Automobilhersteller aus China, Japan und Südkorea haben sich heftig über diese Angelegenheit gestritten.

Neuerdings ist nach Gold und der Börse die Festkörperbatterie zum neuen Diskussionsgegenstand für die breite Öffentlichkeit geworden.

Im Jahr 2025 hat das Gebiet der Festkörperbatterien ein sprunghaftes Wachstum erlebt. Seit September haben bereits über 10 Unternehmen nacheinander ihre neuesten Fortschritte im Bereich der Festkörperbatterien bekannt gegeben. Unternehmen wie Penghui Energy, Zhongchuang Xin Aviation, Nandu Power und Sunwoda haben nacheinander neue Produkte oder Ergebnisse in Bezug auf Festkörperbatterien vorgestellt.

Das chinesische Ministerium für Wissenschaft und Technologie und das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie haben die All-Festkörperbatterie als zukünftige umwälzende Technologie identifiziert und ein Sonderförderprogramm über 6 Milliarden Yuan aufgelegt. Sechs Unternehmen wie CATL haben die erste Runde an Unterstützung erhalten. Der Akademiker der chinesischen Akademie der Wissenschaften, Ouyang Minggao, hat eine Plattform für die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Hochschule und Forschung gegründet. Die Regierung fördert die Entwicklung der Festkörperbatterie durch politische Dokumente und Branchenstandards, um eine Branchenstrategie zu entwickeln, die sowohl Angriff als auch Verteidigung gewährleistet.

Es muss gesagt werden, dass die Vorstellungskraft, die die Festkörperbatterie weckt, wirklich verlockend ist. Phrasen wie "1500 Kilometer Reichweite nach 10 Minuten Aufladen", "Serienproduktion ab 2025" und "20 Jahre Vorsprung vor China" werden schon seit über 10 Jahren geäußert. Aber in der Realität hat bisher noch kein Unternehmen tatsächlich ein Produkt im Bereich der Festkörperbatterie-Autos vorgestellt.

Da stellt sich die Frage: Ist die Festkörperbatterie wirklich ein neuer Trend oder nur ein Scheinbedarf?

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Opfer von Elektroautozündungen können es nicht mehr ertragen

Wenn man an Elektroautos denkt, können viele Automobilhersteller auch heute noch nicht vom Problem der "Batteriezündung" wegkommen.

In den letzten Jahren haben es Tesla, NIO, XPeng, Xiaomi und andere in verschiedenen Szenarien wie nach einem Zusammenstoß, im Stillstand oder nach einem Aufprall zu Brandereignissen gekommen. Wenn die Türgriffe nicht öffnen, wird es für viele Elektroauto-Besitzer zu einem Albtraum.

Schließlich ist die Sicherheit ein großes Problem bei herkömmlichen Lithiumbatterien. Die Entzündlichkeit des flüssigen Elektrolyten führt zu einem Risiko der thermischen Überlastung der Batterie. Statistiken zeigen, dass 31 % der Brandfälle bei Elektroautos mit der Batterie zusammenhängen. Die Festkörperbatterie verwendet einen festen Elektrolyten anstelle eines flüssigen Elektrolyten und löst somit das Entzündungsproblem von Grund auf.

Ganz zu schweigen von der Energiedichte. Die Batterien heutiger Elektrofahrzeuge haben noch ein riesiges Potenzial für Verbesserungen.

Offizielle Daten zeigen, dass die Energiedichte der derzeitigen flüssigen Lithiumbatterien im Bereich von 180 - 220 Wh/kg liegt und die maximale Reichweite der Fahrzeuge etwa 700 Kilometer beträgt. Im Vergleich dazu könnte die Energiedichte der Festkörperbatterie über 500 Wh/kg liegen, die Reichweite könnte bis über 1500 Kilometer gesteigert werden, und es könnte möglich sein, die Batterie in etwa zehn Minuten schnell aufzuladen.

