Tesla Battery Day: „Es ist ein Quantensprung“

SPIEGEL: Herr Fichtner, Teslas „Battery Day“ stieß auf großes Interesse, wieder einmal sah die Autowelt danach Kalifornien statt nachher Stuttgart oder Wolfsburg. Ist das ein Zeichen dafür, dass Deutschland die Batterietechnologie durchgeschlafen hat?

Maximilian Fichtner: Um die Frage zu beantworten, müssen Sie sich nur ansehen, was Tesla präsentiert hat: Pläne, die Reichweite um mehr als 50 Prozent zu erhöhen und die Batteriekosten um 56 Prozent zu senken. Zu diesem Zweck hat das Unternehmen einen Weg gezeigt, wie auf dem Gebiet einer Gigafabrik …

SPIEGEL: … eine Fabrik, in der wie in Nevada Pro Jahr können mehrere Gigawattstunden Batteriekapazität produziert werden …

Fichtner: … kann eine Terawattstunden-Fabrik entstehen, dh eine 1000-fache Steigerung der Batterieproduktion. Laut Tesla sollten dadurch die Investitionskosten pro Gigawattstunde um bis zu 70 Prozent gesenkt werden. Es ist revolutionär. Deutschland muss sich nicht in der Forschung verstecken, aber in der Produktion sieht es anders aus.

SPIEGEL: Was machen die deutschen Autohersteller anders?

Fichtner: Sie lagern mehr Dinge an Lieferanten aus. Sie entwickeln nur Kernkomponenten wie den Motor selbst. Die Batterieproduktion ist kein Kerngeschäft. Irgendwann versuchen Sie, mit bewährten Methoden ein Elektroauto zu bauen, das Tesla entspricht, nur mit bessere Körperlücken. Tesla hingegen erzielt einen technologischen Vorsprung durch die Verarbeitung der gesamten Produktionskette, von der Integration der eigenen Hardware und Software über Batterien bis hin zum fertigen Auto. Und jetzt haben sie ein eher ungewöhnliches Zellendesign vorgestellt, an das sich kein anderer Hersteller wenden würde.

SPIEGEL: Welche Art von Batteriezelle präsentierte Tesla genau?

Fichtner: Eine neue runde Zelle. Bisher enthielten Tesla-Batterien runde Zellen, die etwas größer sind als die Batterien einer klassischen Taschenlampe. Im Inneren befindet sich eine aufgerollte Metallfolie mit einer Paste darauf, dies ist das eigentliche Speichermaterial. Am Ende dieser Rolle befindet sich eine Registerkarte. Wenn ich den Akku lade oder entlade, muss der Strom über die Lasche durch die gesamte Wicklung fließen. Tesla hat es nun geschafft, diese Rolle miteinander zu verbinden und die Registerkarte überflüssig zu machen.

SPIEGEL: Das klingt vergleichsweise banal, wie wirkt es sich aus?

Fichtner: Der Weg für den Strom wird erheblich kürzer sein und Tesla kann die Größe der Zelle auf die einer kleinen Bierdose erhöhen. Eigentlich würde das kein Hersteller tun, da sonst beim Schnellladen die Wärme nicht aus der Zelle kommt. Aufgrund des Designs ohne Lasche und der kürzeren Abstände ist der Widerstand geringer und es wird kaum Wärme erzeugt. Allein das Format ermöglicht 16 bis 18 Prozent höhere Bereiche, und gleichzeitig kann ein solches System bis zu sechsmal schneller geladen werden. Das ist ein Quantensprung.

SPIEGEL: Werden solche Fortschritte ein Elektroauto im Jahr 2022 komfortabler und nützlicher machen als einen Verbrennungsmotor?

Fichtner: Ja, aber das könnte früher passieren, nur nicht unbedingt durch Tesla. Der chinesische Hersteller BYD hat jetzt ein Auto mit einer sehr dünnen Lithiumeisenphosphatbatterie, einer Reichweite von 600 Kilometern und einem Preis von rund 32.000 US-Dollar vorgestellt. Eine solche Batterie ist sehr sicher und frei von Nickel und Kobalt, benötigte jedoch viel Platz und war daher für normale Autos lange Zeit keine Option. BYD hat es nun geschafft, den Platzbedarf um die Hälfte zu reduzieren. Diese Batterie ist kostengünstig und könnte Elektroautos noch sicherer machen, obwohl Batteriefahrzeuge bereits 45-mal weniger Feuer pro Kilometer fangen als Autos mit Verbrennungsmotor.

SPIEGEL: Tesla möchte in Zukunft insgesamt bis zu 54 Prozent höhere Bereiche schaffen. Ist das realistisch?

Fichtner: Dieser Wert setzt sich aus Fortschritten im Zellendesign, der Integration der Batterie in das Fahrzeug und Änderungen an den beiden Polen der Speichervorrichtung, der Anode und der Kathode, zusammen. Letzteres sehe ich skeptisch. Die geplante Verwendung von Silizium anstelle von Graphit für die Anode erhöht die Kapazität, das Material bläst sich jedoch während des Ladevorgangs drei- bis viermal auf. Dies führt zu mechanischer Beanspruchung. Tesla muss dieses Problem lösen. Bei der Kathode soll Nickel Kobalt ersetzen, dies erhöht jedoch die Brandgefahr, wenn auch nur minimal. Tesla möchte das Nickel mit einer Beschichtung vom Elektrolyten entkoppeln und das Risiko minimieren. Das Problem bleibt jedoch, dass Nickel nur in begrenztem Umfang verfügbar ist und langfristig zum neuen Kobalt werden könnte. Wir brauchen definitiv eine Einführung in die Kreislaufwirtschaft.

SPIEGEL: Also sind die 54 Prozent übertrieben?

Fichtner: Selbst wenn Tesla nur die Hälfte der erwarteten Erhöhungen bei den schwierigen Änderungen an der Anode und einige Prozentpunkte weniger beim Zelldesign erreicht, bleibt 40 Prozent mehr Reichweite. Das wären rund 700 statt 500 Kilometer mit einer Ladung. Das ist viel, basierend auf fast konventioneller Batteriechemie. Elon Musk hat alles angefangen von der Verarbeitung der Rohstoffe bis zum fertigen Auto, um seine Autos besser und billiger zu machen. Tesla hat es anscheinend geschafft, beide Schrauben in die richtige Richtung zu drehen. Auch wenn das Unternehmen nur einen Bruchteil des angekündigten Wachstums erzielt, liegt dies immer noch weit über dem, was die Konkurrenz in diesem Land plant.

SPIEGEL: Musk versprach eine Kostenreduzierung von 56 Prozent pro Kilowattstunde Batteriekapazität. Welchen Effekt hätte das?

Fichtner: Dann würden Sie 70 bis 80 US-Dollar pro Kilowattstunde kosten. Es gibt keinen Grund mehr, einen Verbrennungsmotor zu kaufen – nicht einmal den Preis. Das wären rund 20.000 Euro für ein Mittelklasse- bis Oberklassefahrzeug.

SPIEGEL: Wie realistisch ist das?

Fichtner: Die Kostensenkung in zwei bis drei Jahren wäre extrem schnell. Beim Zellendesign hat Tesla jedoch alles gut berechnet und die bessere Integration der Batterie in das Fahrzeug gut durchdacht. Ich denke, es ist sehr wahrscheinlich, dass Tesla mindestens zwei Drittel bis drei Viertel der Ziele erreichen wird.