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Auto-Industrie "In China ist die 1-Million-Kilometer-Batterie bereits Realität"

Der Han von BYD muss sich weder optisch noch technisch verstecken.
Der Han von BYD muss sich weder optisch noch technisch verstecken.
© BYD / PR
Auf Europas Straßen sieht man keine Autos aus China. Aber ihre Entwicklung ist rasant. Wir sprachen mit dem Technologie-Experten Peter Fintl über neue Batterien, den boomenden Automarkt Chinas und die Rolle der deutschen Hersteller.

Herr Fintl, in Europa wird die chinesische Autoindustrie nicht wirklich ernstgenommen. Man denkt immer an die ersten eher gruseligen Versuche. In den sozialen Medien grassieren Fotostrecken mit den schlimmsten Geschmackverirrungen.

Hierzulande wird die rasante Entwicklung der chinesischen Autoindustrie unterschätzt. Als die chinesischen Wettbewerber vor rund 15 Jahren nach Europa kamen und ihre Modelle erstmals vorstellten, wurden sie nur belächelt. Die katastrophalen Ergebnisse bei den Crashtests sorgten für Schlagzeilen. Das Bild hat sich jedoch längst gewandelt.

Und wie sie es heute aus? In Europa sieht man Autos aus China nicht auf den Straßen.

Werfen wir einen Blick auf die jüngste Fahrzeuggeneration chinesischer Hersteller – etwa das Modell Han von BYD. Das ist ein absolut gefälliges Auto: Das Exterieur ist modern, reduziert und trifft auch im Innenraum westliche Geschmäcker. Auch von der Technik ist der Han als Elektrolimousine ein sehr interessantes Fahrzeug. Und als Alleinstellungsmerkmal verfügt dieser etwa über neuartige Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien ("LiFePO4"). Es sollte uns im Westen sehr zu denken geben, dass die Batterie und die zugehörige Elektronik komplett "Made in China" sind.

China entwickelt sich schnell von der Werkbank der Welt in eine führende Technologiemacht. Das Land hat den nächsten Schritt in der Akkutechnik eingeläutet. Sie ist für E-Autos entscheidend und insgesamt ein zentraler Baustein in eine CO2 freie Zukunft.

Die chinesische Regierung hat schon vor Jahren im Zuge der Offensive "Made in China 2025" wichtige Kerntechnologien und Schlüsselindustrien für die Zukunft definiert, in denen man eine Führungsrolle anstrebt. Natürlich steht auch die Batterietechnik im Fokus. Diese Anstrengungen tragen längst Früchte. CATL und BYD sind Platzhirsche geworden – und sie haben auch bei westlichen OEMs einen festen Platz in der Wertschöpfungskette eingenommen. So ist etwa die Industrialisierung der Lithium-Eisen-Phosphat-Technologie durchaus ein Verdienst chinesischer Unternehmen.

Wo ist der Vorteil?

Ein berühmtes Versprechen der Autoindustrie ist die 1-Million-Kilometer-Batterie. Die Lithium-Eisen-Phosphat Technologie etwa kann auch nach über 2.500 Ladezyklen noch immer rund 90 Prozent der Kapazität zeigen. Wir sehen hier nicht mehr ein Zukunftsversprechen, das kann diese Technologie schon heute leisten.

Lithium-Eisenphosphat hat aber den Nachteil einer geringeren Energiedichte, will sagen, bei gleicher Reichweite ist die Batterie größer.

Die Vorteile von hoher Standfestigkeit, Betriebssicherheit und Lebensdauer in Form von Zyklenfestigkeit bei gutem elektrischen Wirkungsgrad geht einher mit der geringeren Energiedichte im Vergleich zu anderen Zellchemien. Das hat hiesige Hersteller immer abgeschreckt. Es gab Vorbehalte, die Batterie werden zu groß und zu schwer.

Peter Fintl ist Director Technology and Innovation beim Beratungsunternehmen Altran.
Peter Fintl ist Director Technology and Innovation beim Beratungsunternehmen Altran.
© Altran / PR

Und die Chinesen haben sich nicht abschrecken lassen?

BYD hat das Problem an der Wurzel gepackt und den Aufbau von Batteriepacks von Grund auf neu gedacht. Sie führten ein neues größeres Zellformat ein, montierten die Zellen anders. In der Produktion nennt sich das Cell-to-Pack – man spart sich die Verpackung der Zellen in einzelne Module, kann sie dadurch dichter packen und erhält so eine gute Kapazität bei vergleichbaren Raummaßen.

Und das funktioniert? Mit den 1-Million-Kilometern und den Maßen?

