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LFP-Akku ...Copyright ZETHA_WORK @ AdobeStock.com

LFP-Akkus erobern den Weltmarkt

Einer der innovativsten Hersteller von Antriebsakkus weltweit ist der chinesische Hersteller Contemporary Amperes Technology Co. Limited (CATL). Doch nicht nur die Herstellung der Akkus steht im Fokus, sondern auch strategische Lösungen für den Einsatz der Akkus. Im April eröffnete CATL den ersten EVOGO-Batteriewechseldienst in Xiamen in der südostchinesischen Provinz Fujian. Gespannt darf man darauf sein, ob das Wechseln der Akkus besser angenommen wird als die Ladestationen.

Mit der Ausstattung mit Akkus der Basisversion des Tesla Model 3 gibt es bereits einen globalen Auftrag für CATL. Das besondere Merkmal der aktuellen Akkus, die seit Ende 2021 eingesetzt werden, ist die Zusammensetzung des Kathodenmaterials. CATL liefert Lithium-Eisenphosphat-Zellen für den Hersteller. Zu erkennen sind sie an der Kurzbezeichnung LFP, wobei der Buchstabe F für Ferrum (Eisen) steht.

Die Vorteile der LFP-Zellen liegt eindeutig im Preis-Leistungs-Verhältnis bei der Produktion gegenüber Akkus mit NCA-Chemie (Nickel, Kobalt, Aluminium) oder NCM-Chemie (Nickel, Kobalt, Mangan). Weitere Pluspunkte sammeln diese Zellen bei den Themen langfristige Haltbarkeit und Reduzierung des Brandrisikos. Mit dem Einstieg von Tesla beim Model 3 ist die Wahrscheinlichkeit für den Einsatz bei weiteren Herstellern im Massenmarkt vorprogrammiert. Dabei muss auch ein Nachteil des Akkus in Betracht gezogen werden. In europäischen Gefilden können die Akkus bei Minusgraden kaum geladen werden. Daher ist ein Temperaturmanagement des Akkus erforderlich, um diesen Malus auszugleichen. Die ersten Energiezuflüsse vom Ladestrom werden zunächst genutzt, um den Akku aufzuwärmen. Anschließend erfolgt der eigentliche Ladevorgang. Beim Tesla Model 3 funktioniert das Prinzip schon.

Die Preisvorteile überwiegen

Die starken Preissteigerungen bei den Metallpreisen kann bei den traditionellen NMC-Zellen langfristig nicht mehr durch die fortlaufenden Effizienzsteigerungen bei der Produktion ausgeglichen werden. Auch Volkswagen wird voraussichtlich in den ab 2025 produzierten Einstiegsmodellen ID.1 und ID.2 die kostengünstigen LFP-Zellen einsetzen. Ebenso geplant ist der Einsatz in den neuen EQA- und EQB-Modellen von Mercedes, die ab 2024 produziert werden sollen.

Ein innovatives Thema ist der Einsatz von 800 Volt Hochspannung für diese Akkus. Die Steigerung der Ladeleistung bedeutet deutlich geringere Ladezeiten und entsprechend mehr Akzeptanz bei den Kunden. Dafür muss eine hochwertige Leistungselektronik eingesetzt werden, aber auch diese Komponenten werden langfristig Einzug halten in den Massenmarkt. Im Augenblick gibt es einen starken Wettbewerb der globalen Hersteller zur Erhöhung der Energiedichte der LFP-Akkus. Damit werden auch noch einmal die Preisvorteile in den nächsten Jahren steigen.


CATL ist bereits in Deutschland mit dem Aufbau einer Produktionsstätte in Thüringen gestartet und wird hier eine europäische Fertigungsstätte des Unternehmens für EV-Batterien in Betrieb nehmen.


Fazit


Die LFP-Akkus werden sich in den nächsten Jahren etablieren im Massenmarkt. Die Vorteile liegen in der guten Haltbarkeit der Zellen, einer kostengünstigen Produktion und einem breiten Einsatzspektrum im Massenmarkt der Elektromobilität. Die chinesischen Produzenten legen ein enormes Entwicklungstempo vor, das auf ein großes Interesse in der weltweiten Automobilindustrie stößt.

Addendum

Titelbild: Copyright ZETHA_WORK @ AdobeStock.com

N. Hagedorn
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