Überhitzungslösung mit Lithium-Batterie und Trends zur Sicherheit von Elektrofahrzeugen

Steigender Rückrufdruck bei Elektrobatterien auf dem Weltmarkt

Der chinesische Automobilmarkt verzeichnete im November 2020 zwölf Rückrufereignisse. Diese Rückrufe betrafen etwa 1,0796 Millionen Fahrzeuge über mehrere Marken hinweg. Im Vergleich zum gleichen Zeitraum im Vorjahr sank die Gesamtzahl der zurückgerufenen Fahrzeuge leicht. Monatliche Daten zeigten jedoch einen starken Anstieg von mehr als 600 %.

Neuenergiefahrzeuge spielten bei diesen Rückrufen eine große Rolle. Im Oktober machten sie etwa 37 % des gesamten Rückrufvolumens aus. Im November stieg die Zahl der zurückgerufenen Elektrofahrzeuge im Vergleich zum Vorjahr weiterhin deutlich an, obwohl der Gesamtanteil leicht sank.

Diese Zahlen zeigen einen klaren Trend. Batteriesicherheit ist zu einem der wichtigsten Risiken in der EV-Branche geworden. Mit der Produktionssteigerung stehen Hersteller nun unter größerem Druck, Technologien zur Verbesserung von Lithiumbatterien-Überhitzungslösungen zu verbessern.

Batteriesicherheitsrisiken verteilt auf globale OEMs

Batteriebezogene Sicherheitsvorfälle sind nicht auf eine Region beschränkt. Globale Automobilhersteller sehen sich weiterhin Rückrufen gegenüber, die durch thermische Risiken, Kurzschlüsse und Softwareprobleme ausgelöst werden.

Polestar hat 110 Elektrofahrzeuge aufgrund von Softwarefehlern im Zusammenhang mit der Strombatterie zurückgerufen. WM Motor hat außerdem 1.282 Elektrofahrzeuge zurückgerufen, weil Brandrisikobedenken im Zusammenhang mit Batteriesystemen bestehen.

Hyundai hat einen Rückruf für etwa 25.000 Kona-Elektrofahrzeuge herausgegeben, nachdem Kurzschlussrisiken in den Batteriepacks festgestellt wurden. General Motors kündigte einen weltweiten Rückruf von fast 69.000 Chevrolet Bolt EVs aufgrund von Brandgefahren im Zusammenhang mit Batteriezellen an.

BMW führte zudem mehrere Rückrufe durch, die Plug-in-Hybrid- und Hybridmodelle in verschiedenen Märkten umfassten. In einigen Fällen identifizierte BMW batteriebedingte Brandrisiken sowohl in US- als auch in internationalen Fahrzeugen.

Diese Vorfälle zeigen ein klares Muster. Mit der zunehmenden Akzeptanz von Elektrofahrzeugen wird Batteriesicherheit für jeden Hersteller zu einer zentralen technischen Herausforderung.

Schnelles Marktwachstum erhöht die Sicherheitsanforderungen

Chinas neue Energiefahrzeugindustrie wächst weiterhin rasch. Im November erreichte die Produktion etwa 198.000 Einheiten, während der Absatz 200.000 Einheiten erreichte. Beide Zahlen zeigten ein starkes jährliches Wachstum.

Von Januar bis November erreichte die Gesamtproduktion mehr als 1,1 Millionen Einheiten. Auch der Absatz überstieg 1,1 Millionen Einheiten und verwandelte das zuvor negative Wachstum in positiven Schwung. Analysten erwarten, dass der Volljahresumsatz 1,3 Millionen Einheiten überschreiten wird.

Diese schnelle Expansion erzeugt neuen technischen Druck. Ein höheres Produktionsvolumen erhöht die Batterienachfrage. Gleichzeitig steigen auch die Sicherheitserwartungen. Infolgedessen investieren Unternehmen nun stark in die Entwicklung von Lösungen für Lithium-Batterie-Überhitzung, um Brandrisiken zu verringern und die Systemzuverlässigkeit zu verbessern.

Große Hersteller beschleunigen Innovationen in der Batteriesicherheit

BYD-Klingenbatterie-Technologie

BYD brachte seine Blade Battery auf den Markt, um Sicherheitsbedenken direkt zu adressieren. Das Unternehmen hat es so entwickelt, dass es thermisch unkontrolliert ist und das Brandrisiko unter extremen Bedingungen reduziert.

Während der Nageldurchschlagstests erzeugte die Batterie kein Feuer oder Rauch. Es hielt außerdem eine Oberflächentemperatur zwischen 30°C und 60°C. Dieses Ergebnis zeigte eine starke thermische Stabilität unter schweren Missbrauchsbedingungen.

