CATL zeigt sechs Batterieinnovationen mit neuen Rekordwerten
Der Batterie-Gigant CATL stellt neue LFP- und NMC-Akkus vor. Lesen Sie hier alle Details zu künftigen Reichweiten und Ladezeiten.
Bei einem "Super Technology Day" in Peking stellte der chinesische Batteriekonzern CATL gleich mehrere neue Batterien vor: die Shenxing Superfast Charging Battery der dritten Generation, die Qilin Battery, die Qilin Condensed Battery, die Freevoy Super Hybrid Battery der zweiten Generation, die "Naxtra"-Natriumionen-Batterie sowie eine Lösung für Schnellladung und Batteriewechsel.
Auf der Veranstaltung erläuterte CATL-Chefwissenschaftler Wu Kai, warum CATL auf mehrere Chemien setzt: Da es keine Universallösung gebe, wolle man Chemien für jeden Anwendungsfall anbieten. Lithium-Eisenphosphat (LFP) biete hohe Sicherheit und gute Stabilität, aber wenig Energiedichte. Man sehe LFP hauptsächlich als Technologie für extrem schnelles Laden. NMC biete eine etwa doppelt so hohe Energiedichte, aber die Kristallstruktur nehme mit steigender Energiedichte immer weiter ab. CATL habe eine Lösung dafür gefunden. Natrium-Ionen-Batterien dagegen böten Potenzial bei extremen Temperaturen und für Anwendungen in Stationärspeichern.
LFP: Shenxing Superfast Charging Battery der dritten Generation
Die Shenxing-Batterie ist eine schnellladende LFP-Batterie. Die 2023 vorgestellte erste Generation bot 4C; die Shenxing-Pro-Version von 2025 bot 12C. Nun präsentiert CATL die dritte Generation, bei der in der Spitze 15C möglich sind. Zur Erinnerung: 15C bedeutet, dass man eine Batterie in einer "Fünfzehntelstunde" aufladen kann – also in nur vier Minuten.
Mit der neuen Shenxing-Batterie soll das Laden von 10 auf 35 Prozent nur eine Minute dauern. Der übliche Ladehub von 10 auf 80 Prozent dauert 3:44 Minuten, und für den Hub von 10 auf 98 Prozent gibt CATL 6:27 Minuten an. Selbst bei minus 30 Grad Celsius soll man den Akku noch in neun Minuten von 20 auf 98 Prozent bringen können.
Die dritte Generation der extrem schnell ladendenden Shenxing-Batterie von CATL
Aber beschädigt so schnelles Laden nicht die Batterie? CATL-Cheftechniker Gao Huan erklärt, dass die Lebensdauer der Batterie nicht unter hohen Ladeströmen leidet, sondern unter den hohen Temperaturen, die damit oft verbunden sind. Denn nach der Arrhenius-Gleichung (alias RGT-Regel) ist bei einer Temperaturerhöhung um zehn Grad eine um den Faktor zwei bis vier höhere Reaktionsgeschwindigkeit zu erwarten. Das gilt auch für unerwünschte Reaktionen in der Batterie, welche die Lebensdauer des Akkus verkürzen.
Die Shenxing Superfast Charging Battery der dritten Generation soll dem durch eine geringere Wärmeentwicklung beim Laden und Entladen, durch eine verbesserte Wärmeableitung und eine präzisere Steuerung entgegenwirken.
Die Wärmeentwicklung wird durch einen niedrigeren Innenwiderstand verringert. Da dieser von der Leiterlänge abhängt, sind kürzere prismatische Zellen (30 statt 40 cm) günstiger, so Gao. Möglicherweise ist das auch als Seitenhieb auf BYD zu verstehen, deren Blade-Zellen bekanntlich sehr lang sind. Zweitens versucht man, den Widerstand von Lithium-Ionen beim Durchtritt durch das Solid Electrolyte Interface (SEI) an der Anode zu verringern. Zudem soll die Einlagerung (Interkalation) in die Graphitschichten der Anode erleichtert werden.
