Die Elektromobilität steht an einem Wendepunkt. Während Elektrofahrzeuge (EVs) zunehmend an Bedeutung gewinnen, ist die Reichweite nach wie vor ein entscheidender Faktor für Verbraucher und Hersteller. General Motors (GM), einer der weltweit größten Automobilhersteller, unterstreicht mit der Ankündigung einer neuen Batterietechnologie seinen Innovationsdrang und stellt eine bahnbrechende Entwicklung vor, die das Potenzial hat, die Elektromobilbranche nachhaltig zu verändern. Gemeinsam mit dem südkoreanischen Batterieriesen LG Energy Solution arbeitet GM an lithium-manganreichen (LMR) Batteriezellen, die eine Reichweite von bis zu 400 Meilen ermöglichen sollen – deutlich mehr als die aktuellen 300 bis 320 Meilen bei vielen Elektrofahrzeugen auf dem Markt.Der Einsatz von LMR-Batterien ist bemerkenswert, da sie sowohl leistungsfähiger als auch kosteneffizienter sein sollen.
Der klassische Aufbau von Lithium-Ionen-Batterien im Automobilsektor beruht meist auf NCM-Kathoden (Nickel, Kobalt, Mangan). Besonders Kobalt ist zwar leistungsrelevant, aber auch teuer und problematisch aufgrund der oftmals schlechten und menschenrechtlich fragwürdigen Abbaubedingungen. Unter Fachleuten wird es daher auch als „Blutdiamant der Batterien“ bezeichnet. Die Zukunft liegt daher in Alternativen, die entweder den Kobaltanteil deutlich reduzieren oder diesen ganz eliminieren. Genau hier setzt die neue Technologie von GM und LG an.
Die LMR-Zellen besitzen einen deutlich höheren Anteil an Mangan, das im Gegensatz zu Kobalt nicht nur preisgünstiger, sondern auch reichlich vorhanden ist und somit die Lieferketten sicherer und nachhaltiger gestaltet.Lithium-Mangan-reiche Batteriechemie erlaubt neben niedrigeren Materialkosten auch eine höhere Energiedichte. Das bedeutet, dass mehr Energie auf gleichem Raum gespeichert werden kann, was sich unmittelbar in einer größeren Reichweite niederschlägt. Zudem sind die Zellen prismenförmig aufgebaut, was ihre Packungsdichte im Batteriepack erhöht und die Konstruktion insgesamt vereinfacht. Diese Form ist weniger komplex herzustellen als beispielsweise zylindrische Zellen, was den Automobilherstellern weitere Kostenvorteile verschafft.
GM verfolgte diese Entwicklung lange Zeit mit großem Engagement: Seit 2015 forscht das Unternehmen intensiv an manganreichen Batteriezellen und hat bereits etwa 300 Prototypen dieser LMR-Zellen gefertigt, um die Chemie zu optimieren und die Leistungsfähigkeit zu sichern.Ein weiterer Vorteil der neuen Batterietechnologie ist die Sicherheit. LMR-Batterien besitzen eine verbesserte thermische Stabilität, was bedeutet, dass sie weniger anfällig für Überhitzung und thermisches Durchgehen sind. Gerade für große Elektrofahrzeuge wie Pick-ups und SUVs, die häufig auch unter anspruchsvollen Bedingungen betrieben werden, ist diese Eigenschaft besonders relevant. Die Fähigkeit, auch bei extremen Temperaturen verlässlich zu funktionieren, macht sie zudem attraktiv für unterschiedliche globale Märkte mit unterschiedlichsten klimatischen Herausforderungen.
Ein bedeutender Meilenstein für GM ist die Planung, die LMR-Batterien bereits ab 2028 in Serie in den USA herzustellen und in neuen EV-Modellen einzusetzen. Während Konkurrenten wie Ford angekündigt haben, ebenfalls auf ähnliche Batterien zu setzen, liegt deren Umsetzung vorerst erst ab 2030 auf dem Plan. Damit könnte GM sich durch die frühe Markteinführung einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil sichern. Die neuen Batteriezellen sollen in der gemeinsamen Fertigung von GM und LG, bekannt als Ultium Cells, produziert werden. Die Vorproduktion ist für Ende 2027 angesetzt, flankiert von Validierung und Tests in neuen hochmodernen Forschungseinrichtungen in Warren, Michigan.
