Elektroauto-Batterien: Starke Verbesserung bei der Energiedichte

Energieinhalt in kWh pro Liter hat sich seit 2008 vervielfacht

Bild von: Volkswagen

Von: Mark Kane

Übersetzt von: Stefan Leichsenring

29. Apr. 2022 um 08:02 Uhr

In den letzten Jahren hat sich die volumetrische Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien erheblich verbessert. Das heißt, die Akkus von Elektroautos speichern nun eine deutlich größere Energiemenge in Kilowattstunden pro Liter Batterievolumen.

Oft konzentriert sich das Interesse auf die gravimetrische Energiedichte, denn eine hohe gewichtsbezogene Energiedichte führt zu geringem Fahrzeuggewicht und so zu höheren Reichweiten. Doch daneben ist auch die volumetrische Energiedichte wichtig, damit eine Batterie in den Radstand eines kleineren Fahrzeuges passt.

Das Vehicle Technologies Office des US-amerikanischen Energieministeriums zeigt nun in einer neuen Präsentation, wie sich die volumenbezogene Energiedichte der Batteriepakete im Branchendurchschnitt zwischen 2008 und 2020 entwickelt hat.

Der Fortschritt ist enorm: 2008 lag der Wert noch bei 55 Wattstunden pro Liter, im Jahr 2020 war er auf 450 Wh/l gewachsen. Das ist eine Verachtfachung in 12 Jahren.

Volumetrische Energiedichte (auf Ebene des Batteriepakets, Branchendurchschnitt):

2008: 55 Wh/l
2010: 90 Wh/l
2013: 140 Wh/l
2017: 250 Wh/l
2020: 450 Wh/l

Auch in den letzten zwei Jahren seit 2022 dürften sich die Werte weiter verbessert haben.

Energiedichte von Lithium-Ionen-Batteriepaketen

Vom US-Energieministerium angegebene Quelle der Daten: Nitin Muralidharan, Ethan C. Self, Marm Dixit, Zhijia Du, Rachid Essehli, Ruhul Amin, Jagjit Nanda, Ilias Belharouak, Advanced Energy Materials, Next-Generation Cobalt-Free Cathodes - A Prospective Solution to the Battery Industry's Cobalt Problem, Januar 2022

Aus den Daten geht nicht hervor, wie sich die Energiedichte von Batterien verschiedener Chemie entwickelt hat. Hier gibt es oft enorme Unterschiede bis zu einer Größenordnung – zum Beispiel zwischen Lithiumeisenphosphat und NMC-Akkus (Nickel, Cobalt, Mangan).

So gab zum Beispiel de chinesische Batteriehersteller CATL kürzlich bekannt, dass seine neuesten Batteriesysteme eine volumetrische Energiedichte von über 290 Wh/l haben, wenn sie eine LFP-Chemie haben, während die NMC-Batterien auf über 450 Wh/l kommen sollen.