Die Wärmeableitung verbessert CATL durch eine spezielle Kühlung an den Tabs an der Oberseite der Zellen. Die präzisere Steuerung schließlich erfolgt durch eine bessere Temperaturmessung. Insgesamt sollen bei der neuen Shenxing-Batterie nach 1.000 Zyklen noch über 90 Prozent der Speicherkapazität erhalten bleiben.
NMC: Qilin Battery der dritten Generation
Wie Gao Huan erklärt, bräuchte man für ein Elektroauto mit 1.000 km Reichweite eine 125-kWh-Batterie. Mit LFP würde ein solcher Akku 880 kg wiegen, was seiner Ansicht nach einfach zu viel wäre. Deswegen empfiehlt CATL hier eine NMC-Chemie. Anders als in der deutschen Pressemeldung ausgeführt, hat die Qilin-Batterie der dritten Generation eine solche NMC-Chemie.
Mit dieser Technologie wiegt das 125-kWh-Batteriepaket nur 625 kg, also 255 kg weniger als mit LFP-Chemie. Das niedrigere Gewicht führt zu besserem Handling, was beim Elchtest die Schleudergefahr verringert. Außerdem verkürzen sich die Bremswege und der Reifenabrieb verringert sich. Zudem sinkt der Stromverbrauch um etwa 0,8 kWh/100 km, der Normsprint verkürzt sich um 0,6 Sekunden. Da auch das Volumen um 112 Liter schrumpft, ergeben sich etwa zwei Fingerbreit mehr Kopffreiheit im Auto.
Die neue Generation soll eine Energiedichte auf Zellebene von 280 Wattstunden pro Kilogramm erreichen. Damit werden Reichweiten von 1.000 km (vermutlich nach chinesischer CLTC-Norm) und sehr schnelles Laden mit 10C möglich.
Die erste Generation der Qilin-Batterie wurde bereits 2022 präsentiert. Die Batterie wurde für Premiumfahrzeuge mit großer Reichweite entwickelt; als erste Modelle wurden der Zeekr 001 und 009 damit ausgerüstet. Die zweite Generation, die bei Nürburgring-Rekordfahrten im Jahr 2025 eingesetzt wurde, bot 4C-Schnellladen und eine Leistungsabgabe von 1.330 kW. Die dritte Generation bietet nun 10C und bis zu 3.000 kW. Damit werden die Zahlen von 2025 verdoppelt.
Um das thermische Durchgehen zu verhindern, verfügt die Batterie über die bereits 2025 vorgestellte NP-Technologie (no propagation). Dazu gehört unter anderem, dass jede Zelle über einen eigenen, abgedichteten Kanal zum Ableiten von heißen Zersetzungsgasen verfügt. Neu ist, dass diese Gase niemals mit stromführenden Leitungen in Kontakt kommen.
NMC: Qilin Condensed Battery
Auch die Qilin Condensed Battery verwendet eine NMC-Chemie. Der Ausdruck "condensed" bezieht sich auf den Elektrolyten, der dem bei der Veranstaltung gezeigten Bild nach gelartig ist. Er soll schwer brennbar sein und kaum austreten. Mit einer nickelreichen Kathode und einer Graphitanode mit Siliciumanteilen ist die Batterie auf hohe Energiedichte ausgerichtet.
Die Technologie stammt aus der CATL-Entwicklung von Batterien für elektrische Fluggeräte. Dabei wurden bereits Batterien mit 500 Wh/kg eingesetzt. Nun wird die Technik auf Autos übertragen. Auf Zellebene ergeben sich Werte von 350 Wh/kg bzw. 760 Wh/Liter – laut CATL ist das ein neuer Rekord für Serienbatterien. Damit werden Reichweiten von 1.500 km für Limousinen und über 1.000 km für große SUVs möglich (vermutlich wieder nach chinesischer CLTC-Norm). Das Gewicht des Akkupakets liegt unter 650 kg. Das Gehäuse besteht aus einer leichten Titanlegierung, was Volumen und Gewicht deutlich reduziert.
