Durchbruch in der in den USA ansässigen Lithium-Eisenphosphat-Batterietechnologie: Energiedichte ähnlich der von ternären Lithiumbatterien

Kürzlich zeigten die neuesten Nachrichten des amerikanischen Batterieunternehmens ONE, dass es eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie entwickelt hat, deren Gewicht und Energiedichte denen ternärer Lithiumbatterien ähnelt. Allerdings wird die Lithium-Eisenphosphat-Batterie von ONE erst Ende 2024 in Produktion gehen.

Der Name dieses Batterieprodukts ist Aries II und die Ladekapazität des Batteriepakets beträgt 71,5-Kilowattstunden. Die Gewichtsenergiedichte seiner Zellen erreicht 162 Wh/kg, was einer Gewichtsenergiedichte von 160,7 Wh/kg auf der Ebene des Akkupacks entspricht.
Die Energiedichte ist ein wichtiger Indikator für die Batterieleistung. Dabei handelt es sich um das durchschnittliche Einheitsvolumen oder die durchschnittliche Masse der von einer Batterie abgegebenen elektrischen Energie.
Aufgrund der Tatsache, dass die Reichweite von New-Energy-Fahrzeugen hauptsächlich von der verfügbaren Elektrizität und dem Gesamtenergieverbrauch des Fahrzeugs (Reichweitenkapazität=verfügbarer Strom/Energieverbrauch) abhängt, wird die maximale Einzelfahrreichweite von New-Energy-Fahrzeugen hauptsächlich bestimmt durch die Energiedichte der Batterie, sofern der gleiche Energieverbrauch unverändert bleibt und das Volumen und Gewicht des Batteriepakets streng begrenzt bleibt.

Wie ist also die globale Position der Energiedichte des Batteriepakets von ONE?

Laut einer globalen Liste von Batteriepaketen mit der höchsten und niedrigsten Energiedichte, die von Battery Design hergestellt werden, liegt der Spitzenreiter bei NIO Motors in China. Der Akku für die bevorstehende Installation des NIO ET7 hat eine Kapazität von 150-Kilowattstunden, ein Gewicht von 575 Kilogramm (1268 Pfund) und eine Energiedichte von 260,9 Wh/kg. Laut Benutzerhandbuch von NIO Automotive verwendet diese Batterie eine ternäre positive Elektrode mit hohem Nickelgehalt und einen halbfesten Elektrolyten.

Als nächstes kommt die Kirin-Batterie aus der Ningde-Ära, die ein ternäres positives Elektrodenmaterial mit hohem Nickelgehalt verwendet und eine maximale Gewichtsenergiedichte von 255 Wh/kg aufweist.
Die Gewichtsenergiedichte des 82-kWh-Akkus des Tesla Model 3 und Model Y beträgt 171 Wh/kg, wobei ternäre zylindrische Lithium-Ionen-Akkus von Panasonic aus Japan verwendet werden. Das Porsche Taycan 2019 Turbo S-Derivat verfügt über einen 93,4-Kilowattstunden-Akku, wiegt 630 Kilogramm (1389 Pfund) und nutzt einen ternären Lithium-Softpack-Akku von LG New Energy aus Südkorea. Der Akku hat ein Gewicht und eine Energiedichte von 148,3 Wh/kg.

Für die Blade-Batterien von BYD wird außerdem ein Lithium-Eisenphosphat-Materialsystem verwendet. Der BYD Han EV hat eine Akkukapazität von 85,4 Kilowatt und wiegt 592 Kilogramm. Auf Akkuebene beträgt die Gewichtsenergiedichte 144,2 Wh/kg.
Bei den Dolphins von BYD stehen zwei Akkupacks zur Auswahl. Die maximale Ladung beträgt 44,9 Grad, bei einer Masse von 308,6 kg bzw. 680 lb und einer Gewichtsenergiedichte von 145,5 Wh/kg. Der Dichtungsakku hat ein höheres Gewicht und eine höhere Energiedichte. Aufgrund seiner CTB-Struktur wiegt der Akku 558 Kilogramm (1230,2 Pfund), hat eine Kapazität von 82,{11}Kilowattstunden und eine Gewichtsenergiedichte von 148 Wh/kg.
Es zeigt sich, dass die Batterieprodukte von ONE im Vergleich zur Lithium-Eisenphosphat-Blade-Batterie von BYD sogar noch mehr Vorteile haben. Einer gab außerdem an, dass Aries II-Batterien im Vergleich zu ternären Lithiumbatterien 25 Prozent günstiger seien und eine längere Batterielebensdauer hätten.
Allerdings werden die von ONE produzierten Batteriepakete erst Ende 2024 in Produktion gehen. Derzeit gibt es keine Neuigkeiten darüber, welches Modell des Autoherstellers mit dieser Batterie ausgestattet sein wird. Das einzige Unternehmen, das darüber informiert wurde, dass es EIN Produkt verwenden wird, ist Bollinger, ein neues Automobilunternehmen in den Vereinigten Staaten. Das Unternehmen wird jedoch Aries-Batterieprodukte anstelle von Aries II verwenden.

Berichten zufolge eignen sich Aries-Batterien für Lkw der Stufen 3 bis 6 mit 3000 Batteriezyklen, während Aries II für Pkw und leichte Lkw geeignet ist, ihre Haltbarkeit jedoch bei 2000 Zyklen um 33,3 Prozent gesunken ist.
Der Vorteil von ONE gegenüber seinen Mitbewerbern liegt jedoch in der lokalen Produktion. Dadurch erhält jedes Auto, das dieses Produkt verwendet und dem Inflation Reduction Act (IRA) entspricht, die volle Steuergutschrift. Darüber hinaus ist es auch ein eigenes Batterieunternehmen in den USA.
Es wird davon ausgegangen, dass ONE diese Lithium-Eisenphosphat-Batterien in Van Buren Town, Michigan, in der Nähe der Automobilfabriken von Ford, General Motors und Stratus produzieren wird.

Das Unternehmen ONE mag unbekannt erscheinen, aber in Wirklichkeit hat es viel Potenzial. Im Juli 2020 gründete der ehemalige Ingenieur Ijaz des bankrotten A123-Batterieunternehmens in den USA dieses Energieunternehmen mit dem Namen „Our Next Energy“. Fast ein Sechstel der 315 Mitarbeiter von One sind ehemalige Mitarbeiter von A123, einschließlich des Chief Operating Officer.
Ziel von Ijaz ist es, ein Unternehmen zu leiten, das sich auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien konzentriert, und so die drei größten Hindernisse für den großflächigen Einsatz von Elektrofahrzeugen in den Vereinigten Staaten zu beseitigen: Kilometerangst, Probleme mit der Batteriesicherheit und der Mangel an Batteriegiganten, mit denen man konkurrieren kann Ningde Times, LG und Panasonic.
Derzeit hat One 355 Millionen US-Dollar von Investoren eingesammelt, darunter Bill Gates‘ Breakthrough Energy Ventures, BMW Ventures und Franklin Templeton, mit einer Unternehmensbewertung von 1,2 Milliarden US-Dollar. Im vergangenen Herbst gewährte die Regierung von Michigan einem Unternehmen mindestens 220 Millionen US-Dollar an Bargeld und Steuererleichterungen für den Bau einer Batteriefabrik im Wert von 1,6 Milliarden US-Dollar in einem Vorort von Detroit. Die Produktion soll 2024 aufgenommen werden.