Wie Elon Musk die Batterietechnologie revolutionieren will

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Könnte das am wenigsten aufregende Stück von Elon Musks Imperium das transformativste sein?

Elon Musk hat vielleicht das aufregendste Portfolio an Unternehmen auf dem Planeten.

Es gibt SpaceX mit seiner Mission zum Mars und Tesla mit seinen superschnellen High-Tech-Elektroautos.

Er behauptet, sein Hyperloop-Konzept könnte den öffentlichen Verkehr revolutionieren. Und selbst seine Boring Company ist irgendwie interessant – sie zielt darauf ab, neue Wege zu finden, um Tunnel zu graben.

Welches wird die Welt am meisten verändern? Ich behaupte, dass es sein Batteriegeschäft sein wird.

Klingt das nicht so schillernd?

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Herr Musk sagt, er werde eine Reihe von Fortschritten in der Batterietechnologie ankündigen

Aber die kompakten, leichten Lithiumbatterien, mit denen Sie jetzt Filme auf hauchdünnen Telefonen streamen können, werden bald viel mehr Zeit in Ihrem Leben verbringen.

  • Business Daily: Justin Rowlatt untersucht, wie sich die Batterien weiterentwickeln

Sie interessieren sich wahrscheinlich schon für das Potenzial von Elektroautos.

Aber vielleicht haben Sie auch die üblichen Bedenken, tatsächlich eines zu kaufen: den Preis, die Reichweite und die Sorgen darüber, wo Sie das Ding aufladen und wie lange Sie dort festsitzen.

Der Markt scheint jedoch zu glauben, dass sie die Zukunft sind. Schauen Sie sich einfach den Kurs der Tesla-Aktie an.

Letzte Woche hat es sich kurz vor Toyota geschoben, um das wertvollste Automobilunternehmen der Welt zu werden, obwohl der japanische Riese im vergangenen Jahr 30-mal so viele Fahrzeuge verkauft hat.

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Diesen Monat überholte Tesla kurzzeitig Toyota, um das wertvollste Automobilunternehmen der Welt zu werden

Ein Grund dafür ist, dass Elon Musk Investoren und Konkurrenten mit dem Versprechen eines "Batterietages" in Kürze geärgert hat, an dem er eine Reihe von Fortschritten in der Batterietechnologie bekannt geben wird.

Die größten Batterien der Welt

Und Autos sind nicht der einzige große Markt für neue Batterien.

Vielleicht haben Sie eine Geschichte gesehen, die ich darüber geschrieben habe, wie sich die Welt langsam von Kohle entwöhnt.

Nun, gigantische Batterien, die an unsere Stromnetze angeschlossen sind, werden auch für die große Revolution der erneuerbaren Energien von zentraler Bedeutung sein.

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Die Covid-19-Krise hat laut der Internationalen Energieagentur (IEA) den weltweit größten Rückgang des Kohleverbrauchs seit dem Zweiten Weltkrieg verzeichnet.

"Wir treten in eine nahezu exponentielle Wachstumsphase ein", sagt Prof. Paul Shearing. Er ist Experte für neue Batterietechnologien am University College London.

Er geht davon aus, dass allein Elektrofahrzeuge die Nachfrage nach europäischen Batterien in diesem Jahrzehnt um den Faktor 10 steigern werden.

Diese Nachfrageexplosion wird jedoch nur möglich sein, wenn wir Batterien billiger, langlebiger und effizienter machen können.

Das ist eine große Herausforderung für jede Technologie, aber keine Angst, der von Herrn Musk vorgeschlagene "Batterietag" kommt dank einer ganzen Kaskade von Durchbrüchen.

Millionen-Meilen-Batterie

Die erste davon wurde erst letzte Woche angekündigt, als der chinesische Batteriehersteller, der die meisten großen Autohersteller, einschließlich Tesla, beliefert, bekannt gab, dass er die erste "Millionen-Meilen-Batterie" hergestellt hatte.

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Elektrobusse in China: Der Absatz von Elektrofahrzeugen wird nur dann boomen, wenn Batterien billiger, langlebiger und effizienter sind

Laut der heutigen Amperex-Technologie (CATL) kann die neue Batterie ein Fahrzeug über eine Lebensdauer von 16 Jahren über 1,2 Millionen, genauer gesagt 1,9 Millionen km, mit Strom versorgen.

Die meisten Autobatterien bieten Garantien für 60.000 bis 150.000 Meilen über einen Zeitraum von drei bis acht Jahren.

