CATL baut dritte CtP-Generation ab 2023

Der chinesische Batteriehersteller CATL hat die vor einigen Monaten angekündigte dritte Generation seiner Cell-to-Pack-Batterietechnologie vorgestellt. Damit sollen Reichweiten von über 1.000 Kilometer „im Handumdrehen“ möglich sein. Der Produktions- und Marktstart ist für 2023 geplant.

Die auf den Namen Qilin (oder auch Kirin) getaufte Batterie stelle mit über 72 Prozent einen neuen Rekord für die volumenbezogene Nutzungseffizienz auf, so CATL. Sprich: 72 Prozent des einbaufertigen Batteriepacks sind mit Zellen gefüllt. Als CATL 2019 die erste Generation der Cell-to-Pack-Technologie (CtP) vorgestellt hatte, lag die Volumennutzungseffizienz bei 50 Prozent.

CATL nennt auch konkrete Energiedichten: Die Energiedichte steigt mit der neuen Generation auf 255 Wh/kg mit NCM-Zellen und auf 160 Wh/kg mit LFP-Zellen. In der aktuellen Mitteilung nennt CATL die volumetrische Energiedichte nicht. Bei der Ankündigung im März hieß es noch, dass bei LFP-Zellen 290 Wh/l und bei NCM-Zellen 450 Wh/l möglich sind.

Möglich wurde das laut dem Hersteller durch eine neue Bauweise: In der CtP 3.0 sind der interne Querträger des Packs, die Platte für die Flüssigkeitskühlung und das Wärmeleitpad in eine multifunktionale Zwischenschicht integriert. Zudem verfügt die Zwischenschicht über „Mikrometerbrücken“, die die Änderungen in der Zelle flexibel aufnehmen und die Batteriezuverlässigkeit während ihres gesamten Lebenszyklus verbessern sollen, so CATL. Verschiedene Komponenten, wie etwa der Hochspannungsanschluss und eine Schutzentlüftung für thermisches Durchgehen wurden neu angeordnet, womit alleine eine Verbesserung um 6 Prozent bei der verbauten Kapazität erreicht werden konnte.

Die Konstruktion der Flüssigkeitskühlung bezeichnen die Chinesen gar als „disruptiv“. Die Kühlelemente sind zwischen den benachbarten Zellen platziert, was die Wärmeübertragungsfläche um das Vierfache vergrößern soll. Damit soll die Zelle „unter extremen Umständen schnell abgekühlt“ werden können, zudem soll eine Wärmeleitung zwischen den einzelnen Zellen unterbunden werden. Das soll nicht nur die Sicherheit erhöhen (falls eine defekte Zelle zu heiß wird), sondern auch das Laden mit hohen Ladeleistungen ermöglichen – CATL versprich zehn Minuten auf 80 Prozent.

Neben der höheren Energiedichte liegt der Vorteil in der CtP-Technologie in dem einfacheren Aufbau: Da die Batteriemodule entfallen, kann nicht nur auf zusätzliche Verkabelung verzichtet werden, sondern die Batterien sind auch einfacher und damit günstiger zu montieren. Da das „passive“ Material der Modul-Ummantelung und -Steuerung entfällt, kann in der gleichen Pack-Größe mehr aktives Material verbaut werden, was letztendlich bei gleicher Zelltechnologie zu einer höheren Energiedichte auf Pack-Ebene führt.

Einen Kunden für die CtP 3.0 nennt CATL in der Mitteilung noch nicht. Im März hatte das Portal „PushEVs“ spekuliert, dass ein Abnehmer der CtP-Batterien mit LFP-Zellen Tesla werden könnte. CATL liefert bereits heute die LFP-Zellen für die Basis-Varianten des Model 3 und Model Y. Derzeit kommen diese Batterien auf 125 Wh/kg. Würde Tesla tatsächlich die CtP-Batterie mit den genannten 160 Wh/kg verbauen, würde die Energiedichte um 28 Prozent steigen.
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