Zellen der "Qilin Condensed Battery" von CATL
Für PHEVs: Freevoy Super Hybrid Battery der zweiten Generation
Die Freevoy Super Hybrid Battery der zweiten Generation ist für Plug-in-Hybride bestimmt. Während die erste Generation schon rein elektrische Reichweiten von gigantischen 400 km und 4C-Laden ermöglichte, sind es bei der zweiten Generation sogar 500 km und 10C. Das gilt für die LFP-Version.
Neu ist eine Technologie, die noch mehr Reichweite ermöglicht. Dabei werden LFP und NMC in ein und derselben Zelle kombiniert, was die Energiedichte auf 230 Wh/kg steigert. Eine weitere Innovation ist eine reine NMC-Version, womit die rein elektrische Reichweite auf über 600 km steigen soll. Das System kann zudem 1.500 kW abgeben, und sogar bei niedrigem Ladestand von 20 Prozent sollen es noch 1.200 kW sein. So viel Leistung soll vor allem bei Offroadfahrten in der Wüste nötig sein.
Natrium-Ionen-Batterie: Die Naxtra Battery
Die Natrium-Ionen-Batterie von CATL, mit dem Markennamen Naxtra bezeichnet, wurde vor einem Jahr vorgestellt. Nun hat sie die Erprobungsphase hinter sich. Mehrere Herausforderungen bei der Produktion wurden gemeistert. Nun soll die Batterie noch dieses Jahr in Serie gehen. Der Akku soll noch bei minus 40 Grad gut funktionieren.
Integriertes Schnelllade- und Batteriewechselnetzwerk
Außerdem stellte CATL eine "Choco-Swap"-Station vor, bei der neben dem Batteriewechsel auch Shenxing-Schnellladesäulen integriert sind. Dabei sollen für die Ladestationen und für die Wechselstation die gleichen Inverter verwendet werden. Zudem soll sich die Energieeffizienz verbessern und man kann künftig als Autobesitzer Strom an die Stationen zurückspeisen, wenn der Strompreis hoch ist, und damit Geld verdienen.
CATL führt die "Choco-Swap #26"-Batterie mit 800 Volt und 75 kWh Speicherkapazität ein; Varianten mit mehr Speicherkapazität sollen folgen. Die markenunabhängige Batterie ist für 800-Volt-Fahrzeuge des B- und C-Segments gedacht. Zusammen mit den Batterien #20 und #25 deckt das Choco-Swap-System nun die Segmente A0 bis C ab.
Bis Ende 2026 will CATL 4.000 integrierte Lade- und Batteriewechselstationen in China errichten, vor allem in Städten sowie an Autobahnen. Bis heute umfasst das Choco-Swap-Netz bereits 1.470 Stationen. Zu den ersten Partnern unter den Autoherstellern gehören Changan, Chery, GAC, Seres, SAIC-GM Wuling und BAIC.
Die technischen Erklärungen sind interessant, aber auch recht umfangreich; wir konnten nicht alles davon in diesem Artikel abdecken. Wer sich für die Technik im Detail interessiert, kann sich die anderthalbstündige Veranstaltung mit englischer Synchronisation hier ansehen:
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Unter dem Strich
CATL ist der größte Batteriehersteller der Welt, hat aber in BYD einen potenten Wettbewerber. Während sich BYD auf extrem schnell ladende LFP-Batterien konzentriert, verfolgt CATL einen "Multiple-Chemistry-Ansatz". Neben einer LFP-Batterie, die mit bis zu 15C laden kann, werden deshalb auch zwei NMC-Akkus mit hoher Zellenergiedichte vorgestellt. Zudem arbeitet CATL weiter an der Natrium-Ionen-Batterie und an dem Batteriewechselsystem, bei dem die Batterie wie eine Schokolade in Rippchen aufgeteilt ist, sodass unterschiedlich große Akkus möglich werden.
Quelle: CATL (per E-Mail)
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