ausschließlich auf Festkörpern basierende Forschung hat USTC die Entwicklung eines neuen Sulfid-Festelektrolyten dafür angekündigt.

Mit anderen Worten: Sowohl hinsichtlich des Technologieniveaus, des Fortschritts in der Massenproduktion als auch der Installationsgröße ist Factorial im Vergleich zu chinesischen Herstellern klar im Nachteil. Diese Lücke entspricht im Wesentlichen der Verkaufslücke zwischen Fahrzeugen mit neuer Antriebsart in China und im Ausland.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass Festkörperbatterien einen neuen Technologieansatz darstellen und neue Technologien neue Variablen mit sich bringen. In dieser Phase liegt der Vorteil von Factorial in seiner „Offsite“-Position. Es kann problemlos mit großen Automobilherstellern außerhalb Chinas zusammenarbeiten, um einen kleinen Kreis zu bilden, der China ausschließt.

Zu diesem kleinen Kreis zählen große westliche Automobilhersteller, Hersteller von Energiebatterien, verschiedene wissenschaftliche Forschungseinrichtungen und Endkunden aus verschiedenen Ländern. Seine Macht sollte nicht unterschätzt werden.

Ein einzelner Hersteller stellt kein Problem dar, aber wenn sie wirklich zusammenarbeiten und weiter investieren, ist ein außergewöhnlich schnelles Vorankommen möglich. Chinas neue Energiebranche verfügt derzeit über einen zu großen Vorsprung, sodass diese ausländischen Hersteller grundsätzlich die Forderung haben, ihre Abhängigkeit von China zu überwinden. Es ist für sie nicht unmöglich, sich zusammenzuschließen und gemeinsam gegen China vorzugehen.

Darüber hinaus können die Vereinigten Staaten und die Europäische Union auch Handelsbarrieren wie hohe Zölle nutzen, um die globale Expansion chinesischer Hersteller zu behindern und so etwas Zeit zu gewinnen, bis Festkörperbatterien in Europa und den Vereinigten Staaten ausgereift sind. Darüber hinaus verfügen Europa, die USA, Japan und Südkorea allesamt über relativ starke Forschungs- und Entwicklungskapazitäten, und die Möglichkeit, dass einem dieser Länder ein technologischer Durchbruch gelingt, kann nicht ausgeschlossen werden. Wenn China Durchbrüche erzielen kann, können sie diese sicherlich auch erreichen. China sollte diesem Aspekt weiterhin große Aufmerksamkeit schenken.

Wenn chinesische Hersteller ihre derzeitigen Vorteile beibehalten möchten, können sie nur Forschung und Entwicklung beschleunigen und deren Umsetzung so schnell wie möglich vorantreiben. China kann andere Länder direkt vor der Nase Europas, der USA, Japans und Südkoreas überholen, und sie können uns auch überholen, indem sie aufs Gaspedal treten.

Tatsächlich liegt der offensichtlichste Vorteil chinesischer Hersteller gegenüber ausländischen Herstellern nicht im Technologieniveau, sondern in der Geschwindigkeit der Massenproduktion und der Größe der Branche.

Tatsächlich wurden die „drei neuen Dinge“, die China derzeit exportiert – Elektrofahrzeuge, Akkumulatoren und Photovoltaikprodukte – ursprünglich nicht von China erfunden, doch China erlangte bei allen diesen Produkten letztlich einen absoluten Marktvorteil. Ein wichtiger Grund hierfür ist die enorme Marktnachfrage in China, die einen natürlichen Nährboden für technologische Innovationen bietet.

Chinesische Hersteller von Antriebsbatterien sind auf dem größten Automobilmarkt der Welt vertreten und implementieren neue Technologien viel schneller als ihre Konkurrenten.

Im Vergleich dazu kommen ausländische Hersteller von Strombatterien wie Factorial deutlich langsamer voran. Bislang machen alle anderen Länder außerhalb Chinas lediglich mehr als 30 % des globalen Marktes für neue Energien aus und sind über mehrere Länder verstreut. Die Geschwindigkeit, mit der neue Fabriken in Betrieb genommen werden, neue Batterien in die Fahrzeuge eingebaut werden und die Technologie iteriert, ist wesentlich geringer als bei den chinesischen Herstellern.

Darüber hinaus gibt es in der Politik der Europäischen Union und der USA im Hinblick auf Elektrofahrzeuge noch immer Unentschlossenheit. Sollte Trump in sechs Monaten an die Macht kommen, könnten die Subventionen für Elektrofahrzeuge im US-Inflationsreduktionsgesetz gestrichen werden und die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen könnte zurückgehen. Wenn die Marktnachfrage zurückgeht, wird dies die Forschungs- und Entwicklungsfortschritte im Bereich der Festkörperbatterietechnologie erheblich beeinträchtigen.

Es besteht kein Zweifel, dass Festkörperbatterien das Starprodukt der nächsten Stufe sind und auch im Mittelpunkt der Bemühungen der großen Hersteller stehen. Derzeit hat China einen absoluten Branchenvorteil, aber auch Unternehmen wie Factorial holen auf. China muss seine eigenen Vorteile konsolidieren und gleichzeitig die Trends der anderen Länder aufmerksam beobachten, aus ihnen lernen und seine Lehren daraus ziehen. Nur so kann China seine derzeitigen Vorteile langfristig aufrechterhalten.

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