China setzt ein Datum für die Batterierevolution: Feststoffelektrolyt bis 2030

China hat gerade ein Datum für eine der großen technologischen Veränderungen festgelegt, nach denen die Batterieindustrie seit Jahren strebt. Das Land hat seinen Fahrplan für die nächsten fünf Jahre vorgestellt, mit dem Ziel, die Entwicklung neuer Technologien zu beschleunigen und eine Lieferkette weiter zu stärken, die bereits weltweit eine enorme Bedeutung hat. Unter all den in dem Dokument genannten Technologien gibt es eine, die besonders hervorsticht.

Das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie zusammen mit sechs weiteren Regierungsbehörden hat den neuen Entwicklungsplan für die Batterieindustrie für den Zeitraum 2026–2030 veröffentlicht. Das Dokument legt die Prioritäten des Sektors während des sogenannten 15. Fünfjahresplans fest und rückt die neuen Technologien in den Mittelpunkt der industriellen Strategie des Landes.

China möchte festkörperbasierte Batterien in großem Maßstab produzieren

Das auffälligste Ziel ist, dass China vor 2030 die ersten großflächigen Anwendungen für vollständig festkörperbasierte Batterien erreichen möchte. Der Plan sieht vor, den Übergang von Forschung und Prototypen zur Markteinführung zu beschleunigen, wobei der Fokus auf einigen der wichtigsten Hindernisse liegt, die diese Technologie noch behindern.

Es geht nicht nur darum, eine Batterie mit festem Elektrolyt herzustellen und sie in ein Auto einzubauen. Der Dokument erwähnt ausdrücklich die Notwendigkeit, die ionische Leitfähigkeit sowie die Stabilität während der Lade- und Entladezyklen zu verbessern, während gleichzeitig an der Senkung der Herstellungskosten gearbeitet wird. Ebenfalls geplant ist es, den Kontakt zwischen den verschiedenen Materialien zu verbessern, die Lebensdauer zu verlängern und Systeme zu entwickeln, die es ermöglichen, den für das ordnungsgemäße Funktionieren dieser Batterien notwendigen Druck zu steuern.

Ein weiterer wichtiger Punkt wird darin bestehen, die Produktionskapazität für hochleistungsfähige Festelektrolyte zu erhöhen. China möchte außerdem die für die Massenproduktion dieser Batterien notwendigen Anlagen fördern, einschließlich isostatischer Presse und anderer spezieller Systeme für diese Technologie. Das Ziel ist also nicht, bei den Laboren zu bleiben, sondern eine Industrie aufzubauen, die in großen Mengen solche Batterien herstellen kann.

Der Plan sieht außerdem vor, Hochspannungs-Kathodenmaterialien mit hoher Kapazität mit anodbasierten Systemen auf Basis von metallischem Lithium zu kombinieren sowie Designs ohne Anode zu erforschen. Dies sind einige der Ansätze, die es ermöglichen könnten, die Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichen Batterien erheblich zu steigern, obwohl es vor einer großflächigen Einführung dieser Lösungen noch erhebliche technische und wirtschaftliche Herausforderungen gibt.

China möchte jedoch nicht alles auf eine einzige Technologie setzen. Das neue Dokument schlägt vor, eine Struktur beizubehalten, in der Lithiumbatterien weiterhin die Grundlage der Industrie bleiben, ergänzt durch andere Alternativen wie Natriumbatterien und Flüssigkeitsbatterien. Ziel ist es, je nach Anforderung der jeweiligen Anwendung unterschiedliche Lösungen zur Verfügung zu haben.

Natriumbatterien erhalten ebenfalls besondere Aufmerksamkeit. Der Plan hebt ihre Vorteile hinsichtlich Kosten, Sicherheit und Ressourcenzuverlässigkeit hervor und schlägt vor, Fortschritte bei Autobatterien sowie Energiespeichersystemen zu erzielen, die auch bei niedrigen Temperaturen funktionieren, eine höhere Energiedichte aufweisen und eine lange Lebensdauer haben.

