Toyota hat im zurückliegenden Jahr über seine Pläne im Bereich Batterien informiert. Die Japaner setzen auf mehrere Technologien. Mit der Automobilwoche sprach Gerald Killmann, Vorstand für Entwicklung und Einkauf bei Toyota Motor Europe, über die Akku-Strategie des weltgrößten Autoherstellers.
2026 will Toyota eine neue "Performance-Batterie" in seinen nächsten Elektroautos einsetzen, die im Vergleich zur aktuellen Lithium-Ionen-Batterie im SUV bZ4X doppelt so viel Reichweite bei 20 Prozent geringeren Kosten bieten soll. "Wir drehen dazu tatsächlich an allen Stellhebeln", so Killmann. "Es geht um eine verbesserte Zellchemie, um eine effizientere Produktionstechnologie, um eine nochmals optimierte Steuersoftware, aber auch um bessere Aerodynamik, geringeren Rollwiderstand und vieles mehr."
Bei der Produktionstechnik zahlten sich "homogene, gleichförmige Prozesse" aus. Sie sorgten für weniger Ausschuss und weniger Spreizung in der Performance, erklärte der Manager. "Denn bei einem Batteriepack kommt es immer auf die schwächste einzelne Zelle an. Eine einzelne geschwächte Zelle zieht eine Lawine an Degradation nach sich." Deshalb habe auch die Dauerhaltbarkeit der Zellen einen großen Einfluss auf die Gesamt-Performance.
Für die Steigerung der Reichweite komme es stark auf das Fahrzeugkonzept insgesamt an. Dabei spielten die bekannten Faktoren Widerstände, Gewicht, Verluste eine große Rolle. Ein effizientes und zugleich reichweitenstarkes E-Auto erhalte man nur, wenn diese Entwicklungsziele von Anfang an im Fokus stehen.
Batterieproduktion wohl mit Partnern
Ob Toyota die neuen Batterien selbst produzieren oder die Herstellung zu einem Akkulieferanten auslagern wird, ist noch offen. "Generell arbeiten wir aber in der Batterietechnologie gerne mit Partnern zusammen", so Hillmann.
Neben der neuen Performance-Batterie will Toyota ab 2026 eine neue Batteriegeneration auf Basis der Lithium-Eisenphosphat-Chemie (LFP) für das Volumengeschäft einführen. Die künftige LFP-Batterie besitze eine neue Form und eine bipolare Struktur, berichtet der Toyota-Manager. Gegenüber dem bZ4X mit 513 Kilometern pro Ladung gemäß WLTP strebe man ein Reichweitenplus von 20 Prozent und eine Kostensenkung von 40 Prozent an. Der Fokus liege also noch stärker auf Kostendegression als bei der Performance-Batterie.
Die LFP-Batterie baue wesentlich kompakter als die bisherigen Energiespeicher. Deshalb könne man bei gleichem Bauraum die Reichweite steigern. Erreicht werde das durch einen engeren Abstand der Zellen, was durch eine verbesserte Kühlung möglich werde.
Bei der dritten im September angekündigten neuen Batterie handelt es sich laut Killmann um eine Hochleistungsbatterie mit bipolaren Technologien und einer Kathode mit hohem Nickelanteil. "Die Bipolar-Technik ermöglicht mehr Zellen pro Bauraum. Dadurch erwarten wir dort nochmals niedrigere Kosten und eine Reichweitensteigerung von nochmals zehn Prozent gegenüber der bereits verbesserten Performance-Batterie." Hier seien theoretisch über 900 Kilometer "oder sogar noch eine Schippe mehr" möglich.
Der Kunde werde bei Toyota die Wahl haben zwischen guten und günstigen Modellen mit einer "vernünftigen Reichweite" und sehr guten und etwas teureren Modellen mit einer "hervorragenden Reichweite".
Festkörperbatterien ab 2027/2028 geplant
Toyota arbeitet auch an Festkörper-Technologie. Batterien mit festem statt flüssigem Elektrolyt gelten als insgesamt leistungsfähiger, vor allem aber als sicherer. Das sei besonders bei extrem hohen Energiedichten, die Toyota anstrebe, um mehr Reichweite zu generieren, relevant, so Killmann. Für die Festkörperbatterie spreche zudem "ihre hervorragende Eignung für das Schnellladen und für das superschnelle Laden". Derzeit könnten bei den fortschrittlichsten Systemen 80 Prozent der Kapazität in 30 Minuten geladen werden. Toyota strebe ein Verhältnis von 80 zu 20 und danach von 80 zu 10 an – und das gehe am ehesten mit der Festkörperbatterie.
Der Toyota-Manager merkte an, dass die Festkörper-Technologie erstmals bei Hybriden zum Einsatz kommen werde, möglicherweise aber auch gleichzeitig bei Teilzeit- und Vollstromern. Das hänge von der Produktionstechnik ab, denn in der Fertigung bedeute die Festkörperbatterie noch sehr viel Neuland. Man müsse auch noch herausfinden, "ist das eher eine Power-Batterie oder eine Batterie mit sehr hoher Energiedichte und somit eine Reichweiten-Batterie". Das Problem der Dauerhaltbarkeit der Festkörperbatterie habe Toyota inzwischen gelöst.
Das Unternehmen hat eine Pilotproduktion gestartet für die Herstellung von Festkörperbatterie-Prototypen. "Wir denken, bis 2027 oder 2028 auf dieser Basis eine Kleinserie herstellen zu können", erklärte Killmann. Bis zur Massenproduktion werde es dann aber auch noch dauern. So müsse es bei einer Serienfertigung immer wesentlich größere Toleranzen geben als im Labor. "Kurz, es ist noch viel Arbeit zu leisten, aber wir sehen das Licht am Ende des Tunnels."
Toyota hat im letzten Jahr für Europa sechs Elektroautos angekündigt. Ende 2023 gab der Konzern einen Ausblick auf ein Kompakt-SUV sowie einen sportlichen Crossover. Der bisher einzige Vollstromer im Programm der Marke ist das Mittelklasse-SUV bZ4X. Bis 2026 sollen insgesamt sechs rein batteriebetriebene Modelle verkauft werden.