Im Wettlauf um die Zukunft der Elektromobilität verfolgen Tesla und BYD grundlegend unterschiedliche Batteriekonzepte. Während Tesla auf zylindrische 4680-Zellen setzt, um Energiedichte und Leistung zu maximieren, verfolgt BYD mit seiner prismatischen Blade-Batterie einen kosteneffizienten und sicherheitsorientierten Ansatz. Eine aktuelle „Teardown-Analyse“ von Forschenden des Fraunhofer IKTS, des „MEET“ der Universität Münster und des Lehrstuhls PEM der RWTH Aachen ist in der Fachzeitschrift „Cell Reports Physical Science“ veröffentlicht worden und gewährt detaillierte Einblicke in die wichtigsten technologischen Unterschiede zwischen den beiden Batterietypen sowie deren Auswirkungen auf die Elektrofahrzeug-Industrie.
Vollkommen unterschiedliche Zellenformate
Der Studie zufolge liegt der Hauptunterschied im Format der Zellen. Die zylindrische 4680-Zelle von Tesla verwendet eine Nickel-Mangan-Kobalt-Chemie (NMC811) und erreicht eine gravimetrische Energiedichte von 241 Wattstunden pro Kilogramm sowie eine volumetrische Energiedichte von 643 Wattstunden pro Liter. Dieses Design ermöglicht größere Reichweiten, bringt aber auch Herausforderungen beim Wärme-Management mit sich. Laut der Studie erzeugt die Tesla-Zelle bei einer Last von 1C rund 2,3-mal mehr Wärme pro Volumen als die BYD Blade-Zelle, was fortschrittliche Kühlungslösungen erfordert.
BYD-Batterie ist attraktiv für Massenmarkt-Fahrzeuge
Die Blade-Batterie von BYD, die auf der Lithium-Eisenphosphat-Chemie (LFP) basiert, legt den Schwerpunkt hingegen auf Sicherheit, Langlebigkeit und Kosteneffizienz. Obwohl ihre Energiedichte mit 160 Wattstunden pro Kilogramm gravimetrisch und 355 Wattstunden pro Liter volumetrisch geringer ist als die bei Tesla, ermöglicht das prismatische Format der Blade-Batterie eine bessere Wärmeableitung, was den Bedarf an komplexen Kühlsystemen reduziert. Dies macht sie zu einer attraktiven Wahl für Elektroautos für den Massenmarkt, bei denen Erschwinglichkeit und Zuverlässigkeit die wichtigsten Verkaufsargumente bilden.
Markante Unterschiede auch bei der Herstellung
Über die Chemie und die Energiedichte hinaus existieren deren Autoren zufolge auch bei den Herstellungsmethoden deutliche Unterschiede. Tesla verwendet ein Elektroden-Design, das den elektrischen Fluss verbessert und den Widerstand minimiert. Die 4680-Zelle verwendet Laserschweißen für Elektrodenverbindungen und einen kontinuierlichen Beschichtungsprozess, was die Effizienz der Produktion erhöht. BYD hingegen setzt auf ein einzigartiges Laminierungsverfahren, das eine präzise Elektrodenstapelung gewährleistet und die Herstellung äußerst großer Elektrodenstapel ermöglicht. Das Unternehmen verwendet zudem eine Kombination aus Laser- und Ultraschallschweißen – eine innovative Kontaktierungsmethode, die eine effiziente Raumnutzung der Elektroden- und Anschlusskontakte ermöglicht. Ein weiterer entscheidender Faktor sind die Kosten: Laut der Studie ist die Blade-Batterie von BYD in Bezug auf die Materialkosten etwa zehn Euro pro Kilowattstunde günstiger als die 4680-Zelle von Tesla, was sie zu einer attraktiven Option für Hersteller macht, die die Fahrzeugkosten senken wollen.
Tesla-Technologie bleibt ein Maßstab
Während die Batterie 4680 von Tesla für leistungsstarke Elektrofahrzeuge mit großer Reichweite konzipiert ist, ist die Blade-Batterie von BYD auf Kosteneffizienz, Sicherheit und Skalierbarkeit ausgelegt, resümiert die Studie. Da BYD kürzlich Tesla bei den weltweiten Verkäufen von Elektrofahrzeugen überholt hat, könnten der batterieorientierte Ansatz und die aggressiven Kostenvorteile des Unternehmens einen nachhaltigen Einfluss auf die Branche nehmen. Die 4680-Technologie von Tesla bleibt jedoch der Maßstab für Hochleistungs-Elektrofahrzeuge und setzt neue Maßstäbe bei Energiedichte und Effizienz. Da beide Hersteller ihre Batterietechnologien weiter verfeinern, bieten Studien wie diese „Teardown-Analyse“ einen entscheidenden Bezugspunkt für die nächste Generation der Lithium-Ionen-Zellenentwicklung.
