Die Elektromobilität steht an der Schwelle zu einer neuen Ära, angetrieben von bahnbrechenden Fortschritten bei Festkörperbatterien. Im Rahmen einer Kooperation zwischen BMW Group und dem US-Start-up Solid Power wird ein Prototyp der BMW i7 mit großformatigen All-Solid-State-Batteriezellen (ASSB) erprobt. Dieses Testfahrzeug ist derzeit auf Münchens Straßen unterwegs und liefert wertvolle Erkenntnisse darüber, wie die Zukunft der emissionsfreien Mobilität aussehen könnte.
Vom Lithium-Ionen-Akku zur Festkörperbatterie
Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien dominieren bislang den Elektrofahrzeug-Markt. Doch Festkörperbatterien bieten entscheidende Vorteile:
- Höhere Energiedichte: Mehr Reichweite bei gleichem Volumen und Gewicht, ein Schlüsselfaktor für Langstreckenfahrten.
- Verbesserte Sicherheit: Durch feste Elektrolyte wird das Risiko thermischer Ausbeulung oder Brandphänomene nahezu eliminiert.
- Raumoptimierung: Kompaktere Bauweise eröffnet neue Freiräume im Unterboden und Interieur-Design.
- Längere Lebensdauer: Weniger Degradation über Ladezyklen hinweg sorgt für eine langfristig stabile Kapazität.
Kooperation BMW & Solid Power: Meilensteine und Ziele
Die Partnerschaft begann 2022 mit einem Technologietransfer-Abkommen, das die Entwicklung und Skalierung von Festkörperzellen beschleunigen soll. Ziel ist es, die ASSB in Serienfahrzeugen einzusetzen und somit:
- die elektrische Reichweite nachhaltig zu erhöhen,
- die Produktionskosten durch größere Zellformate zu senken,
- Marktführerschaft im Premium-Segment zu behaupten.
Der Prototyp der i7 fungiert dabei als rollendes Versuchslabor: jede Fahrt liefert Daten zu Ladezyklen, Temperaturverhalten und Leistungsabgabe unter Alltagsbedingungen.
Technische Herausforderungen auf dem Weg zur Serienreife
- Hohe Herstellungskosten: Die komplexe Fertigung von Festkörperzellen erfordert spezielles Equipment und hochwertige Materialien.
- Temperaturmanagement: Einige ASSB-Varianten arbeiten optimal erst in einem engen Temperaturfenster, was Präzisionskühlung und -heizung nötig macht.
- Skalierbarkeit: Vom Labormaßstab zur Massenproduktion sind große Investitionen in Produktionslinien erforderlich.
Dennoch rechnet die Industrie bis 2030 mit einer deutlichen Kostenreduktion und einer breiten Markteinführung.
BMW i7 als mobiles Labor
Die seriennahe BMW i7 dient als idealer Träger für das ASSB-Experiment. Sie bietet:
- genügend Bauraum für modulare Zellpakete,
- eine leistungsfähige Thermomanagement-Infrastruktur,
- die bewährte Architecture of Luxury Plattform für souveräne Fahrdynamik.
Im urbanen Stop-and-go ebenso wie auf der Autobahn sammelt das Fahrzeug Daten zu Ladezeiten, Zyklenfestigkeit und Fahrverhalten bei unterschiedlichen Außentemperaturen.
Wettbewerb und Branchentrends
Neben BMW und Solid Power forschen auch andere Hersteller an Festkörperbatterien. Mercedes-Benz testet eigene Prototypen, während Zulieferer wie Panasonic und Toyota parallel an Feststoffzellen arbeiten. Diese Wettbewerbsdynamik hilft, technische Hürden schneller zu überwinden und Standards zu etablieren.
Ausblick: Festkörperbatterien im Jahr 2030
Branchenexperten prognostizieren, dass Festkörperbatterien in weniger als einem Jahrzehnt zur Benchmark für Elektrofahrzeuge werden könnten. Die zentralen Treiber dafür sind:
- dramatisch gesteigerte Reichweiten,
- signifikant verkürzte Ladezeiten,
- höhere Sicherheit und Robustheit,
- geringerer Platzbedarf und neue Fahrzeugkonzepte.
Vorteile für Fahrer und Betreiber
Für Autobesitzer und Flottenmanager bedeuten ASSB:
- größere Flexibilität bei Langstrecken, ohne Angst vor Ladehindernissen,
- reduzierte Wartungsaufwände dank robuster Zellchemie,
- ökonomische Vorteile durch längere Lebenszyklen und niedrige Degradationsraten,
- ökologische Gewinne durch geringeren Materialverbrauch und optimierte Recyclingfähigkeit.
Die aktuellen BMW i7-Versuchsträger geben bereits einen Ausblick, wie Fahrspaß, Effizienz und Nachhaltigkeit künftig Hand in Hand gehen können – eine Innovation, die auch in München auf enormes Interesse stößt und den Weg für die nächste Generation elektrischer Luxuslimousinen ebnet.