In der Tat. In China ist die 1-Million-Kilometer-Batterie bereits eine Realität. Mit dem neuen Packaging öffnen sich in der Entwicklung Perspektiven. Tesla ist auch auf den Lithium-Eisen-Phosphat-Zug aufgesprungen. Für das Model 3 – Made in Shanghai – bezieht Tesla solche Zellen von chinesischen Partnern. Diesem Batterie-Trend wird sich gerade im Einstiegssegment niemand verschließen können – kein europäischer und kein amerikanischer Hersteller.

Lithium-Eisen-Phosphat hat noch weitere Vorteile.

Die Technik ist deutlich günstiger als Lithium-Ionen-Akkus und durch den Verzicht auf Nickel und Cobalt auch weniger abhängig von kritischen Rohstoffen. Durch Skaleneffekte in der Produktion sowie Prozessinnovationen wird es einen weiteren Preisrutsch geben. Dies hilft nicht nur der Autoindustrie, sondern ermöglicht auch den Einsatz in anderen Gebieten – etwa als Stationärspeicher für Zuhause. Für das Gelingen der Energiewende ist dies äußerst relevant.

Die enge Packung wird auch durch die Sicherheitsvorteile dieser Zellen möglich. Jeder kennt die abschreckenden Bilder brennender Elektroautos.

Der sogenannte "Thermal Runaway", das in Brand geraten von Zellen durch äußere Beschädigungen oder innere Defekte, ist bei einer Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie nicht möglich. Wenn man etwa bei einem Penetrationstest einen Nagel durch so eine Zelle treibt, passiert im Wesentlichen nichts. Der Bereich der Battery Safety wird bei diesen Akkus neu gedacht, denn die Zellen sind brandsicher.

Tesla Model 3 im Test

Heute ist der Aufwand enorm. Dicke Bleche schützen die Module, dazu gibt es weitere Separatoren. All das kostet Geld und vor allem auch Gewicht.

Um die Batteriemodule bei einem Unfall bestmöglich zu schützen, wird heute hoher Aufwand betrieben – dabei geht es um viel zusätzliches Material, auch der Gewichtszuwachs ist problematisch. Mit neuen Zelltechnologien kann diese Gewichtsspirale durchbrochen werden.  

Hauptangst beim E-Auto sind immer die Reichweite und die begrenzte Lebensdauer der Batterie.

Der technische Fortschritt hat viele Vorbehalte längst ausgeräumt. Ja, die Kapazität der Batterie wird im Rahmen eines Autolebens von 10 bis 15 Jahren etwas nachlassen. Aber auch ein heutiger Verbrennermotor hält nicht ewig – und benötigt regelmäßige Wartung. An den ersten Tesla-Fahrzeugen sieht man, dass die Akkus, die schon vor zehn Jahren verbaut wurden, sich besser gehalten haben als gedacht. So zeigen viele frühe Fahrzeuge nach rund 250.000 Kilometern einen Reichweitenverlust von nur rund 10%. Anstatt über 400 km Reichweite haben sie irgendwann 360 Kilometer Reichweite. Die Langzeitstabilität ist also heute schon akzeptabel, aber mit verbesserten Zellchemien sind weitere Fortschritte zu erwarten. Da ist nochmal ein Riesenschritt möglich.

Dann hält die Batterie weit länger als das restliche Auto. Das Fahrzeug kommt auf den Schrott, doch die Batterie kann man weiterverwenden?

Die Weiternutzung von Batterien in Stationäranwendungen ist ein höchstrelevanter Zukunftsmarkt. Dieses Nutzungsszenario erlaubt die optimale Verwendung der für die Batterien eingesetzten Ressourcen. Solarzellen und Pufferbatterien im Haus sind ein zentraler Baustein für die CO2-freie Gesellschaft.

Das wäre ein Einsatzfeld für sehr langlebige Batterien. Je länger eine Batterie hält, umso besser wird ihre Ökobilanz aussehen.

Eine Pufferbatterie im Keller kann heute schon 20 Jahre halten. Wenn Sie die Bruttokapazität richtig auslegen und sich im Ladehub bei Lithium-Ionen-Zellen nur zwischen 40 und 70 Prozent bewegen, ist ein langes Batterieleben sichergestellt. Beim Blick auf die Ökobilanz wird ferner die Produktion stärker in den Fokus geraten. Man wird darauf achten, hier Nachhaltigkeitskriterien bestmöglich zu erfüllen.  

Also wir stehen vor einem riesigen Schritt in der Batterietechnik. Und auch wenn China da nicht einzig ist, sind sie bei der Marktreife der neuen Technik für Automobile ganz vorn dabei. Wird Europa da nicht abgehängt?

