Toyota ist zwar der Pionier in Sachen Hybridautos, doch bei reinen Elektroautos ließen sich die Japaner vergleichsweise lange Zeit. Der weltgrößte Autobauer war nämlich bis vor Kurzem kein Fan von rein batterieelektrisch angetriebenen Fahrzeugen. Doch die immer strengeren gesetzliche Auflagen, mögliche Verbrenner-Verkaufsstopps und die fortschreitende Batterieentwicklung sorgte für ein Umdenken. Auf dem Weg zur angestrebten CO2-Neutralität will Toyota (inklusive der Tochtermarke Lexus) nun in die Offensive gehen: Bis 2030 wollen die Japaner weltweit 30 reine Elektroautos einführen. Der globale Absatz vollelektrischer Fahrzeuge soll dadurch auf 3,5 Millionen Einheiten steigen. Europa sei dabei einer der Schlüsselmärkte: Lexus wandelt sich bis 2030 zum ausschließlichen E-Anbieter in der Region, Toyota offeriert der offiziellen Ankündigung zufolge ab 2035 in unseren Breiten ausschließlich emissionsfreie Fahrzeuge.
Nun teilte der japanische Weltmarktführer mit, für die nächste Generation von Elektroautos aktuell neue, leistungsfähigere Hochvoltbatterien zu entwickeln. Um die unterschiedlichen Kundenbedürfnisse und Erwartungen zu erfüllen, setzt das Unternehmen dabei auf unterschiedliche Technologien. Bei der Vorstellung der Batteriestrategie dürfte der ein oder andere Konkurrent ins Schwitzen gekommen sein. Denn einige der Ankündigungen klingen beeindruckend und könnten den Markt der reinen Stromer ordentlich durcheinanderwirbeln.
Unterschiedliche Lösungen
Die neuen E-Autos rollen voraussichtlich 2026 erstmals auf den Markt. Knapp die Hälfte der bis zum Jahr 2030 rund 3,5 Millionen verkauften Toyota Elektrofahrzeuge soll auf die neue Modellgeneration entfallen. Das Unternehmen baut hierfür ein eigenes Produktionswerk, das zum gleichen Zeitpunkt seinen Betrieb aufnehmen soll. Eine entscheidende Rolle spiele die Batterietechnik, um die Stromer für noch mehr Menschen attraktiv zu machen. "So wie wir unterschiedliche Motoren anbieten, brauchen wir auch verschiedene Optionen für Batterien. Es ist wichtig, Batterielösungen anzubieten, die mit einer Vielzahl von Modellen und Kundenbedürfnissen kompatibel sind", erklärte Takero Kato, Präsident des neuen Toyota BEV-Werks, im Rahmen eines technischen Workshops.
Vier Batterietypen
Konkret tüftelt das Unternehmen an vier Batterietypen der nächsten Generation. Sie arbeiten mit flüssigem bzw. festem Elektrolyt und sollen damit die aktuelle Bandbreite der Technik abdecken.
Flüssigelektrolyt-Batterien
In den aktuellen Elektroautos kommen vorwiegend Hochvoltakkus mit flüssigem Elektrolyt zum Einsatz. Um Energiedichte, Kosten und Ladezeiten zu verbessern, will Toyota diese Technik weiterentwickeln. Für die verschiedenen Einsatzzwecke setzt das Unternehmen dabei auf unterschiedliche Materialien:
- Performance-Lithium-Ionen-Batterien
Die sogenannten Performance-Lithium-Ionen-Batterien, die mit der nächsten E-Auto-Generation 2026 auf den Markt kommen sollen, ermöglichen im Zusammenspiel mit einer besseren Aerodynamik und einem geringeren Fahrzeuggewicht laut den Ingenieur:innen WLTP-Reichweiten von mehr als 800 Kilometer. Innerhalb von 20 Minuten oder weniger würden sich die Akkus dabei von zehn auf 80 Prozent aufladen lassen. Gleichzeitig reduzieren sich Toyota zufolge die Kosten gegenüber der aktuellen Batteriegeneration um 20 Prozent.
- Lithium-Eisenphosphatbatterien
Um die Attraktivität von Elektroautos zu steigern, setzt Toyota auch auf kostengünstigere Akkus. Die sogenannte "Popularisation"-Batterie basiert auf der bipolaren Technologie, die der Hersteller schon mit seinen Nickelmetallhydrid-Hybridbatterien eingeführt hat, und nutzt Lithium-Eisenphosphat (LiFePO) als Kernmaterial. Der neue Akku soll voraussichtlich 20 Prozent mehr Reichweite bei 40 Prozent geringeren Kosten gegenüber der aktuellen Batteriegeneration, die im bisher einzigen reinen Elektriker der Marke, dem bZ4X (204 PS/Frontantrieb oder 218 PS/Allrad), zum Einsatz kommt, ermöglichen. Das Aufladen von zehn auf 80 Prozent dauere an entsprechenden Ladesäulen rund 30 Minuten, was dem aktuellen Stand der Technik bei nicht allzu teuren entspricht. Ein Marktstart sei 2026/27 denkbar.
- Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien
Die ebenfalls in der Entwicklung befindliche Hochleistungsbatterie kombiniert die bipolare Struktur mit Lithium-Ionen-Chemie und einer Nickel-Kathode. In Kombination mit verbesserter Aerodynamik und reduziertem Fahrzeuggewicht werden mehr als 1.000 Kilometer Reichweite angestrebt. An Schnellladestationen soll die Ladezeit von zehn auf 80 Prozent voraussichtlich 20 Minuten oder weniger betragen. Toyota strebe zudem eine weitere Kostensenkung von zehn Prozent gegenüber der "Performance-Batterie" an, wurde mitgeteilt. Auf den Markt kommt der Akku voraussichtlich 2027/28.
