CATL: Von kälteresistent bis zur Luft-Batterie

CATL Batterie

Der chinesische Konzern CATL treibt drei Batterietechnologien parallel voran:

  • eine serienreife Alternative zu Lithium,
  • eine Technologie für extreme Kälte
  • und eine visionäre Technologie mit der Energiedichte von Benzin.

Wer ein Elektroauto fährt, hat mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Batterie von CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited) an Bord – der chinesische Hersteller kontrolliert knapp die Hälfte des weltweiten Markts für Fahrzeugakkus. Nun hat das Unternehmen auf mehreren Veranstaltungen einen ungewöhnlich offenen Blick auf seine Technologie-Roadmap gewährt. Die Kernbotschaft: CATL arbeitet nicht an einer, sondern an drei grundlegend verschiedenen Batterietechnologien gleichzeitig – für heute, für morgen und für übermorgen.

Natrium statt Lithium – serienreif ab Herbst 2026

CATL liefert ab September 2026 erstmals Natrium-Ionen-Batterien an Kunden aus und plant noch in diesem Jahr Stückzahlen im Gigawattstunden-Bereich.

Was steckt dahinter? Herkömmliche Elektroauto-Akkus funktionieren mit Lithium – einem Rohstoff, dessen Preis stark schwankt und der nur in wenigen Ländern abgebaut wird. Natrium-Ionen-Batterien funktionieren nach demselben physikalischen Prinzip, nutzen aber Natrium – einen der häufigsten Stoffe der Erde, gewonnen schlicht aus Salz. Das macht sie deutlich günstiger und unabhängiger von globalen Lieferketten.

Der entscheidende Vorteil liegt jedoch woanders: Natrium-Batterien funktionieren bei extremer Kälte erheblich besser als Lithium-Akkus. Während ein herkömmlicher Elektroauto-Akku bei minus 25 Grad bis zu 40 Prozent seiner Kapazität verliert und das Laden doppelt so lange dauert, bleibt eine Natrium-Batterie in diesen Bedingungen weitgehend leistungsfähig. Für Regionen wie Nordchina, Skandinavien oder Kanada ist das ein erheblicher praktischer Vorteil.

CATL gibt für die neue Technologie eine Lebensdauer von 15.000 Ladezyklen – das entspricht rechnerisch etwa 20 Jahren Betrieb. Zum Vergleich: Gängige Lithium-Akkus kommen auf rund 2.000 bis 4.000 Zyklen.

CATL Natrium Zelle

Ein Gehäuse, zwei Chemien – die clevere Infrastrukturlösung

Damit Natrium-Batterien keine völlig neue Fahrzeuginfrastruktur erfordern, hat CATL eine elegante Lösung entwickelt: das sogenannte „One Shell, Two Cells“-Konzept. Dabei passen sowohl Lithium- als auch Natrium-Zellen in dasselbe standardisierte Gehäuse mit identischen Abmessungen.

Wer etwa ein Tauschbatterienetz betreibt (CATL tut das mit seinem EVOGO-System, ähnlich wie Nio), kann in kalten Regionen Natrium-Packs einsetzen und in wärmeren Regionen Lithium-Packs, ohne die Stationen oder die Fahrzeuge umzubauen. Autohersteller müssen keine neue Fahrzeugarchitektur entwickeln. Die Batterie wird so zur austauschbaren Komponente wie ein Autoreifen in verschiedenen Ausführungen.

Die Zukunftsvision: Luft in der Batterie

Neben dem laufenden Seriengeschäft präsentierte CATL-Chefwissenschaftler Wu Kai eine langfristige Zielrichtung, die das Unternehmen bislang nicht offiziell kommuniziert hatte: Lithium-Luft-Zellen.

Diese Technologie funktioniert grundlegend anders als alle heutigen Akkus. Statt eines festen Kathodenmaterials, das bei heutigen Lithium-Ionen-Batterien einen großen Teil des Gewichts ausmacht, nutzt die Lithium-Luft-Batterie schlicht Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Das macht sie extrem leicht.

Die theoretische Energiedichte dieser Technologie liegt bei 12.000 Wattstunden pro Kilogramm. Zum Vergleich: aktuelle Elektroauto-Akkus kommen auf 250 bis 270 Wh/kg, die vielversprechenden Feststoffbatterien der nächsten Generation auf etwas 500 Wh/kg. Benzin hat eine Energiedichte von rund 13.000 Wh/kg. Mit Lithium-Luft wären also Elektroauto-Reichweiten von über 1.600 Kilometern pro Ladung theoretisch erreichbar.

Laborprototypen haben bereits über 1.200 Wh/kg erreicht, mehr als viermal so viel wie heutige Serienakkus. Die Technologie kämpft allerdings noch mit Haltbarkeitsproblemen und der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit sowie CO₂ in der Luft. CATL und Forschungseinrichtungen wie das Argonne National Laboratory haben in den vergangenen Jahren Fortschritte erzielt, doch marktreif ist die Technologie frühestens nach 2030.

Schematisch Zeichnung der Lithium-Luft-Zelle (Quelle: UIC and Argonne National Laboratories.)

Einordnung: Warum das relevant ist

CATLs Roadmap folgt einer Logik: Mit Natrium-Ionen-Batterien will das Unternehmen den Massenmarkt günstiger und robuster machen, während Lithium-Technologie weiterentwickelt wird. Feststoffbatterien sollen mittelfristig mehr Reichweite bringen. Und Lithium-Luft ist das langfristige Forschungsprojekt, das die grundlegende Schwäche, schwere Elektroautos, eines Tages überwinden könnte.

Für Verbraucher bedeutet das auf kurze Sicht: günstigere Einstiegsmodelle mit Natrium-Akkus, die auch im Winter zuverlässiger funktionieren. Sie könnten ab 2027 vermehrt auf den Markt kommen.

Bild von Frank Schultz

Frank Schultz

ist passionierter E-Auto-Fahrer. Für ihn zählen leises und vor allem entspanntes Fahren zu den Vorteilen. Die Ladepausen verbringt er mit einem Blick auf die neuesten Meldungen zur Elektromobilität und postet sie hier.

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