Die Strategie geht sogar über die Erhöhung der Speicherkapazität hinaus. China hat sich zum Ziel gesetzt, dass Lithiumbatterien mit langer Lebensdauer in diesem Zeitraum 15.000 Lade- und Entladezyklen durchstehen können. Gleichzeitig möchte die Regierung, dass die führenden Hersteller ihre Defektraten auf das Niveau von Teilen pro Milliarden senken, eine Forderung, die direkt darauf abzielt, Qualität und Zuverlässigkeit der Produktion zu verbessern.

Ein weiteres Ziel ist es, die nationale Rohstoffindustrie zu stärken. Das Dokument sieht vor, die Erkundung und Entwicklung inländischer Lithium-, Kobalt- sowie anderer als strategisch geltender Mineralvorkommen zu beschleunigen, um die Versorgung einer Industrie sicherzustellen, die zunehmend von ihnen abhängig ist.

Auch in der Unternehmensstruktur selbst werden Veränderungen stattfinden. Der Plan fördert Fusionen und Umstrukturierungen innerhalb des Sektors, um eine Branche zu konsolidieren, die in den letzten Jahren einen starken Ausbau der Kapazitäten erlebt hat. Ziel ist es, die Effizienz zu steigern und die Sicherheit der Lieferkette zu stärken.

Auch das Recycling nimmt einen wichtigen Platz ein. Die Hersteller müssen je nach ihrem Verkaufsvolumen Systeme zur Sammlung von gebrauchten Batterien einrichten, und China möchte die Schaffung von Recyclingkapazitäten in den wichtigsten Auslandsmärkten, in denen seine Unternehmen tätig sind, sofern die Bedingungen es zulassen, fördern.

Eine der interessantesten Maßnahmen für die kommenden Jahre wird die Einführung eines digitalen Identifikationssystems für Batterien sein. Die chinesische Regierung beabsichtigt, Formeln zu entwickeln, die mit den internationalen Passsystemen für Batterien kompatibel sind, und den gegenseitigen Austausch von Daten zum Kohlenstofffußabdruck zu fördern. Dies könnte besonders wichtig für chinesische Hersteller sein, die ihre Exporte nach Europa und anderen Märkten weiter ausbauen möchten.

Dieser neue Plan kommt nur wenige Wochen nachdem China seine spezifische Strategie für die Industrie der Elektro- und vernetzten Fahrzeuge für den Zeitraum 2026–2030 vorgestellt hat. Dabei setzte das asiatische Land sich zum Ziel, dass Fahrzeuge neuer Energiearten bis 2030 70 Prozent der nationalen Neuzulassungen von Pkw ausmachen sollen.

Die Übereinstimmung beider Pläne macht sehr deutlich, welche Richtung China in den kommenden Jahren einschlagen will: die Präsenz von Elektrofahrzeugen weiter ausbauen und gleichzeitig die Entwicklung von Technologien beschleunigen, die ihre Batterien grundlegend verändern können.

Die große Unbekannte wird nun darin liegen, wie schnell diese Technologien in der Lage sein werden, die Prototypen hinter sich zu lassen und zu Serienmodellen mit großer Stückzahl zu gelangen. Der chinesische Plan sieht nicht vor, dass bereits im Jahr 2030 alle Batterien einen festen Elektrolyten haben müssen, sondern setzt sich stattdessen das Ziel, diese Technologie zunächst in großem Maßstab anzuwenden.

Das lässt Raum dafür, dass in den kommenden Jahren verschiedene Lösungen nebeneinander existieren. Herkömmliche Lithiumbatterien werden weiterhin eine zentrale Rolle spielen, während Natriumbatterien in bestimmten Anwendungen an Bedeutung gewinnen können und feste Batterien schrittweise zu Elektrofahrzeugen mit größerer Reichweite, geringerem Gewicht und besseren Leistungsmerkmalen führen werden.

Wichtig ist, dass China Festkörperbatterien nicht länger nur als eine Technologie für die ferne Zukunft betrachtet. 2030 gilt nun als offizieller Termin für den Beginn ihrer großflächigen Einführung, und der neue Plan legt einen Großteil der dafür notwendigen industriellen Mittel fest.