Festkörperbatterien

Elektrochemische Speicher

Festkörperbatterien ersetzen den flüssigen Elektrolyten konventioneller Lithium-Ionen-Batterien durch einen festen Elektrolyten (z.B. Keramik, Glas oder Polymer). Die Technologie befindet sich noch in der Entwicklung und Vorserienphase.

Technische Spezifikationen

Investitionskosten
300.0 - 800.0 €/kWh
Prognosewerte
Wirkungsgrad
90.0% - 95.0%
Prognosewerte
Kapazitätsbereich
1 kWh - 1 MWh*
Speicherdauer
Tage-Wochen
C-Rate (Lade-/Entladerate)
1.0 - 3.0
Ladezyklen
5.000-10.000
Lebensdauer
15 - 20 Jahre
Prognosewerte
Degradation pro Jahr
1-2%

Vor- und Nachteile

Vorteile

  • Sehr hohe Sicherheit (nicht brennbar, kein Auslaufen)
  • Höhere Energiedichte als flüssige Lithium-Ionen-Batterien
  • Schnellere Ladezeiten möglich
  • Breiterer Temperaturbereich (-20°C bis +80°C)
  • Längere Lebensdauer erwartet
  • Kompaktere Bauweise möglich

Nachteile

  • Technologie noch nicht marktreif (Prototypenstadium)
  • Sehr hohe Produktionskosten derzeit
  • Herstellungsverfahren noch nicht skaliert
  • Mechanische Herausforderungen an der Grenzfläche
  • Niedrige Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur (je nach Material)
  • Begrenzte kommerzielle Verfügbarkeit

Besonderheiten

Die Komplexität der Herstellung ist sehr hoch und erfordert neue Produktionsprozesse. Verschiedene Materialansätze (Sulfide, Oxide, Polymere) befinden sich in der Entwicklung. Zahlreiche Automobilhersteller und Batterieproduzenten investieren massiv in die Technologie. Markteinführung wird für Mitte bis Ende der 2020er Jahre erwartet. Potentiell revolutionär für Elektromobilität und könnte langfristig Lithium-Ionen-Batterien ablösen.

Komplexität
Sehr hoch
Genehmigungsverfahren
Moderat
Standortanforderungen
Neue Produktionsprozesse erforderlich
Hauptanwendungen
Elektromobilität (zukünftig) Premium-Anwendungen

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Kategorie

Elektrochemische Speicher

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