Festkörperbatterien finden den Weg auf die Straße

19.03.2025

Festkörperbatterien: Die Zukunft der Elektromobilität?

In Zusammenarbeit mit dem amerikanischen Unternehmen Factorial Energy hat Mercedes-Benz einen Fahrzeug-Prototypen mit einer Lithium-Metall-Festkörperbatterie entwickelt und bereits im Februar 2025 erste Straßentests durchgeführt. Die Batterie wurde von Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP) und dem Kompetenzzentrum für Batteriesysteme konzipiert. Als Testmodell wurde der EQS ausgewählt, in den die Batterie integriert wurde.

Ein Meilenstein für die Batterieforschung 

Der Hauptunterschied zwischen Feststoffbatterien und heutigen Akkus liegt im Elektrolyten: Anstelle einer flüssigen Substanz wird ein fester Elektrolyt verwendet. Der Elektrolyt spielt eine zentrale Rolle in jeder Batterie, da er den Ionentransport zwischen Anode und Kathode ermöglicht. Den Unterschied bei der Festkörperbatterie macht vor allem die Verwendung einer Lithium-Metall-Anode, da sie, verglichen mit herkömmlichen Anodenmaterialien, eine deutlich höhere Energiedichte bietet. 

Die neue Technologie könnte es ermöglichen, dass E-Autos künftig eine gravimetrische Energiedichte von bis zu 450 Wh/kg erreichen und in der Folge eine deutlich höhere Reichweite hätten. Zudem gilt der neue Batterietyp als wesentlich sicherer: Während der Flüssig-Elektrolyt, ähnlich wie Benzin, leicht und schnell brennt, lässt sich sein festes Gegenstück kaum in Brand setzen. 

Innovative Tests und eine Patentierung

Nach zahlreichen Prüfstandtests wurde die Festkörperbatterie Ende 2024 in einen Mercedes EQS eingebaut, es folgten Labortests in Stuttgart. Seit Februar 2025 laufen bereits die Straßentests.

Laut Pressemitteilung besitzt die Festkörperbatterie von Mercedes-Benz einen innovativen Zellträger mit schwimmender Lagerung, der inzwischen auch patentiert wurde. Beim Laden und Entladen verändern die Batteriezellen ihr Volumen, was durch pneumatische Aktuatoren ausgeglichen wird. Die neue Technik soll die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der Batterie erheblich verbessern.

Zukunftsaussichten für die Elektromobilität

Die getestete Feststoffbatterie ermöglicht offenbar eine um bis zu 25 Prozent gesteigerte Reichweite, ohne dass Größe oder Gewicht der Batterie wesentlich beeinflusst werden. Zudem sorgt eine passive Kühlung für eine verbesserte Energieeffizienz. Erste Prognosen gehen von einer Reichweite von über 1.000 Kilometern aus. Zugleich soll sich die Ladezeit verringern.

Mit dem innovativen Prototypen setzt Mercedes-Benz neue Standards in der Elektromobilität. Die kommenden Tests werden zeigen, ob diese Technologie den Anforderungen der Serienproduktion gerecht wird. Dennoch spielen auch Materialknappheit und Preisschwankungen eine Rolle und werden für verschiedene Akku-Varianten auf dem Markt sorgen. Welche Batterie schließlich in welchem Fahrzeug angeboten wird, hängt voraussichtlich von den Anforderungen und der Zahlungsbereitschaft der Kunden ab. Sollte sich der neue Festkörperakku allerdings bewähren, könnte dies die Branche der Elektrofahrzeuge nachhaltig verändern, da ein neues Level an Effizienz erreicht wird.

Bild: Aditya Panchal auf Unsplash 

Quellen: futurezone.at, 21.02.2025

elektronikpraxis.de, Dipl.-Ing. (FH) Michael Richter, 27.02.2025

adac.de, 03.03.2025