Dies ist eine enorme Verbesserung der Akkulaufzeit, kostet aber nur 10% mehr als bestehende Produkte, sagt der CATL-Stuhl Zeng Yuqun.

Eine Batterie zu haben, die Sie nie wechseln müssen, ist offensichtlich eine gute Nachricht für die Elektroautoindustrie. Langlebigere Batterien sind aber auch für die sogenannte "stationäre" Lagerung unerlässlich.

Dies sind die Batterien, die wir an Windkraftanlagen oder Sonnenkollektoren anschließen können, damit erneuerbare Energie verfügbar ist, wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht.

Ziemlich bald möchten Sie vielleicht sogar eine stationäre Batterie in Ihrem Haus, um billigen Strom außerhalb der Spitzenzeiten zu speichern oder um den Strom zu sammeln, den Ihre eigenen Solarmodule erzeugen.

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Die Batterien dieser Elektrobus-Ladestation in Abidjan, Elfenbeinküste, werden mit Solarenergie betrieben

Die billigere Option

Die nächste Barriere, die wahrscheinlich durchbrochen wird, ist der Preis.

Die größte Herausforderung in der Elektrofahrzeugindustrie besteht darin, eine Batterie zu erhalten, die weniger als 100 USD (78 GBP) pro Kilowattstunde kostet.

"Ab diesem Zeitpunkt bekommen Sie Elektrofahrzeuge, die billiger sind als die entsprechenden Fahrzeuge mit innerer Verbrennung", sagt Seth Weintraub, ein US-amerikanischer Journalist für Batterietechnologie.

Sobald dies geschieht, wird der Verbrennungsmotor praktisch tot sein, sagt er und vergleicht ihn damit, wie digitale Filmkameras vor einem Jahrzehnt getötet wurden.

"In Autohäusern werden wir irgendwo von einem Elektrofahrzeug auf dem hinteren Grundstück zu einem Gasfahrzeug auf dem hinteren Grundstück fahren."

Wann wird dieser entscheidende Preispunkt überschritten?

Er glaubt, dass es bereits hat.

Herr Weintraub sagt, seine Quellen sagen ihm, dass diese Batterien gerade in Teslas eingehen, und glaubt, dass dies eine der Enthüllungen von Herrn Musk zum "Batterietag" sein wird.

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Eine neue Tesla-Fabrik in China: Die Herausforderung besteht darin, eine Batterie zu bekommen, die weniger als 100 US-Dollar pro Kilowattstunde kostet.

Angstfreie Reichweite

Billigere Batterien werden einige der anderen Hauptprobleme angehen, die potenzielle Kunden haben.

Das liegt daran, dass es wirtschaftlich ist, größere Batterien in Autos einzubauen.

Das hat zwei wesentliche Vorteile.

Erstens bedeutet dies, dass sie mit einer einzigen Ladung viel weiter gehen können, sodass Sie bald Autos mit einer Reichweite von 640-800 km (400-500 Meilen) oder mehr kaufen können.

Zweitens laden sich große Batterien für den Großteil ihrer Kapazität schneller auf, sodass Sie mit nur 10 Minuten Ladezeit möglicherweise eine Reichweite von bis zu 300 Meilen erreichen.

Das ist vergleichbar mit der Zeit, die benötigt wird, um ein Auto mit Benzin oder Diesel zu füllen.

Erwarten Sie also, dass Elon Musk Upgrades für das Modell S und X ankündigt, die eine Reichweite von 400 bis 500 Meilen mit der Leistung eines Supersportwagens kombinieren, sagt Weintraub.

Neue Fabriken

Also, wo werden wir all diese wunderbaren neuen Batterien herstellen?

Auch hier erwarten wir einige wichtige Ankündigungen von Herrn Musk. Früher in diesem Monat Berichten zufolge landete sein Privatjet am Flughafen von Luton.

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Ist Elon Musk Iron Man das echte Alter Ego?

Der Mann, der angeblich die Inspiration für den Marvel Iron Man-Charakter Tony Stark ist, soll mit einem Hubschrauber zu einem 650 Hektar großen Gelände außerhalb von Bristol geflogen worden sein.

Der Standort gilt als der Hauptkandidat Großbritanniens für eine der "Gigafactories" von Tesla, die riesigen Batteriewerke, für die sie Pionierarbeit leistet.

Und er plant eine noch größere Fabrik in den USA, wahrscheinlich in Austin, Texas.

Laut Seth Weintraub wird dies eine "Terafactory" sein.

Das ist ein ziemliches Upgrade.