Deshalb betrachten die Regierungen aller Länder die Festkörperbatterie als strategisches Hochwassermark für die zukünftige Energieversorgung. Anfang 2024 haben das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, das Ministerium für Wissenschaft und Technologie und das Finanzministerium den "Aktionsplan zur Beschleunigung der Industrialisierung von Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge (2024 - 2026)" veröffentlicht und vorgeschlagen, ein staatliches Sonderfonds von 5 Milliarden Yuan einzurichten, um die Forschung und Industrialisierung von Kerntechnologien wie All-Festkörper-Elektrolytmaterialien zu unterstützen.

Im Februar 2025 haben acht Ministerien, darunter das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, den "Aktionsplan für die hochwertige Entwicklung der neuen Energiespeicherindustrie" herausgegeben, in dem die Unterstützung der Entwicklung von Festkörperbatterien für Energiespeicher klar festgelegt ist und der Beschleunigung der Technologieentwicklung von langlebigen und hochgradig sicheren Festkörperbatterien vorgeschlagen wird.

Es muss gesagt werden, dass die Forschung und Serienproduktion von Festkörperbatterien dringend erforderlich sind.

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Kann die Festkörperbatterie das Rettungsmittel werden?

Mit der technologischen Entwicklung setzen viele Menschen ihre Hoffnungen auf diesen neuen Trend: die Festkörperbatterie.

Einerseits trifft sie direkt auf die traditionellen Probleme von Elektroautos.

Die Festkörperbatterie wird als die "ultimative Technologie" für Elektroautos gefeiert. In vielen Vorstellungen würde man mit ihr endgültig von der Reichweitenangst und Sicherheitsrisiken befreit.

Andererseits kann sie in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt werden. Genauer betrachtet wird der Elektromarkt 80 % des Anwendungsbereichs der Festkörperbatterie ausmachen (darunter 65 % für PKW und 15 % für LKW), die Konsumelektronik 12 %, die Luft- und Raumfahrt 5 % und die Energiespeicherung 3 %. Nicht nur im Automobilbereich, sondern auch in anderen Bereichen kann sie eingesetzt werden, was den Wachstumsraum erheblich erweitert.

Es wird geschätzt, dass die weltweite Liefermenge an Festkörperbatterien bis 2030 auf 614,1 GWh steigen wird, wobei der Anteil der All-Festkörperbatterien nahezu 30 % betragen wird. Der weltweite Markt für Festkörperbatterien könnte auf 1,2 Billionen Yuan anwachsen.

Es ist erwähnenswert, dass die Anforderungen an die Batterieleistung in verschiedenen Anwendungsbereichen erheblich unterschiedlich sind: Im Automobilbereich werden Energiedichte und Schnellladefähigkeit besonders gewertet, in der Konsumelektronik wird die Dünnheit bevorzugt, und in der Luftfahrt werden Sicherheit und Energiedichte pro Gewicht betont.

In den letzten Jahren haben Automobilhersteller aller Länder aktiv in den Bereich der Festkörperbatterien investiert und verschiedene Ansätze verfolgt.

Toyota hat angekündigt, "eine kleine Serienproduktion von All-Festkörperbatterien ab 2025 zu starten", BMW hat verkündet, "bis 2026 einen Prototyp mit Festkörperbatterie vorzustellen". CATL und BYD haben auf ihren Technologieveranstaltungen ihre Forschungsergebnisse präsentiert. SAIC und Changan haben ihre jeweiligen Zeitpläne für die Serienproduktion bekannt gegeben.

Nach verschiedenen Prognosen wird die Kommerzialisierung der Festkörperbatterie in Phasen erfolgen. Bis 2027 wird die Halb-Festkörperbatterie im Bereich der gehobenen Elektroautos kommerziell eingesetzt werden. Die All-Festkörperbatterie befindet sich derzeit in der Phase der technologischen Durchbrüche und kleiner Tests in Fahrzeugen. Ab 2027 wird die All-Festkörperbatterie möglicherweise in Serie produziert und zunächst in gehobenen Elektroautos, der Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen mit hohen Anforderungen an Leistung und Sicherheit eingesetzt werden. Mit der Ausweitung des Anwendungsbereichs und der Senkung der Kosten könnte die All-Festkörperbatterie um 2030 ihren Durchbruch in der Industrialisierung erleben.

Die Automobilhersteller weltweit verfolgen unterschiedliche Strategien bei der Entwicklung der Festkörperbatterie.