Diese Investitionen spiegeln GM’s Strategie wider, die Batterieentwicklung und Produktion stärker zu lokalisieren und damit unabhängiger von internationalen Lieferketten, insbesondere aus China, zu werden.China ist derzeit der weltweit führende Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien und produziert mehr als 70 Prozent der globalen Kapazität. In der Automobilbranche herrscht jedoch eine wachsende Sorge bezüglich geopolitischer Unsicherheiten, Preisentwicklungen und unternehmerischer Abhängigkeiten. Die stärkere Nutzung von Materialien wie Mangan, die in Nordamerika vermehrt verfügbar sind, unterstützt den Trend zur „Battery Supply Chain Localization“ und trägt zur Stabilisierung der Lieferketten bei.Ein großes Ziel ist die Kosteneffizienz.
Batterien zählen immer noch zu den teuersten Komponenten eines Elektrofahrzeugs und machen rund 30 bis 40 Prozent der Fahrzeugkosten aus. Durch die Umstellung auf die günstigeren LMR-Zellen erhofft sich GM erhebliche Kosteneinsparungen, die an den Endverbraucher weitergegeben werden können. Diese Reduktion wäre ein wichtiger Schritt, um Elektrofahrzeuge für größere Verbraucherschichten erschwinglicher zu machen und so die Akzeptanz der Elektromobilität weiter zu steigern. Laut GM ist die Senkung der Batteriekosten der wichtigste Hebel für eine schnelle Wachstumsrate im EV-Sektor.Dennoch gibt es Herausforderungen.
Manganreiche Batterien gelten als anfälliger für Kapazitätsverluste über längere Zeiträume, was sich negativ auf die Lebensdauer und Reichweite auswirken kann. Auch die thermische Stabilität könnte langfristig problematisch sein, wenn nicht ausreichend innovative Herstellungsprozesse implementiert werden. GM zeigt sich jedoch zuversichtlich, dass die jahrzehntelange Forschung, gepaart mit modernen Fertigungstechnologien, diese Hürden überwinden kann. Die Prototypen haben bereits gezeigt, dass die Performance in diversen Tests mit der bewährter Hochnickelbatterien vergleichbar ist und selbst bei extremen klimatischen Bedingungen überzeugt.Die Einführung der neuen LMR-Technologie könnte einen Paradigmenwechsel in der Entwicklung von Autobatterien markieren.
Während erste Serienfahrzeuge mit dem neuen Batterietyp ab 2028 erwartet werden, könnte sich dies als Startschuss für eine breit angelegte Umstellung erweisen. Weitere Hersteller beobachten seit Langem die Fortschritte in der Batterietechnik gespannt und suchen nach Wegen, ähnliche technologische Fortschritte zu integrieren.GM betritt mit der Umstellung auf LMR-Batterien einen zukunftsweisenden Pfad, der nicht nur die Reichweite von Elektrofahrzeugen verbessert, sondern auch die gesamte Wertschöpfungskette verändert. Günstigere, lokal verfügbare Materialien, höhere Energiedichte und verbesserte Sicherheit sind starke Argumente, die eine breite Adoption dieser Technologie vorantreiben werden. Zudem ist dies ein Schritt in Richtung nachhaltigerer Mobilität, da die Umwelt- und Sozialfolgen aus problematischem Kobaltabbau reduziert werden können.
Insgesamt steht die Elektromobilität vor einer spannenden Entwicklung, bei der die Batterietechnik immer mehr zum zentralen Innovationsmotor wird. GM und LG setzen mit ihrer Kooperation einen bedeutenden Akzent, der den Markt für Elektrofahrzeuge wesentlich prägen wird. Die Herausforderung, Elektroautos bezahlbarer, leistungsfähiger und nachhaltiger zu machen, könnte durch diese Technologie auf effiziente Weise bewältigt werden. Für Verbraucher bedeutet dies Fahrzeuge mit größerer Reichweite und verbesserter Sicherheit, für die Umwelt einen geringeren footprint und für die Industrie eine nachhaltigere Zukunftsperspektive. Die kommenden Jahre dürften entscheidend sein, um die praktische Umsetzung und Marktdurchdringung der LMR-Batterien zu beobachten und zu bewerten.
Die Elektrifizierung des Verkehrs erhält damit frische Impulse, die der gesamten Branche sowie der Gesellschaft zugutekommen können.
