Letzte Woche kündigten Solid Power und SK Innovation ein Joint Venture zur Entwicklung von Festkörperbatterien an, die einen Elektrolyten auf Sulfidbasis verwenden, der von dem in Colorado ansässigen Startup entwickelt wurde. Im Rahmen der Vereinbarung werden die beiden Firmen zusammenarbeiten, um Festkörperbatterien mit einer Energiedichte von mindestens 930 Wattstunden pro Liter zu entwickeln und zu produzieren – genug, um mit einer einzigen Ladung eine Reichweite von bis zu 930 Kilometern zu erreichen.
Auf dem Heimweg von seinem Treffen mit SK Innovation sprach Solid Power-Gründer und CEO Doug Campbell mit Kim Byung-wook von der Korea Herald über die neue Geschäftsbeziehung und ihre Vorteile für beide Unternehmen. Während des Interviews teilte er einige faszinierende Einblicke in die neue Technologie, an der sein Unternehmen arbeitet.
Campbell sagte, petrochemische Unternehmen produzieren viel Schwefelwasserstoff, ein hochgiftiges Gas. Für sie ist es ein Abfallprodukt, dessen Beseitigung Geld kostet. Aber für Solid Power ist es ein Rohstoff für ihre sulfidbasierten Festkörperbatterien. „Ein Unternehmen wie SK (Innovation) produziert tonnenweise Schwefelwasserstoffgas und muss im Moment für die Entsorgung bezahlen. Sie könnten möglicherweise das, was jetzt eine Verbindlichkeit ist, in einen Vermögenswert verwandeln“, sagte Campbell.
Im Rahmen der neuen Partnerschaft könnte SK Innovation sein Abfallgas Schwefelwasserstoff an Solid Power liefern. Auf die Frage, was Solid Power im Gegenzug bieten könnte, sagte der CEO ohne zu zögern „Beschleunigung“. „Wenn diese Partnerschaft weiterhin so funktioniert, wie wir es erwarten, erwarten wir eine Massenproduktion (von Festkörperbatterien) weit vor 2030, absolut.“
SK Innovation hat den konservativsten Zeitplan für die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien der drei koreanischen Batteriehersteller. Samsung SDI und LG Energy Solution streben die Produktion im Jahr 2027 an, während das Ziel von SK Innovation 2030 ist, schreibt Kim.
Vier Schlüsselkomponenten
Festkörper- und Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus vier Schlüsselkomponenten – Kathoden, Anoden, Elektrolyten und Separatoren. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Festkörperbatterien feste Elektrolyte anstelle von halbflüssigen Elektrolyten enthalten. Schwefelwasserstoffgas ist der Rohstoff für die von Solid Power entwickelten Festelektrolyten. Diese einfache Änderung der Chemie macht Festkörperbatterien, die potenziell leichter, leistungsstärker und feuerfester sind.
Solid Power ersetzt das in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verwendete Kobalt und Nickel durch Pyrit – eine Kombination aus Eisen und Schwefel, die kostengünstig und in der Natur reichlich vorhanden ist. „Lithium-Ionen-Batterien werden von den Kosten für Nickel und Kobalt dominiert. Pyrit ist unglaublich billig“, sagte Campbell.
„Ich sage scherzhaft, dass es so billig wie Dreck ist, weil es buchstäblich Dreck ist. So können die Kosten, und ich übertreibe nicht, um 90 bis 95 Prozent gesenkt werden.
„Aus Colorado kommend, gibt es überall Pyrit. Die ganzen Berge sind voller Pyrit, es ist überall. Aus unserer Sicht sehen wir den Pyrit also eher aus wirtschaftlichen Gründen als Game Changer an.“
Um Energiedichten von bis zu 500 Wattstunden pro Kilogramm oder mehr zu erreichen, benötigen Festkörperbatterien neue Chemien, und Pyrit ist einer der vielversprechendsten Kandidaten. Mit der bestehenden Festkörperchemie sagte Campbell: “Die Mathematik funktioniert nicht.”
Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die für eine akzeptable Lebensdauer bei oder unter 35 Grad Celsius gehalten werden müssen, können Pyrit-Festkörperbatterien Hitze von bis zu 70 Grad Celsius aushalten, ohne sich zu verschlechtern. „Da sie Hitze vertragen, glauben wir und unsere Partner von Automobilherstellern, dass keine Paketkühlung erforderlich sein wird. Das allein bedeutet ungefähr 10 Prozent Kosteneinsparungen“, sagte Campbell.
Solid Power-Batterien haben noch Herausforderungen, die gemeistert werden müssen, bevor sie in Serienautos eingesetzt werden können. Pyrit-Festkörperbatterien arbeiten heute nur mit niedriger Spannung, wodurch sie nicht schnell wieder aufgeladen werden können. „Autohersteller wollen das ursprüngliche Spannungsprofil nicht ändern. Dies kann jedoch mit bipolaren Designs angegangen werden, die die Nennspannung verdoppeln, aber das muss entwickelt werden“, sagte Campbell.
Wie bei jeder Geschichte über Batterieinnovationen müssen wir bedenken, dass der Weg zwischen Labordurchbrüchen und kommerzieller Produktion voller Hindernisse ist. Für EV-Befürworter liegt 2030 zu weit in der Zukunft. Wir wollen Durchbrüche, die heute kostengünstigere Batterien mit höherer Leistung auf den Markt bringen. Batterien aus Schmutz klingen zu schön, um wahr zu sein, aber SK Innovation muss in der Solid Power-Technologie Versprechen sehen, mit ihnen ein Joint Venture einzugehen.
„Jede innovative Technologie, an der wir in Solid State arbeiten, würde schließlich unter diese Kooperationsvereinbarung fallen“, sagte Campbell. Das könnte SK Innovation auf den Fahrersitz der Batterieindustrie setzen, wenn es Solid Power gelingt, Batterien aus Schmutz zu perfektionieren.
Die einzige Frage, die wir Campbell gestellt hätten, wenn wir bei seinem Interview dabei gewesen wären, ist, warum sein Unternehmen Schwefelwasserstoffgas von einem Unternehmen in Korea benötigt, wenn der Schwefel, den es für die Herstellung seines Festelektrolyten benötigt, fast kostenlos aus diesen Bergen entnommen werden kann in Colorado? Vielleicht ist das ein Quatsch. Vielleicht sprach Campbell von der Produktion in Korea, wo Pyrit weniger reichlich vorhanden ist, als von der Produktion in Amerika. Auf jeden Fall kommen Festkörperbatterien, und Solid Power scheint auf diesem Gebiet führend zu sein. Jetzt sehen Sie, ob es halten kann, was es verspricht.
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