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Der deutsche Autogigant führt Gespräche mit dem französischen Unternehmen Blue Solutions, das bereits Festkörperbatterien für Elektrobusse von Daimler herstellt, um das Design für Autos zu adaptieren, so eine Quelle mit direkter Kenntnis der Gespräche gegenüber Reuters.
VW und Blue Solutions wollen in den kommenden Monaten eine gemeinsame Entwicklungsvereinbarung treffen, so die Quelle, die nicht genannt werden möchte, da es sich um private Gespräche handelt.
Der Schritt von Volkswagen, seine Optionen in diesem Bereich zu erweitern, weist auf eine Reihe von technischen Hürden hin, die einer breiteren Entwicklung der Festkörpertechnologie im Wege stehen. Diese wird von ihren Befürwortern als der "heilige Gral" der Elektroauto-Batterien angesehen, da sie größere Reichweiten und kürzere Ladezeiten als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus verspricht.
VW teilte mit, dass die Zusammenarbeit mit QuantumScape planmäßig verlaufe und lehnte einen Kommentar auf die Frage nach Gesprächen mit Blue Solutions ab.
Ein Sprecher von Blue Solutions, einer Einheit des französischen Mischkonzerns Bollore, bestätigte, dass das Unternehmen an einer Batterie für Personenkraftwagen arbeitet und sagte, es habe Entwicklungsverträge mit BMW und einem weiteren Unternehmen unterzeichnet und befinde sich in Gesprächen mit einem dritten, lehnte es aber ab, die anderen zu nennen.
VW, Toyota, BMW und andere globale Autohersteller wetteifern darum, das Rätsel der Festkörperbatterien zu lösen, die trotz jahrzehntelanger Forschung und Milliarden von Dollar an Investitionen technisch schwer zu fassen sind.
"Viele Versprechungen wurden nicht eingehalten, und mehrere Autohersteller und Investoren wurden enttäuscht", sagte Rory McNulty von der Beratungsfirma Benchmark Mineral Intelligence. "Es gibt eine Menge wirklich guter, verifizierter Daten und Technologien, aber können sie (die Industrie) das auch zuverlässig und in großem Maßstab umsetzen?"
Blue Solutions steht seinerseits vor großen Herausforderungen, wenn es darum geht, die vierstündige Ladezeit seiner aktuellen Batterien radikal zu verkürzen, die für Busse, die über Nacht in Depots geparkt sind, machbar ist. Ein Sprecher des Unternehmens erklärte gegenüber Reuters, dass es an einer Pkw-Batterie mit einer Ladezeit von 20 Minuten arbeite und bis 2029 eine "Gigafactory" dafür errichten wolle.
Der fehlende kommerzielle Erfolg der Branche hat den Enthusiasmus des Marktes gedämpft. Nach Angaben von PitchBook sind die weltweiten Risikokapitalinvestitionen in Unternehmen, die sich mit Festkörperbatterien beschäftigen, im vergangenen Jahr um 72% auf 146 Millionen Dollar zurückgegangen.
"Das Interesse der Investoren an Festkörperbatterien hat nachgelassen. Sie fragen sich, ob sich das Risiko von Festkörperbatterien lohnt", sagte Jeff Peters, Partner bei Ibex Investors.
QUANTUMSCAPE: NOCH VIEL ARBEIT
Im Idealfall wird der flüssige Elektrolyt, durch den die elektrische Ladung in Lithium-Ionen-EV-Batterien fließt, durch einen festen Ersatzstoff ersetzt, wodurch die Brandgefahr verringert und die Größe der Batteriepacks verringert wird, und Lithiummetall für den negativen Pol verwendet, um die Leistung zu steigern.
Allerdings ist es ein Minenfeld, die richtige Kombination von Chemikalien und Materialien zu finden, damit sie nicht negativ miteinander reagieren.
Die Zusammenarbeit von QuantumScape mit seinem Hauptaktionär VW, der 300 Millionen Dollar in das Startup investiert hat, ist ein Beispiel dafür, dass die Festkörpertechnologie ihr anfängliches Versprechen nicht erfüllt hat.
Der 2018 unterzeichnete Entwicklungsvertrag sah vor, dass die Solid-State-Technologie bis 2025 die Elektroautos von Volkswagen antreiben und die Reichweite des e-Golf auf 750 km mehr als verdoppeln sollte. Als QuantumScape dann im Jahr 2020 durch eine umgekehrte Fusion mit einer Zweckgesellschaft in New York an die Börse ging, erklärte das Unternehmen, dass es die kommerzielle Batterieproduktion für 2024 anstrebe.
