Quantensprung in der Batterietechnologie
Das deutsche Start-up High Performance Battery hat den weltweit ersten serienreifen Feststoff-Akku entwickelt. Das Unternehmen ist eine 100-prozentige Tochter der High Performance Battery AG aus Teufen.
Die High Performance Battery (HPB) mit Sitz in Bonn hat einen entscheidenden Durchbruch in der Batterie- und Speichertechnologie geschafft: Ein Team unter Leitung von Prof. Dr. Günther Hambitzer hat den weltweit ersten Feststoff-Akku mit überragenden Eigenschaften zur Serienreife entwickelt. Die Anwendungen reichen von stationären Speichern für den Heim- und Industriebereich über Ladeinfrastrukturen bis hin zum Mobilitätssegment – etwa der Autoindustrie. «Wir schlagen damit nicht nur ein neues Kapitel in der Batterietechnologie auf, sondern leisten einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende und dem Klimaschutz weltweit, sagt Sebastian Heinz, CEO der High Performance Battery AG in Teufen.
Überragende Eigenschaften
Die bisher gemessen Daten und Eigenschaften zeigen signifikant bessere Werte und Charakteristika gegenüber den gegenwärtig dominierenden Lithium-Ionen-Batterien.
Lebensdauer: Während herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien nach etwa 1250 Ladezyklen – bei stündlichem Laden und Entladen - ausgetauscht werden müssen, liegt der HPB-Feststoff-Akku bei derzeit mindestens 12‘500 Ladezyklen bei vergleichbarer Belastung. Da diese Zellen das Lebensende noch nicht erreicht haben, wird sich diese Zahl weiter kontinuierlich erhöhen.
Sicherheit: Der neuartige HPB-Festionenleiter ist nicht entflammbar und damit erheblich sicherer als die entflammbaren Flüssig-Elektrolyte herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus.
Nachhaltigkeit: Der HPB-Feststoffakku zeigt eine um 50 Prozent verbessere Umweltbilanz gegenüber der derzeitigen Lithium-Ionen-Technologie. Damit ist er gemäss HPB der «grüne Schlüssel zur Energie- und Mobilitätswende». Für die Automobilindustrie, die eigene Hochleistungsakkus entwickelt, stellt die HPB ihren sicheren, robusten und überragend leitfähigen HPB-Festionenleiter bereit.
Leitfähigkeit: Gegenüber den heute üblichen flüssigen Elektrolyten weist der HPB-Festionenleiter eine enorm verbesserte Leitfähigkeit auf. Diese ist entscheidend für die abrufbare Leistung aus der Batteriezelle. Der HPB-Festionenleiter zeigt bei minus 40 °C eine absolut höhere Leitfähigkeit als herkömmliche flüssige Elektrolyte in deren Optimum bei plus 60 °C, schreibt das Unternehmen in einer Mitteilung. Diese Eigenschaften wurden von unabhängigen Partnern und Forschungsinstituten bestätigt.
Damit stellt der HPB-Elektrolyt selbst bei extremen Temperaturen sicher, dass genügend Leistung abgerufen werden kann. So entfällt das bisherige übliche Vorheizen der Batterien im Winter.
«Insgesamt leisten der HPB-Feststoffakku und der HPB-Festionenleiter so einen wichtigen Beitrag zur Energie- und Mobilitätswende und zur Minderung von Rohstoffabhängigkeiten», erklärt Thomas Lützenrath, COO der High Performance Battery AG. «Lag 2018 der jährliche Bedarf an Speichern noch bei 180 Gigawatt-Stunden, so wird bereits 2030 mit einem Bedarf von mehr als 2000 Gigawatt-Stunden gerechnet.»
«Energiewende wird bezahlbar»
Die Langlebigkeit des HPB-Feststoffakkus verbessere die Wirtschaftlichkeit der Batteriespeicher – durchgängig in allen Anwendungsbereichen, schreibt HPB in ihrer Mitteilung weiter. Vor allem die Kombination einzelner Anwendungen auf demselben Speicher erfordere eine hohe Lebensdauer. Ein finanziell attraktiver Ansatz, der der herkömmlichen Lithium-Ionen Technik vielfach versperrt sei. «Die Energiewende wird im Speichersegment bezahlbar - durchgängig in allen Anwendungsbereichen», so Lützenrath. Apropos bezahlen: Finanziell möglich gemacht haben die Entwicklung dieses Akkus die rund 240 Schweizer Aktionäre der High Performance Battery AG.
Geringerer Rohstoffverbrauch
Die Langlebigkeit des HPB-Festoffakkus bedeutet auch einen geringeren Rohstoffeinsatz, da die Austausch-Zyklen deutlich ausgedehnt werden können. Die verwendeten Vormaterialen sind weltweit unproblematisch zu beschaffen – so ist in diesem Akku beispielsweise kein Kobalt enthalten. Dadurch können auch aktuelle geopolitische Abhängigkeiten perspektivisch überwunden werden.
Das Lizenzmodell der HPB soll eine schnelle Markteinführung der neuen Technologie in vielen Anwendungsfeldern und Regionen der Welt forcieren. Die HPB steht bereits mit einer Reihe potenzieller Lizenznehmer im Kontakt. Das Interesse ist gross: «Wir führen bereits jetzt intensive Gespräche - nicht nur in Deutschland und Europa. Auch in Indien zeigt man sich sehr offen, unsere Technologie zu implementieren», sagt Sebastian Heinz. In der Ostschweiz ist bereits eine Gigafactory projektiert, die den Schweizer Markt abdecken und für weitere Lizenznehmer produzieren wird.
Mehr zur geplanten Gigafyctory in der Ostschweiz gibt's in der Oktober-Ausgabe des LEADERS.