Der chinesische Batteriehersteller CATL hat auf der Beijing Auto Show die dritte Generation seiner Qilin-Batterie präsentiert. Diese neue Entwicklung verspricht bedeutende Fortschritte für Elektrofahrzeuge, darunter ein geringeres Gewicht, mehr Innenraum und eine deutlich höhere Reichweite. CATL, als größter Lieferant für Elektroauto-Batterien weltweit, setzt damit neue Maßstäbe in der Branche.
Wichtige Erkenntnisse
- Die neue Qilin-Batterie von CATL erreicht eine gravimetrische Energiedichte von 280 Wh/kg.
- Sie ermöglicht eine Gewichtseinsparung von 255 kg und 112 Liter mehr Innenraum im Vergleich zu LFP-Batterien.
- Die Schnellladefähigkeit wurde auf bis zu 10 C verbessert, was Ladezeiten deutlich verkürzt.
- CATL arbeitet auch an Natrium-Ionen-Batterien als kostengünstige Alternative ohne Lithium.
- Eine verbesserte Kühlung und geringerer Innenwiderstand steigern Leistung und Sicherheit.
Revolutionäre Zell-zu-Paket-Technologie
CATL setzt seit 2019 auf das Cell-to-Pack (CTP)-Prinzip. Dabei werden die Batteriezellen direkt in einem Gehäuse zusammengefasst, das auch die Fahrzeugstruktur unterstützt. Die übliche Modulebene entfällt. Dies spart Bauraum und Gewicht. Die gesamte Batterie wird zu einem einzigen großen Modul.
Diese Integration ermöglicht eine optimierte Anordnung der Zellen. Dadurch verbessert sich die Kühlung erheblich, was wiederum die Ladeleistung steigert. Die dritte Generation der Qilin-Batterie baut auf diesen Prinzipien auf und verfeinert sie weiter.
Faktencheck
- CATL hält über 48 Prozent des Marktanteils bei Elektroauto-Traktionsbatterien.
- Die neue Qilin-Batterie wiegt nur 625 kg.
- Sie bietet eine Energiedichte von 280 Wh/kg, verglichen mit 255 Wh/kg der Vorgängerversion.
Leichter, geräumiger, weiter: Die Vorteile im Detail
Die gravimetrische Energiedichte der neuen Qilin-Batterie erreicht beeindruckende 280 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg). Das ist ein deutlicher Sprung gegenüber den bisherigen 255 Wh/kg. CATL gibt an, dass eine solche Batterie nur 625 kg wiegen würde. Dies führt zu erheblichen Einsparungen.
Im Vergleich zu einem Batteriesystem mit Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Zellchemie bedeutet dies eine Gewichtsreduzierung von 255 kg. Zudem entsteht eine Platzersparnis von 112 Litern. Dieser Raumgewinn kann für mehr Kopffreiheit oder zusätzlichen Stauraum genutzt werden, beispielsweise für 18 mm mehr Kopffreiheit.
"Lithium-Eisenphosphat nähert sich seiner theoretischen Energiedichtegrenze", sagte Dr. Wu Kai, Chief Scientist von CATL. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, alternative Technologien zu entwickeln und bestehende zu optimieren.
Verbesserte Kühlung und Ladeleistung
Die neue Qilin-Batterie liefert eine Spitzenleistung von drei Megawatt. Das ist mehr als doppelt so viel wie die zweite Generation (1330 kW). Diese Steigerung ist auf einen gesenkten Innenwiderstand und eine verbesserte Kühlung zurückzuführen. Jede Zelle verfügt über einen unabhängigen Abwärmekanal. Dies trägt zur thermischen Gesundheit und Betriebssicherheit bei.
Die optimierte Wärmeabfuhr und der geringere Widerstand verbessern nicht nur die Stromabgabe, sondern auch die Stromaufnahme. CATL spricht von einer Schnellladefähigkeit von 10 C. Das bedeutet, dass die Batterie theoretisch in einem Zehntel ihrer Kapazität vollständig geladen werden könnte. Praktisch würde dies Ladezeiten ermöglichen, die dem Tanken eines Verbrenners sehr nahekommen.