Ausstellung Toyota Feststoffbatterie © Toyota
Durchbruch bei Feststoffbatterien
Für das größte Aufsehen sorgte jedoch die Meldung, dass Toyota der Durchbruch bei Feststoffbatterien gelungen sei. An dieser Technologie arbeiten zahlreiche Hersteller seit vielen Jahren. Trotz vollmundiger Ankündigungen hat es die Technologie aber nach wie vor nicht in die massenmarkttaugliche Serienfertigung geschafft. Lediglich Nio bietet in China sein Top-Modell bereits mit dieser Technologie an. Der Preis des E-Flaggschiffs ist jedoch für Ottonormalverdiener:innen schlichtweg unleistbar.
Toyota hat laut eigenen Angaben nun auch einen technologischen Durchbruch bei der Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Feststoffbatterien erzielt. Daran hat es zuletzt noch gehapert. Die als "Gamechanger" für Elektroautos geltende Technik nutzt einen festen Elektrolyt, was eine schnellere Bewegung der Ionen und eine größere Toleranz gegenüber hohen Spannungen und Temperaturen ermöglicht. Dadurch liefern diese Batterien mehr Leistung in kompakterer Form und lassen sich schneller laden. Zudem sind sie brandsicher und büßen bei hohen bzw. niedrigen Temperaturen kaum an Leistung ein, was auch an Hitzetagen im Sommer und bei Eiseskälte im Winter für hohe Reichweiten sorgen soll. Bislang war bei Feststoffbatterien eine kürzere Lebensdauer erwartet worden. Dieses Problem will Toyota nun gelöst haben.
Ursprünglich für Hybridfahrzeuge vorgesehen, wollen die Japaner ihren Schwerpunkt nun auf die Massenproduktion von Feststoffbatterien für Elektroautos der nächsten Generation legen. Sie sollen rund 1.000 Kilometer Reichweite und damit 20 Prozent mehr als Performance-Batterien bieten. Nicht minder wichtig, für den Einsatz auf Langstrecken: Die Ladezeit von zehn auf 80 Prozent soll lediglich zehn Minuten oder weniger betragen. Eine kommerzielle Nutzung soll voraussichtlich 2027/28 möglich sein.
Darüber hinaus würde sich bereits eine noch leistungsfähigere Lithium-Ionen-Feststoffbatterie in der Entwicklung, die 50 Prozent mehr Reichweite gegenüber den Performance-Batterien bieten soll, teilte Toyota mit. Das wären dann die im Titel erwähnten 1.200 Kilometer.
Toyota arbeitet auch am Packaging
Die Aerodynamik ist entscheidend für die Reichweite eines jeden Elektrofahrzeugs. Aus diesem Grund konzentrieren sich die Bemühungen aller Automobilhersteller auf einen reduzierten bzw. optimierten Luftwiderstandsbeiwert (cW). Toyota will künftig zusätzlich den sogenannten Strömungswiderstand (cWA), der die Frontfläche einbezieht, berücksichtigen. Dieser Wert hätte nämlich einen noch viel größeren Einfluss auf die Reichweite.
Im Mittelpunkt steht dabei die Höhe der Batterie, die normalerweise unter dem Fahrzeugboden untergebracht ist. Dies führt bei den meisten E-Autos zu einem Anstieg der Gesamtfahrzeughöhe, was sich wiederum (überproportional) auf den cWA-Wert und damit auf die Reichweite des Fahrzeugs auswirkt. Aus diesem Grund feilt Toyota an einer möglichst flachen Batterie: Misst das aktuelle Batteriepaket des bZ4X noch 150 Millimeter in der Höhe (inklusive Gehäuse), sollen künftige Akkus 120 Millimeter bzw. in Hochleistungsfahrzeugen mit niedrigem Hüftpunkt sogar nur 100 Millimeter hoch sein. Diese Fortschritte sollen sich in künftigen Modellen positiv auf Reichweite, Fahrverhalten und Packaging auswirken.
Fazit
Angekündigt wurden große Fortschritte bei der Batterietechnik und Ladegeschwindigkeit in den letzten Jahren schon (zu) oft. Leider wurden die in Aussicht gestellten Versprechungen in den meisten Fällen nicht gehalten. Wer Toyota kennt, weiß aber, dass die Japaner nicht etwas groß hinausposaunen, was sie später nicht halten können. Somit kann nun erstmals wirklich damit gerechnet werden, dass Feststoffbatterien den Weg in (leistbare) Elektroautos schaffen werden. Das wird zwar noch bis 2027/28 dauern, doch dann dürfte das den Markt ordentlich durcheinanderwirbeln. Außer ein anderer Batterie- bzw. Autohersteller schafft die Realisierung der Massenfertigung früher.
Darüber hinaus klingt Toyotas Ankündigung von "normalen" Elektroautos mit 800-km-Reichweite ab 2026 auch nicht schlecht. Das dürften andere Hersteller jedoch ebenfalls hinbekommen.
www.toyota.at
Toyoda ist schon seit einiger Zeit in Ungnade gefallen und fragwürdige Ankündigungen hatte auch Toyota rausgehauen, die sie dann nicht einhalten konnten, etwa der Durchbruch mit dem Mirai.
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