Japan, repräsentiert durch Toyota, hat sich entschieden, sich vollständig auf den Sulfid-Ansatz zu konzentrieren. Über 15 Jahre lang wurden enorme Investitionen getätigt, um schließlich Erfolg zu haben.

South Korea verfolgt zwei Wege: den Oxid- und den Sulfid-Ansatz. Bisher sind noch keine signifikanten Ergebnisse sichtbar.

China verfolgt einen pragmatischen Ansatz, indem es "mehrere Technologien parallel entwickelt und eine Übergangsphase mit Halb-Festkörperbatterien durchläuft". Mit dem Ansatz "Übergangsprodukte öffnen den Markt, der Markt fördert die Forschung" werden die drei Technologien Polymer, Oxid und Sulfid gleichzeitig entwickelt, um das Forschungsrisiko zu minimieren.

Die Halb-Festkörperbatterie ist auch ein interessanter Ansatz. Dabei wird nicht auf eine perfekte All-Festkörperlösung geachtet, sondern es wird ein kleiner Anteil an Flüssigkeit oder Gel beibehalten, um schließlich auf eine Festkörperbatterie umzustellen.

Unabhängig vom Ansatz ist klar, dass die Festkörperbatterie nicht nur eine Technologie ist, sondern auch ein Wettlauf um die strategische Stärke zwischen Ländern geworden ist.

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Die Industrialisierung wird eine große Herausforderung sein

Obwohl die Entwicklung der Festkörperbatterie eine unumgängliche Tendenz ist, gibt es noch zwei große Probleme, die gelöst werden müssen.

Das erste Problem ist die hohe Kosten. Die Materialkosten für eine All-Festkörperbatterie betragen 2 Yuan pro Wattstunde, was das 3 - 5-fache der Kosten einer herkömmlichen Lithiumbatterie ist. Es ist vorstellbar, dass die Fahrzeuge, die mit solchen Batterien ausgestattet sind, sehr teuer wären. Die hohen Kosten sind somit das größte Hindernis für die globale Entwicklung.

Die technische Entwicklung ist ebenfalls schwierig. Der feste Elektrolyt steht in einem Fest-Fest-Kontakt mit der Elektrode. Die kleine Kontaktfläche führt zu einem hohen Grenzwiderstand. Während des Lade- und Entladevorgangs dehnt sich und schrumpft die Elektrode, was möglicherweise dazu führt, dass der Kontakt zwischen der festen Elektrode und dem Elektrolyten unterbrochen wird und die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigt wird.

Das Problem der Lithiumdendriten ist ebenfalls schwierig zu lösen. Beim Laden und Entladen der Batterie können sich Dendriten auf der Lithiumanode bilden, die möglicherweise den Elektrolyten durchstoßen und einen Kurzschluss verursachen. Obwohl der feste Elektrolyt theoretisch das Wachstum von Dendriten unterdrücken kann, sind in der Praxis noch weitere Verbesserungen erforderlich.

Das zweite Problem ist die Industrialisierung.

Die Lieferkette der Festkörperbatterie umfasst die Rohstofflieferung, die Herstellung und die Endanwendung. Bisher sind alle Schritte noch nicht ausgereift. Im Bereich der Rohstofflieferung gibt es noch keine stabile Versorgungskette für Schlüsselrohstoffe wie Lithiumsulfid. Es ist klar, dass die nächsten fünf Jahre nicht nur ein entscheidender Zeitraum für technologische Durchbrüche in der Festkörperbatterie sind, sondern auch ein strategischer Integrationszeitraum für die Lieferkette.

Das Material für den festen Elektrolyten ist ein zentraler Wettbewerbsfaktor. Es ist erforderlich, dass verschiedene Akteure zusammenarbeiten. Heutzutage gründen Automobilhersteller und Batteriehersteller gemeinsame Labore, um die vertikale Integration von "Material - Batteriezelle - Batteriesystem" zu fördern. Die Förderung der Einheimischen Produktion von Kernausrüstungen wie Beschichtungsmaschinen für feste Elektrolyte kann die Produktionskosten senken. Gleichzeitig ist es wichtig, Standards für die Leistung, Sicherheit und Zyklenlebensdauer von All-F