Erste eigene Zellfertigung in der Tesla Gigafactory 4?

Autor: Sebastian Biegler

Veröffentlicht am: 11.12.2019

Vor ungefähr einem Monat hatte Elon Musk (Tesla-CEO) den Bau einer vierten „Gigafactory“ (Produktionsstätte) in Brandenburg, östlich von Berlin, angekündigt. Neuesten Erkenntnissen und Spekulationen zu Folge sollen dort auch die ersten eigenen Batteriezellenfertigung entstehen.

In den letzten Wochen gab es kaum einen Tag, ohne neuen Gesprächsstoff und neue Spekulationen rund um E. Musk und Tesla. Doch woher kommt die Behauptung, der eigenen Zellherstellung? Genauere Infos zum Werk in Grünheide nannte der CEO auf der Verleihung des „Goldenen Lenkrades“ zuerst nicht. Anschließend twitterte er, dass Batterien, Antriebe und die neue SUV Variante Modell Y im Werk hergestellt werden sollen. Die Herstellung von Batterien deutete bis dahin auf eine weitere kombinierte Produktionsstädte mit dem Zellhersteller Panasonic hin, wie sie bereits in Nevada realisiert wurde. Jedoch wird in den jüngsten Stellenausschreibungen für das deutsche Werke nach Entwicklungsingenieuren gesucht, welche „neuartige detaillierte Designs für eine breite Palette von Systemen von Elektrolyten bis Reinstwasser“ entwickeln sollen. Für die bisherige Assemblierung der Zellen werden keine erweiterten Kenntnisse in diesen oben genannten Bereichen benötigt, weshalb das unabhängige Magazin Teslamag auf eine eigene Zellfertigung schlussfolgert.

Hintergrund: Materialien für Separatoren, Elektroden und Elektrolyten sind der größte Kostenverursacher einer Batterie und ihre Zusammensetzung beeinträchtigt maßgeblich die gravimetrische und volumetrische Energiedichte dieser. Stand der Technik ist die Verwendung von Lithium als Elektrolyt und Graphit als Anodenmaterial. Als Kathodenmaterial werden Lithium-Metalloxide in unterschiedlichen Zusammensetzungen verwendet. Grundlage aktueller Forschungen sind sowohl die Veränderung der Elektrodenmaterialien (bspw. Silizium-Beimischung an der Anode), als auch des Elektrolyten, um höhere Energiedichten zu erreichen. Tesla verfolgt der Stellenausschreibung nach zu Folge unter anderem den Ansatz eines anderen Leitsalzes im Elektrolyten (bspw. Brom oder Chlor). Hierdurch wird die Schutzschicht, auch SEI – Schicht (Solid Elektrolyte Interphase) genannt, verändert und es bildet sich Reinstwasser als Schicht an der Anode. Eigenschaften wie Entflammbarkeit und Alterungserscheinungen dürfen hierbei nicht vernachlässigt werden.

Zurück zu Tesla. Bereits im Sommer kam durch Aussagen von E. Musk und CTO D. Baglino erste Gerüchte einer eigenen Zellfertigung auf. In diversen Interviews, Twitter Nachrichten beider und der Unternehmenshauptversammlung wurde bereits das Interesse nach einer eigenen Zellfertigung und die damit verbundene Möglichkeit der Skalierbarkeit und Unabhängigkeit geäußert. Durch die Übernahme des Unternehmens Maxwell, welches hauptsächlich Superkondensatoren herstellt, sollen laut eigener Aussage, wichtige Technologien für die Zukunft gesichert worden sein. Ob Tesla, in seinen nächsten Modellvarianten Superkondensatoren verwenden wird, bleibt abzuwarten. Ein großes Interesse für Tesla hat zusätzlich ein von Maxwell entwickeltes Produktionsverfahren, mit dem eine Elektrodenherstellung ohne die Zugabe von Lösungsmitteln möglich sein soll. Hierdurch soll die Energiedichte auf 300 Wattstunden pro Kilogramm erhöht werden können. Aufgrund der Maxwell Übernahme und ausgeschriebenen Stellen wurde bis dato von einer Zellproduktion in Amerika ausgegangen.

Für Deutschland wäre es ein weiterer Schritt zur Umsetzung der eigenen Ziele, die Grundlage für die Elektromobilität auch im eigenen Land herzustellen. Grund für die Entwicklung von Batteriestandorten in Deutschland kann zum einen auf die Förderung des Landes von 1 Milliarde Euro zurückgeführt werden. Zum anderen sieht M. Zentgraf, Europachef des Batterieherstellers CATL, aber vor allem das steigende Kundeninteresse an einer nachhaltigen Gesamtproduktion als Grund der derzeitigen Entwicklung.

Quellen:

https://teslamag.de/news/tesla-schliesst-uebernahme-von-superkondensator-hersteller-maxwell-ab-24225

https://teslamag.de/news/exklusiv-anzeichen-eigene-zellfertigung-tesla-gigafactory-brandenburg-26018

https://www.electrive.net/2019/12/09/wird-tesla-in-brandenburg-auch-eigene-zellen-fertigen/

https://www.welt.de/wirtschaft/article200824100/Elektromobilitaet-Batterie-Konzern-CATL-liebaeugelt-mit-Tesla-Auftraegen.htmlhttps://www.nature.com/articles/s41586-019-1175-6