Toyota: Neue Batterien für Elektroautos ab 2026

Kurz nach Koji Satos Amtsantritt an der Spitze von Toyota hat der japanische Hersteller seine Elektrifizierungsstrategie umfassend überarbeitet.

Toyota wird von vielen vorgeworfen, bei der Elektrifizierung – obwohl das Unternehmen zu den Vorreitern zählt – und insbesondere bei Elektroautos den Anschluss zu verlieren. Toyota hat diese Haltung allerdings stets gut begründet. Satos Aufgabe besteht nun darin, deutlich mehr Tempo zu machen.

Jetzt hat der Konzern seine „elektrischen“ Pläne für die kommenden Jahre vorgestellt. Einen wesentlichen Schwerpunkt bilden die Batterien: Toyota präsentierte drei neue Technologien für Flüssigelektrolyt-Batterien sowie die lang erwartete Festkörperbatterie mit festem Elektrolyten, bei der die Hürden der Massenproduktion offenbar überwunden wurden.

Ab 2026 sollen diese neuen Batterien in einer neuen Generation von Elektroautos zum Einsatz kommen. Gegenüber den heutigen Toyota-Modellen werden sich diese Fahrzeuge auch durch ihre Entwicklung und Fertigung unterscheiden, um Gewicht und Kosten zu senken.

Takero Kato, Präsident der Toyota-BEV-Fabrik (battery electric vehicle), rechnet damit, dass Toyota 2030 jährlich rund 3,5 Millionen Elektroautos verkaufen wird. Davon sollen 1,7 Millionen Einheiten auf diese neue Modellgeneration entfallen.

Die neue Generation der Toyota-Batterien

Stand früher die Vielfalt bei den Verbrennungsmotoren im Mittelpunkt, soll es künftig eine vergleichbare Auswahl bei den Batterien geben.

„Wir werden mehrere Batterieoptionen brauchen, genauso wie wir unterschiedliche Motorvarianten haben. Es ist wichtig, Batterielösungen anzubieten, die mit einer Vielzahl von Modellen und Kundenbedürfnissen kompatibel sind.“

Takero Kato, Präsident der Toyota-BEV-Fabrik

Lithium-Ionen-Batterien mit Flüssigelektrolyt sind heute die vorherrschende Technologie und werden dies auch weiterhin bleiben. Dennoch soll Platz für verschiedene „Ansätze“ sein. Alle verfolgen jedoch dasselbe Ziel: höhere Energiedichte, kürzere Ladezeiten und vor allem eine bessere Kostenwettbewerbsfähigkeit.

Toyota gliedert die Entwicklung seiner Flüssigelektrolyt-Batterien in drei Technologien: „Popularisierung“, „Leistung“ und „Hochleistung“.

Popularisierung

Diese günstigste Variante basiert auf der LFP-Technologie, also Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Sie nutzt Toyotas wegweisende bipolare Technologie, die bereits bei Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) eingesetzt wird, welche einige Hybridmodelle der Marke antreiben.

Verglichen mit der Batterie des bZ4X soll die Batterie „Popularisierung“ (Popularisation) Folgendes bieten:

• 20 % mehr Reichweite (+600 km)
• 40 % niedrigere Kosten
• Schnellladezeit von 30 Minuten oder weniger (10–80 %)
• Zeitplan: vorgesehen für 2026–27

Leistung

Die Batterie „Leistung“ (Performance) soll als Erste auf den Markt kommen. Anders als die Batterie „Popularisierung“ beruht sie weiterhin auf einer monopolaren Technologie.

Der erwartete Reichweitengewinn soll zudem aus der Kombination mit der optimierten Aerodynamik und dem geringeren Gewicht der neuen Elektroauto-Generation resultieren. Auch hier dient der bZ4X als Referenzmodell für die Vergleiche:

• 60 % mehr Reichweite (+800 km)
• 20 % niedrigere Kosten
• Schnellladezeit von 20 Minuten oder weniger (10–80 %)
• Zeitplan: vorgesehen für 2026

Hochleistung

Später soll die Batterie „Hochleistung“ (High Performance) folgen. Sie verbindet die bipolare Struktur mit Lithium-Ionen-Chemie und einer Kathode mit hohem Nickelanteil.

• 100 % mehr Reichweite (+1000 km)
• Zusätzliche Kostensenkung um 10 % gegenüber der Batterie „Leistung“
• Schnellladezeit von 20 Minuten oder weniger (10–80 %)
• Zeitplan: vorgesehen für 2027–28

Fortschritte bei den Toyota-Festkörperbatterien

Neben Lithium-Ionen-Batterien mit Flüssigelektrolyt will Toyota auch bei der Einführung von Festkörperbatterien eine führende Rolle einnehmen. Diese gelten für Elektroautos als eine Art Revolution und sollen 2027–28 eingeführt werden.

Ohne nähere technische Angaben nennt Toyota mehrere Fortschritte bei den derzeit entwickelten Festkörperbatterien. Dazu zählen eine höhere Haltbarkeit – ihre Lebensdauer war bisher kürzer als jene heutiger Batterien – sowie die Massenproduktion, da sie andere Anforderungen als Flüssigelektrolyt-Batterien stellen.

Ursprünglich sollten Toyotas Hybridmodelle als Erste Festkörperbatterien erhalten. Der Fokus wurde jedoch auf künftige Elektroautos verlagert. Die erste Generation soll bieten:

• 20 % mehr Reichweite im Vergleich zur Batterie Performance (ca. 1000 km)
• Schnellladezeit von 10 Minuten oder weniger (10–80 %)
• Zeitplan: 2027–28

Toyota entwickelt bereits eine zweite Festkörperbatterie, die die „Werte“ der ersten weiter verbessern soll und eine Reichweite von mehr als 1200 km verspricht.

Eine geringere Batteriehöhe ist entscheidend

Eine Betrachtung der Batterien wäre ohne ihre physische Höhe nicht vollständig. Denn dieser Faktor beeinflusst letztlich die Aerodynamik des Fahrzeugs, die für hohe Reichweiten bei einem Elektroauto entscheidend ist.

In der Regel befinden sich die Batterien im Boden der Plattform zwischen den Achsen. Ihre Bauhöhe macht es erforderlich, den Boden des Innenraums höher über der Fahrbahn anzuordnen, wodurch auch die Gesamthöhe des Fahrzeugs steigt.

Das ist für die Aerodynamik nachteilig, weil dadurch die Stirnfläche des Fahrzeugs größer wird. Neben dem Cₓ-Wert, dem Luftwiderstandsbeiwert, muss für eine gute aerodynamische Leistung stets auch die Stirnfläche berücksichtigt werden. Je größer diese Fläche, desto schlechter.

Beim Toyota bZ4X sind Batterie und Batteriegehäuse zusammen 150 mm hoch. Bei den neuen Batterien soll die Höhe auf 120 mm sinken. Bei Hochleistungs-Sportwagen wie dem elektrischen Lexus-Supersportwagen sind sogar Batterien mit lediglich 100 mm Höhe vorgesehen.