BYD positionierte die Blade Battery als Lösung zur Beseitigung von Spontanverbrennungsrisiken von Elektrofahrzeugen. Das Unternehmen integrierte es außerdem in Modelle wie Han EV und Tang EV, um das Verbrauchervertrauen zu stärken.

CATL Hochsicherheitsbatteriesystem

CATL entwickelte ein fortschrittliches 811-Batteriesystem, das sich auf eine hohe Energiedichte und verbesserte thermische Sicherheit konzentriert. Das Unternehmen optimierte die interne Struktur und das Wärmemanagement, um die Wahrscheinlichkeit von Außer Kontrolle zu reduzieren.

Die CATL-Führung erklärte, dass das System strenge thermische Runaway-Tests bestehen kann, ohne dass ein Feuer auftritt. Diese Innovation unterstützt leistungsstarke Plattformen wie das 100-kWh-Batteriepaket von NIO mit CTP-Architektur.

Sunwoda "Rauchkontroll"-Sicherheitssystem

Sunwoda führte ein Batteriesystem ein, das Rauch abgibt, ohne bei Ausfallereignissen offene Flammen zu erzeugen. In kontrollierten Experimenten erhöhte die thermische Runaway die Temperaturen auf etwa 600 °C.

Die umliegenden Zellen blieben jedoch stabil und lösten keine Kettenreaktionen aus. Nach dem Abkühlen sanken die Systemtemperaturen allmählich ohne Sekundärzündung. Dieses Design reduziert das Risiko eines Kaskadenausfalls bei Mehrzellenpacks.

Zusammenarbeit zwischen Farasis Energy und GAC

Farasis Energy arbeitete mit GAC zusammen, um ein "No-Fire after Thermal Runaway"-System zu entwickeln. Beim Testen geriet eine Zelle nach mehreren Minuten Erwärmung in eine thermische Runaway.

Selbst nach diesem Vorfall zündete sich das komplette Batteriepaket nicht. Stattdessen kühlte es mit der Zeit allmählich ab. Das System verhinderte erfolgreich die Ausbreitung von Feuern zwischen Modulen.

SVOLT Jelly Batterie Innovation

SVOLT entwickelte eine neue, geleeartige Elektrolytbatterie. Dieses Material verbessert die Ionenleitfähigkeit und verleiht sich selbstheilende Eigenschaften.

Es hilft außerdem, die thermische Diffusion zwischen den Zellen zu verlangsamen. Selbst wenn eine Zelle ausfällt, reduziert das System die Wärmeverteilung und erhält die allgemeine Stabilität. Diese Innovation verbessert sowohl die Sicherheit als auch das Leistungsgleichgewicht.

Wettbewerb in der Industrie und politischer Druck

Auch die Innovationen in der Batteriesicherheit verändern den Wettbewerb der Lieferanten. Einige Autohersteller, die mit Rückrufen konfrontiert sind, könnten einen Batteriewechsel in Erwägung ziehen, um das langfristige Risiko zu verringern.

Unternehmen wie LG Chem und SK Innovation konkurrieren weiterhin auf den globalen Märkten für Elektrofahrzeugbatterien. Gleichzeitig verschaffen Hersteller mit stärkeren Überhitzungslösungen für Lithiumbatterien einen strategischen Vorteil.

Auch die staatliche Regulierung spielt eine Schlüsselrolle. China führte neue verpflichtende Sicherheitsstandards für Elektrofahrzeugbatterien ein. Diese Regeln verlangen, dass Batteriesysteme innerhalb von fünf Minuten nach Beginn des thermischen Runbacks Feuer oder Explosionen verhindern. Diese Anforderung gibt den Passagieren genügend Zeit, um sicher zu entkommen.

Zukunftsausblick für die Sicherheit von Elektrobatterien

Die EV-Branche wächst weiterhin mit hoher Geschwindigkeit. Allerdings nehmen die Sicherheitsherausforderungen parallel zur Markterweiterung zu.

Die zukünftige Batterieentwicklung wird sich auf drei Hauptrichtungen konzentrieren. Erstens werden Materialien verbessert, um thermische Instabilität zu reduzieren. Zweitens wird das Systemdesign die Wärmekontrolle und -isolierung stärken. Drittens werden die Sicherheitsvorschriften strenger und standardisierter.

Technologien für Überhitzungslösungen für Lithiumbatterien werden eine zentrale Rolle bei dieser Transformation spielen. Mit fortschreitender Innovation werden EV-Batterien sicherer, stabiler und weltweit für eine großflächige Nutzung geeignet.