Gigafabriken wurden so genannt, weil sie Batterien produzieren würden, die Milliarden Wattstunden Strom speichern könnten.

Aus diesem Grund sollte eine Terafabrik in der Lage sein, Batterien mit einer Gesamtkapazität von Billionen Wattstunden herzustellen.

Und die Logik der ständig wachsenden Fabriken von Herrn Musk bleibt dieselbe. Je größer der Maßstab, desto einfacher wird es sein, kostensparende Innovationen zu liefern, glaubt er.

Rohes Material

Woher kommen also alle Batteriechemikalien?

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Tech-Unternehmen wie Apple, Microsoft und Tesla versuchen, einen Weg zu finden, um auf humanere Weise und mit angemessener Rechenschaftspflicht auf kongolesisches Kobalt zuzugreifen

Teslas chinesischer Partner CATL hat einen Weg gefunden, Batterien zumindest für Fahrzeuge mit geringerer Reichweite kobaltfrei zu machen.

Kobalt ist teuer und wird viel aus der DR Kongo bezogen, wo es mit Kinderarbeit in Verbindung gebracht wurde.

Es gibt keine Pläne, den Hauptbestandteil in leichten Batterien, Lithium, loszuwerden.

Salzvorkommen auf der ganzen Welt sind groß. einschließlich des größten noch nicht genutzten Einzelreservats in der unheimlich schönen Salzebene von Salar de Uyuni in den abgelegenen bolivianischen Anden.

Das Problem ist, dass das derzeitige Verfahren zum Abtrennen des Lithiums in diesen Ablagerungen langsam und ineffizient ist.

Der größte Salzsee, der derzeit abgebaut wird, ist der Salar de Atacama in Chile. Und in ihrer deutlich geringeren Höhe können die Chilenen die Salze durch natürliche Verdunstung kristallisieren, angetrieben vom intensiven Sonnenschein der Atacama-Wüste.

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Boliviens Salar de Uyuni-Salzebene mit einer Fläche von 10.000 km² hält 50-70% der bekannten globalen Lithiumreserven

Trotz dieser Vorteile dauert der Prozess noch Monate und gewinnt nur etwa 30% des verfügbaren Lithiums zurück.

Hier kommt ein Möchtegern-Tycoon im Elon-Musk-Stil mit einem ähnlich exotischen Namen ins Spiel.

Teague Egan arbeitet mit Wissenschaftlern an einem seiner Meinung nach "Nanopartikel" -Filter kann Lithium von anderen Salzen in Lösung trennenund wird mehr als 90% des Lithiums zurückgewinnen.

Anstelle von Monaten, so meint er, könnte es schließlich nur ein paar Tage dauern.

Laut Egan spricht seine Firma EnergyX bereits mit wichtigen Akteuren über die Anwendung der Technologie im kommerziellen Maßstab.

Wenn es effektiv ist, könnten die Kosten für Lithium drastisch gesenkt werden, wodurch einer der größten Engpässe beim Hochfahren der Batterieproduktion beseitigt wird.

Worum geht es hier wirklich?

Das bringt uns zurück zu meiner ursprünglichen Prämisse – dass Batterien der transformativste Teil von Elon Musks Reich sein werden.

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Die jüngste Mission von SpaceX hat vielleicht Schlagzeilen gemacht – aber die Batterieentwicklungen von Elon Musk haben möglicherweise einen größeren Einfluss auf uns alle

Das Ziel von Herrn Musk ist es, das iPhone für Autos zu entwickeln – ein Muss-Produkt, das unser Fahrerlebnis revolutioniert und ihm gleichzeitig einen großen Gewinn einbringt.

Das ist es, was uns dazu bringt, unsere alten Diesel- und Benzinautos loszuwerden.

Es geht aber auch um etwas viel Größeres: den Klimawandel.

Wenn billigere, bessere Batterien eine schnelle Umstellung auf Elektrofahrzeuge ermöglichen und uns bei jedem Wetter erneuerbare Energie liefern, werden sie eindeutig von zentraler Bedeutung für die Bemühungen zur Dekarbonisierung unserer Wirtschaft sein.

Astronauten, die in den Weltraum fliegen, sind viel aufregender als eine graue Kiste mit ein paar Drähten.

Aber wenn diese graue Box uns hilft, fossile Brennstoffe wegzuwerfen, dann gewinnt die graue Box in Bezug auf ihre Kraft, unsere Welt zu verändern.

Natürlich können Sie nicht zustimmen. Und wenn ja, dann sag mir bitte warum.