Dass der Volkswagen-Konzern sein Know-how in der E-Mobilität konsequent ausgebaut hat, zeigen die Wolfsburger auf der IAA eindrucksvoll. VW verfügt inzwischen – nach eigenen Angaben – über die breiteste Technologiepalette im Markt. Gemeint sind Verbrenner in allen Größen, PHEVs und reine E-Autos mit verschiedenen Batterie- und Energietechnologien. Gemeint sind ausdrücklich alle Marken im Konzern-Geflecht, also VW, Audi, Porsche, Skoda, Cupra, Seat oder eben auch Ducati.
Ducati V21 als modernster Volkswagen
Die Edel-Motorradschmiede aus Bologna gehört seit 2012 zum VW-Konzern. Und jetzt dürfen die Italiener sogar das modernste Elektro-Fahrzeug im ganzen Unternehmen präsentieren. Zusammen mit VW-Tochter PowerCo und Audi hat Ducati nämlich erstmals ein elektrisches Motorrad mit einer Feststoffbatterie der amerikanischen Spezialisten von QuantumScape ausgerüstet. Der Technologieträger ist der nächste Meilenstein auf dem Weg vom Labor in die Serie. Er bietet einen Ausblick auf die Zukunft der E-Mobilität mit nochmals höheren Reichweiten und kürzeren Ladezeiten. Bis zum kommerziellen Einsatz der Feststofftechnologie sind noch weitere Entwicklungsschritte notwendig.
Die Ducati V21L gibt es übrigens bereits seit 2022 – allerdings nur in der Rennserie MotoE und nicht auf der Straße. Dennoch hat kein anderer Hersteller seither ein ähnlich hohes Niveau erreicht. Gerade das Gewicht der V21L dürfte nun von den Feststoffzellen profitieren. QuantumScape selbst gibt die hier verwendeten QSE-5-Zellen mit einer hohen Energiedichte von 310 Wh/kg und mit einer Kapazität von 21,6 Wh pro Zelle an. In das angepasste Gehäuse der Ducati V21 passen bis zu 980 Stück, was die Kapazität theoretisch auf über 21 kWh erhöht. Die Zellen selbst wiegen dann knapp 70 Kilogramm und vertragen höhere Ladeleistungen und Temperaturen.
Das sagt VW-CEO Oliver Blume
VW-Technikvorstand Thomas Schmall sieht in der Feststoffbatterie einen möglichen "Gamechanger" für die Elektromobilität. Entscheidend sei nun, die Technologie in die industrielle Fertigung zu überführen und damit den Weg zur Serienreife zu ebnen. Mit der Einheitszelle, die in rund 80 Prozent aller Modelle eingesetzt werden soll und unterschiedliche Chemien aufnehmen kann, habe Volkswagen dafür beste Voraussetzungen geschaffen. Auch die chemisch flexible Einheitszelle könnte demnächst mit Festkörper-Technologie ausgestattet werden.
Volkswagen-Konzern-Chef Oliver Blume äußert sich auf der IAA so: "Der Volkswagen-Konzern und seine Marken treiben den technologischen Fortschritt kraftvoll voran. Mit Batteriezelle, Batteriesystem und E-Antrieb haben wir die Schlüsseltechnologien der E-Mobilität selbst in die Hand genommen und können so die besten Lösungen für unsere Kundinnen und Kunden entwickeln. Gleichzeitig stärken wir den Automobilstandort Europa durch eine regionale, resiliente und nachhaltige Entwicklung und Produktion. Unser erstes Konzernfahrzeug mit Feststoffbatterie, der Einsatz unserer Einheitszelle in der neuen Electric Urban Car Family und der Bau des ersten Elli-Großspeichers in Salzgitter sind weitere Meilensteine auf unserem Weg zum globalen Technologie-Treiber der Automobilindustrie."
Die „Einheitszelle“ von Volkswagen. Gleiches Maß für alle mit unterschiedlicher Chemie. Im Falle der V21 kommt eine Feststoffzelle in die Erprobung.
Was ist eine Feststoffbatterie?
Eine Festkörperbatterie unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Zellen. Statt eines flüssigen oder gelartigen Elektrolyten wird ein fester Stoff verwendet – bei Ducati etwa Keramik, in anderen Fällen Glas oder Polymere. Dieser Aufbau ermöglicht die Nutzung von Lithium anstelle von Grafit als Anodenmaterial, was sowohl die Energiedichte als auch die Lade- und Entladegeschwindigkeit deutlich steigern kann. Zudem bietet die Zelle ein erheblich verbessertes Sicherheitsniveau: Selbst bei einem schweren Kurzschluss oder einer mechanischen Beschädigung besteht keine Brandgefahr. Gerade im Bereich der Elektromobilität könnte diese Technologie somit tatsächlich zum "Gamechanger" werden.
Nachteil Temperatur und Ausdehnung
Wo viele Vorteile locken, sind auch Einschränkungen nicht fern. So benötigen Feststoffzellen für einen stabilen Betrieb meist höhere Temperaturen als herkömmliche Batteriezellen. Bei Raumtemperatur und darunter neigen sie zur Bildung von Dendriten. Erst ab etwa 25 Grad Celsius erreichen sie ihren optimalen Arbeitsbereich, der sich bis in Regionen von rund 100 Grad erstrecken kann. Quantum gibt die Leistungsdaten seiner Zellen entsprechend bei 25 Grad Celsius an.
Eine weitere Eigenheit dieser Technologie ist die Volumenänderung im Ladezyklus: Beim Laden dehnen sich die Zellen aus, beim Entladen ziehen sie sich wieder zusammen. Das Batteriemodul muss daher konstruktiv so ausgelegt sein, dass es diese Größenänderungen aufnehmen kann. Besonders bei einem Rennmotorrad mit extremer Schräglage und schnellen Lagewechseln spielt dieser Punkt eine entscheidende Rolle – ebenso wie ein Kühlsystem, das mit den wechselnden Volumina zurechtkommen muss.