Doch die kommerzielle Massenproduktion ist noch in weiter Ferne, selbst nachdem QuantumScape Ende 2022 seine ersten Prototypen an VW und andere potenzielle Kunden ausgeliefert hat. Damit beginnt ein typischerweise mehrjähriger Prozess der Erprobung und Zertifizierung.
Außerdem ist die Batterie kein reiner Festkörperakku, da sie einen flüssigen Elektrolyten verwendet, obwohl der positive und der negative Pol durch Keramik getrennt sind.
"Wir haben noch eine Menge Arbeit vor uns", sagte Jagdeep Singh, CEO von QuantumScape, gegenüber Reuters. "Der Prototyp soll zeigen, dass die Kernfunktionalität vorhanden ist, aber nicht, dass die Zelle im Hinblick auf all die verschiedenen Defekte, die während des Produktionsprozesses auftreten können, vollständig ausgereift ist."
Die Aktien von QuantumScape, die im Dezember 2020 einen Höchststand von 132,70 $ erreichten, sind seither auf 7,37 $ gesunken, womit das Unternehmen einen Marktwert von etwa 3,6 Milliarden $ hat. Das Unternehmen hat nicht gesagt, wann es mit einer großvolumigen kommerziellen Produktion rechnet. Goldman Sachs sagte, dass dies wahrscheinlich in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts der Fall sein wird.
QuantumScape erklärte im Oktober letzten Jahres in einem Zulassungsantrag an die US-Börsenaufsichtsbehörde, dass das Unternehmen die in der Vereinbarung mit VW für 2018 vorgesehenen Meilensteine für die Kommerzialisierung nicht erreicht habe und dass der deutsche Automobilhersteller daher das Recht habe, das Joint Venture zu beenden, falls er dies wünsche.
TOYOTA MELDET DURCHBRUCH
Volkswagen und QuantumScape sind nicht die einzigen Akteure, die ihre Ambitionen zurückgeschraubt haben, während sie sich mit den technischen Komplexitäten der Festkörpertechnologie auseinandersetzen.
Toyota, der weltgrößte Autohersteller vor VW, hatte für seine Festkörperbatterien einen Produktionsstart im Jahr 2025 angepeilt, sagte aber im Juni, dass es nun nicht damit rechnet, die Zellen vor 2027 oder 2028 in großem Maßstab zu produzieren.
Das japanische Unternehmen gab jedoch an, einen technischen Durchbruch erzielt zu haben, ohne Einzelheiten zu nennen, die über die prognostizierte Reichweite von 750 Meilen oder mehr und eine Ladezeit von 10 Minuten hinausgehen.
Mehrere andere Unternehmen haben Pläne zur Einführung von Festkörperbatterien, darunter der chinesische Batteriemarktführer CATL, LG Energy Solution, Solid Power, ProLogium, Honda und Nissan. (siehe begleitende FACTBOX)
Tesla, der Marktführer für Elektrofahrzeuge, ist ein Ausreißer in der Branche, da er keine detaillierten Pläne für die Entwicklung von Festkörperbatterien vorgelegt hat.
Ein zentrales Thema, mit dem sich die Wissenschaftler im Bereich der Festkörperbatterien auseinandersetzen, sind die Auswirkungen der Einführung von Lithiummetall für die Anode.
Lithiummetall kann die Leistung drastisch erhöhen, löst aber oft Reaktionen mit den festen Verbindungen aus, einschließlich der Bildung von Dendriten, stacheligen Gebilden, die Risse und Unvollkommenheiten verursachen und schließlich einen Kurzschluss in der Batterie verursachen können.
Batteriehersteller, Autohersteller und Forscher haben versucht, eine Vielzahl von Substanzen für den Festelektrolyten in drei Hauptkategorien zu verwenden: Polymere, Sulfide und Oxide.
Einige Unternehmen haben bereits Teilversionen von Festkörperbatterien auf den Markt gebracht, die einige Vorteile der Technologie bieten. Die chinesischen EV-Firmen Nio und Seres haben beide EV-Modelle mit "Semi-Solid-State"-Batterien auf den Markt gebracht, die sowohl feste als auch gelartige Elektrolytkomponenten haben, aber keine Lithium-Metall-Anoden verwenden.