Europa beziehungsweise Deutschland ist aufgewacht. Die Gefahr, dass China Europa in der Akkuforschung und -produktion hinter sich lässt, ist als solche erkannt. EU wie auch die Bundesrepublik unterstützen Investitionen in diese Bereiche massiv mit Förderungen. Die Ankündigungen der letzten Wochen für Batteriefabriken in Deutschland sind ein klares Signal, dass Maßnahmen greifen.

Gleichzeitig wird der chinesische Binnenmarkt immer wichtiger.

China ist nicht nur bisher der größte Einzelmarkt für Fahrzeuge weltweit. China wird sich auch 2021 weiter gut entwickeln. Man plant den Absatz von 26 Millionen Autos – es spricht wenig gegen ein Eintreffen der Prognose. Die Entwicklungen auf dem chinesischen Markt sind für deutsche Hersteller essenziell. Bei manchen Marken werden heute über 40 Prozent der Fahrzeuge in China verkauft.

Peking förderte den Binnenmarkt schon mit dem vorhergehenden Fünf-Jahres-Plan. Im neuen scheint die Stärkung des Binnenmarktes mit den entsprechenden Effekten auf die Gesellschaft noch wichtiger zu werden.

Das "System der zwei Kreisläufe" setzt auf hohe Wertschöpfung im Land und wird den Binnenkonsum weiter stärken – von China für China. Das wird auch den Automobilmarkt ankurbeln. Die große Frage wird sein, ob die ausländischen Joint Ventures ihre bisherigen Spitzenrollen behalten werden? Oder werden die eigenen Automobilunternehmen noch mehr gefördert? Es ist jedenfalls Fakt, das unter der strengen Hand der Kommunistischen Partei kein noch so großer Konzern wirklich frei entscheiden kann. Das sind die bekannten Spielregeln.

Also sind die ausländischen Partner nur der Booster für die einheimischen Hersteller. Und wenn die selbst auf eigenen Beinen stehen können …

Könnten sie wie die Startstufe einer Rakete abgestoßen werden. Aber das Szenario ist derzeit unwahrscheinlich. Zu beliebt sind die Joint-Venture-Fahrzeuge bei chinesischen Kunden. Auf dieses Geschäft können und wollen die chinesischen Partner nicht verzichten. Ebenso hängen zu viele Industriearbeitsplätze in China an den deutschen Herstellern. Mit über 30 Fabriken beschäftigt VW in der Volksrepublik mehr als 100.000 Personen.

Porsche Taycan

Die chinesischen Autos werden immer besser, in der Batterietechnik führt China sogar. Rollen bei uns bald BYD anstatt Volkswagen über die Straßen?

Der Markt in Europa ist sehr kleinteilig und von hartem Wettbewerb geprägt. Gerade im Einstiegsbereich sind die Margen sehr gering. Die EU ist kein Wachstumsmarkt für Automobile, es wäre eine Verdrängungsschlacht. Es ist durchaus anzunehmen, dass chinesische Hersteller auch in den nächsten fünf bis zehn Jahren eine Randerscheinung mit Anteilen im einstelligen Prozentbereich bleiben werden – der Markeintritt ist teuer bei geringen Gewinnaussichten. Es ist aber möglich, dass sich chinesische Hersteller bei europäischen Firmen stärker engagieren – also Kapitalbeteiligungen und Allianzen forcieren. Aber dass die chinesischen Autos hier die Straßen fluten, ist ein unwahrscheinliches Szenario. Ein Schreckgespenst für westliche Hersteller wäre eine Abschottung der Märkte. Selbst wenn Chinas Autobauer zeitnah in Europa keine relevanten Marktanteile erobern: Eine verstärkte Konkurrenz im Riesenmarkt China könnte sich stark in den Bilanzen hiesiger OEM bemerkbar machen.

Welche Rolle spielen Chinas Technologieriesen im Zukunftsmarkt?

Hier sehe ich für westliche Player in der Tat Risiken. Die chinesische Technologieriesen werden politisch gefördert und zeigen großes Interesse am Sektor Mobilität. Betätigungsfelder sind der Bereich Fahrautomatisierung aber auch Plattformen für Mobilitätsdienste. Wir haben in letzter Zeit bereits beobachten können, dass sich hier starke, rein chinesische Bündnisse bilden. Baidu und Geely, Alibaba mit SAIC oder DiDi Chuxing mit BYD. Diese Allianzen der chinesische Technologiespieler sind durchaus als Antwort auf die Auto-Pläne von Amazon, Apple und Co zu verstehen. So spielen Projekte wie Baidus Apollo oder Alibabas AutoX im Bereich des autonomen Fahrens vorne mit. Hier sehe ich die Gefahr, dass sich nationale Ökosysteme bilden. Ausländische Anbieter könnten außen vor bleiben, wenn es um die Zukunftsthemen im Mobilitätsmarkt in China geht.


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