Hintergrund: C-Rate
Die C-Rate beschreibt das Verhältnis von Lade- oder Entladestrom zur Kapazität einer Zelle. Eine hohe C-Rate bedeutet schnelles Laden oder Entladen. Eine 10 C-Rate würde bedeuten, dass ein Akku mit 100 Ah in 6 Minuten vollständig geladen werden könnte.
Ganzheitliche Fahrzeugvorteile
Die Vorteile der neuen Qilin-Batterie gehen über die reine Energiedichte hinaus. CATL argumentiert, dass der geringere Energieverbrauch des Fahrzeugs um sechs Prozent gesenkt werden kann. Dies wird hauptsächlich durch aerodynamische Vorteile einer niedrigeren Silhouette erreicht. So könnten 0,78 kWh pro 100 km eingespart werden.
Das geringere Gewicht der Batterie führt zu weiteren positiven Effekten. Ein Auto mit einem 625 kg schweren Akku würde beispielsweise 0,6 Sekunden schneller von 0 auf 100 km/h beschleunigen. Der Schwerpunkt des Fahrzeugs würde um 6,5 Prozent sinken, was die Fahrstabilität verbessert. Auch der Bremsweg verkürzt sich um etwa 1,44 Meter.
Die Gewichtsentlastung wirkt sich zudem positiv auf die Lebensdauer der Fahrzeugkomponenten aus. Die Fahrwerkskomponenten könnten 40 Prozent länger halten, die Reifen sogar über 30 Prozent länger. Diese Angaben macht CATL, ohne ein spezifisches Referenzfahrzeug zu nennen.
Blick in die Zukunft: Natrium- und Kondensat-Batterien
CATL erforscht neben der Qilin-Batterie weitere vielversprechende Technologien. Die weiterentwickelten Shenxing-Speicher nutzen weiterhin die robuste LFP-Chemie. Hier liegt der Fokus auf einer noch schnelleren Ladefähigkeit bei überschaubaren Kosten.
Erst kürzlich stellte CATL die serienreife Natrium-Ionen-Batterie namens "Naxtra" vor. Diese Technologie verspricht noch niedrigere Kosten und Unabhängigkeit vom kritischen Rohstoff Lithium. Der Nachteil ist eine bescheidene Energiedichte von 175 Wh/kg. Ein großer Vorteil ist jedoch die überragende Kältefestigkeit. Die Serienproduktion im GWh-Maßstab soll Ende 2026 beginnen.
- Naxtra (Natrium-Ionen): Kostengünstig, lithiumunabhängig, kältefest.
- Qilin Condensed Battery: Hochleistungsableger mit bis zu 350 Wh/kg und 1500 km Reichweite.
Qilin Condensed Battery: Der Hochleistungsableger
Ein weiterer Entwicklungsstrang ist die "Qilin Condensed Battery". Dieser hochgezüchtete Ableger soll mit NMC-Chemie, einer nickelreichen Kathode und einer Silizium-Kohlenstoff-Anode, eine gravimetrische Energiedichte von 350 Wh/kg erreichen. Die volumetrische Dichte soll bei 760 Wh/l liegen. Dies könnte Reichweiten von bis zu 1500 km ermöglichen.
Um das Gewicht weiter zu minimieren, besteht das Gehäuse aus einer Titanlegierung. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob die Automobilindustrie solche teuren Lösungen auch für den Massenmarkt akzeptiert. Ein Serienstart der Condensed Battery ist derzeit noch unklar. Die dritte Generation der Qilin-Batterie hingegen scheint für die Serienproduktion vorgesehen. Wann, bei welchem Hersteller und zu welchem Preis, hat CATL in Peking noch nicht bekannt gegeben.
