Massenproduktion gestartet: Tesla drückt bei 4680-Batterien aufs Gas

• 4680-Batteriezelle: 2020 angekündigt, erst jetzt in Massen produziert
• Offenbar werden mittlerweile mehr als 800.000 Zellen pro Woche hergestellt
• Besonders für Semi- und Cybertruck wichtig

Inmitten des Hypes rund um die Tesla-Aktie verkündete Elon Musk im Rahmen des Battery Days am 22. September 2020, dass der US-Elektroautopionier bald mit der Massenproduktion von deutlich verbesserten Batteriezellen beginnen werde. Aufgrund der Ausmasse der Batteriezellen - 46 Millimeter Durchmesser und 80 Millimeter Länge - nennt man sie "4680-Batteriezellen". Sie sollen die bisher am häufigsten verwendeten 4170er-Akkus ablösen. Neben einer höheren Leistung bei schnelleren Ladezeiten soll die 4680-Batterie zudem ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis bieten: Die Herstellung der neuen Batterien soll nach Tesla-Angaben nur etwa halb so viel wie die 4170er-Version kosten. Allerdings dauerte es fast drei Jahre, bis die Produktion der neuen Zellen so richtig in Schwung kam. Nun hat Tesla jedoch einen Meilenstein erreicht.

Tesla produziert die 20-millionste 4680-Zelle

So verkündete der US-Elektroautobauer Mitte Oktober per X (ehemals Twitter), dass in der Gigafactory Texas die 20-millionste 4680-Batteriezelle hergestellt wurde und damit ein weiterer Meilenstein erreicht worden ist. Bereits im Juni hatte Tesla angegeben, die 10-millionste 4680-Zelle hergestellt zu haben. Diese Informationen legen nahe, dass der Elektroautohersteller in den etwa 16 Wochen, die zwischen den beiden Unternehmensmeldungen lagen, 10 Millionen 4680er Batteriezellen produziert hat - dies entspricht wiederum einer durchschnittlichen Wochenproduktion von 625.000 Zellen pro Woche. "electrek" geht jedoch davon aus, dass inzwischen mehr als 800.000 Zellen pro Woche von Tesla hergestellt werden - Tendenz steigend.

Tesla-Autos benötigen viele Batterien

20 Millionen Batteriezellen hört sich nach einer ungeheuren Menge an - die Zahl muss jedoch relativiert werden. Allgemein wird geschätzt, dass eine 4680-Zelle eine Kapazität von 26 Amperestunden aufweist, wie "Trending Topics" schreibt. Das bedeutet, dass die 4680-Zellen von Tesla eine Leistung von etwa 100 Wattstunden aufweisen und dass die Gigafactory Texas - angenommen, es werden tatsächlich pro Woche circa 800.000 Zellen hergestellt - etwa 80 Megawattstunden an 4680-Batteriezellen pro Woche produziert. Bei einer Akkupack-Kapazität von 65 Kilowattstunden würde das ausreichen, um - je nach Fahrzeugklasse und -typ - etwas über 1.200 Fahrzeuge pro Woche zu produzieren. Die innovativen Batterien sollen zunächst vorrangig in Teslas neuem Elektro-Lkw "Semi Truck"und in dem noch nicht für den Massenverkauf zur Verfügung stehenden "Cybertruck" verwendet werden - also in solchen Fahrzeugklassen, die in besonderem Masse von einer guten Batterie-Energieumsetzung abhängig sind.

Kritik an 4680-Zellen: Nicht so gut wie angekündigt

Zwar scheinen die 4680-Zellen nun in absehbarer Zukunft in immer mehr Tesla-Fahrzeugen Verwendung zu finden. Allerdings können die Batterien nicht all das halten, was Musk 2020 versprochen hatte. Ursprünglich wurde angekündigt, dass sie eine neuartige Zellchemie mit einer Siliciumanode aufweisen würden, was zuerst begeistert aufgenommen wurde. Allerdings wurde inzwischen festgestellt, dass die Anode tatsächlich aus Graphit besteht und somit nur geringfügig von herkömmlichen Akkus abweicht. Ein entscheidendes Detail fehlt: Moderne Anoden enthalten 10 bis 15 Prozent Silicium, um die Energiedichte und -kapazität zu erhöhen, was bei den 4680-Zellen offenbar nicht der Fall ist. Silicium hat eine weitaus bessere Lithium-Ionen-Speicherkapazität im Vergleich zu Graphit und weist einen geringeren elektrischen Widerstand auf.

Auch in einem weiteren Aspekt hat Tesla seinen Ankündigungen nicht Folge geleistet. Die Kathode der 4680-Zellen besteht zu 80 Prozent aus Nickel, zu 10 Prozent aus Mangan und zu 10 Prozent aus Kobalt, wobei letzterer Rohstoff erheblichen Schaden für die Umwelt verursacht. Ursprünglich versprach Tesla eine Zellchemie ohne Kobalt und mit höheren Mangananteilen sowie weniger Nickel. Sowohl Nickel als auch Kobalt sind teure Rohstoffe, deren Preise stark schwanken. Darüber hinaus handelt es sich bei Nickel, Mangan und Kobalt um Schwermetalle, die extrem giftig für die Umwelt sind. Daneben sind die Wände der 4680-Zellen deutlich dicker als bei den kleineren 2170-Batterien, was zu einer verringerten Energiedichte führt.

Die neuen 4680-Batteriezellen gleichen somit keineswegs einem Heiligen Gral der Batterieforschung, als der sie 2020 noch von einigen Tesla-Enthusiasten gefeiert wurden. Nichtsdestotrotz stellen die 4680-Zellen zweifelsohne einen Fortschritt gegenüber den zurzeit verwendeten 2170-Akkus dar und dürften besonders bei Teslas Semi- und Cybertrucks wichtige Fortschritte hinsichtlich ihrer hohen Leistung bei vergleichsweise geringer Ladedauer ermöglichen.

Redaktion finanzen.ch