Europa arbeitet an seiner Batteriezellen-Fertigung – mit Tesla und China

Die europäische Batterie-Allianz hat drei Jahre nach ihrer Gründung über 500 Mitglieder aus der Industrie erreicht. Bei der European Conference on Batteries sprachen Politiker und Unternehmern über die Zukunft der Batterieproduktion in Europa – mit einem prominenten Gast aus Kalifornien.

Die Zahl von 500 Beteiligten der Batterie-Allianz nannte EU-Kommissar Maros Sefcovic in seiner Rede zum Auftakt der Europäischen Konferenz zur Batteriezellfertigung, die im Rahmen der deutschen EU-Ratspräsidentschaft vom Bundeswirtschaftsministerium ausgerichtet wird. „Die Allianz hat Europa zu einem globalen Zentrum für Batterietechnik gemacht und zeigt damit, was wir durch strategische Autonomie in dieser Schlüsselindustrie erreichen können“, so Sefcovic.

Bei der digital abgehaltenen Konferenz wiederholte auch der Gastgeber, Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier, das Ziel einer geschlossenen Wertschöpfungskette für Batteriezellen in Europa – „von der Aufbereitung der Rohstoffe über die Batteriezellfertigung bis zum Recycling“. „Mit knapp drei Milliarden Euro fördert das Bundeswirtschaftsministerium daher die deutschen Projekte innerhalb der beiden Batterie-IPCEIs“, so Altmaier. „Zukünftig sollen die innovativsten und umweltfreundlichsten Batteriezellen aus Europa kommen und zehntausende Arbeitsplätze entlang der Wertschöpfungskette entstehen.“

Klar ist aber auch, dass an dieser europäischen Wertschöpfungskette auch internationale Konzerne ganz entscheidend beitragen werden. CATL baut seine Zellfabrik nahe Erfurt, der ebenfalls chinesische Hersteller SVOLT hat in der vergangenen Woche angekündigt, seine europäische Produktion samt späterem Forschungszentrum im Saarland zu errichten und dabei bis zu zwei Milliarden Euro zu investieren.

Der prominenteste Vertreter aus der Industrie war aber nicht aus Deutschland oder China, sondern aus Kalifornien zugeschaltet. In einem kurzen Gespräch gab Tesla-Chef Elon Musk einige Einblicke in die geplante Batteriezellproduktion in der brandenburgischen Gigafactory, konkrete Auswirkungen auf Fahrzeug-Projekte, aber auch allgemeine Ziele des Unternehmens bei der Batterieforschung.

Der Tenor aber ist klar: „Den Prototyp einer fortgeschrittenen Technologie zu bauen ist einfach“, so Musk. „Die Massenproduktion zu skalieren, ist hingegen extrem schwierig.“ Aus seiner Sicht wird es weiterhin Verbesserungen bei Energiedichte und somit Reichweite, Schnellladefähigkeit oder Lebensdauer der Batteriezellen geben. „Der größte Faktor sind die Kosten. Das ist der größte Hebel zur Verbreitung von Elektroautos“, sagt der Tesla-Chef.

Tesla will 50 Dollar pro Kilowattstunde erreichen

Sein Langfrist-Ziel sind 50 Dollar pro Kilowattstunde auf Zellebene für eine „long range battery cell“, also keinen Prototypen – eine Jahreszahl nannte Musk bewusst nicht. Dennoch wäre es eine extreme Ersparnis: Die Beratungsgesellschaft Strategy& hatte erst im September Kosten von 68 €/kWh im Jahr 2030 vorhergesagt.

Musks Plan, der sich schon beim „Battery Day“ im September angedeutet hatte: Das Design der Batteriezelle muss angepasst werden – aber vor allem die Fabrik, in der die optimierte Zelle gebaut wird. „Die Zelle muss auf die richtige Art und Weise gebaut werden“, so Musk. „Die größere Herausforderung ist es aber, die Produktion sicher und zuverlässig hochzuskalieren. Hier haben wir mit Zukäufen, unter anderem mit Grohmann, große Fortschritte erzielt.“

Ein wichtiger Fortschritt bei der Bauweise und Fertigung der Zelle stammt aber aus einer anderen Übernahme: Tesla setzt dabei mit dem Knowhow von Maxwell Technologies auf eine Trockenelektroden-Technologie. „Der Trockenelektroden-Produktionsprozess ist ein Game Changer. Damit wird nicht nur die Produktion sauberer, da wir keine Lösungsmittel mehr einsetzen müssen“, erklärt Musk. „Dazu kommen Vorteile im Herstellungsprozess, da wir das Material präziser auftragen können, die Paste nicht trocknen müssen und auch nicht die bei dem Trocknen entstehenden Gase auffangen und filtern müssen.“

Produktionsprozess wichtiger als das Zelldesign

Die Herausforderung: Während Maxwell noch den Prozess und die Materialien optimiert, denkt Tesla bereits an die Fertigung. „Mit der verkürzten Zyklendauer in der Produktion und der gleichzeitig notwendigen extremen Präzision müssen wir neue Maschinen entwickeln“, sagt Musk und verweist wiederum auf Grohmann. „Es klingt einfach, war es aber nicht. Es gibt solche Maschinen nicht, wir entwickeln sie erst – in Deutschland und mit anderen Ländern in Europa.“

Diese Trockenelektroden-Technologie soll dann offenbar auch in Grünheide eingesetzt werden – mit weiteren Herausforderungen. In Fremont betreibt Tesla in seiner Produktionsstätte Tera eine Pilotanlage, ein „Proof of concept“, wie es Musk bezeichnet. „Wenn man unsere Pilotanlage in Kalifornien sieht, erhält man einen Eindruck, wie komplex eine Produktion sein wird, die um den Faktor 100 größer ist“, sagt der Tesla-Chef.

Für Brandenburg plant er offenbar Großes: Eine Kapazität von 100 GWh pro Jahr sei möglich. „Ich kann mir sogar den Ausbau auf 200 bis 250 GWh vorstellen“, so Musk. „Ich bin mir ziemlich sicher, dass das dann die größte Batteriefabrik der Welt wäre.“

Von den neuen, günstigen Zellen soll dann nicht nur das in Brandenburg gebaute Model Y profitieren, sondern auch der E-Lkw Tesla Semi. Musk stellte hier Reichweiten von 800 und später 1.000 Kilometer in Aussicht, bei gleichzeitig leichter werdenden Batterien. Die 4680-Zellen sollen auch in die Struktur der Batterie selbst integriert und somit zu einem tragenden Teil werden. „Wir haben bereits einige Prototypen des Semi ich Betrieb“, so Musk. „Ich denke, dass das für Logistiker sehr interessant wird.“
Quelle: Livestream der Konferenz (Musk-Zitate), bmwi.de, finanzen.at, reuters.com, europa.eu