Chery Rhinoceros: 12C-Flüssigzellen und 400 Wh/kg Feststoffakku

Auf der Global Innovation Conference in Wuhu hat Chery die technologische Roadmap seiner neuen Batteriesparte Rhinoceros vorgestellt. Der chinesische Automobilhersteller verfolgt dabei einen doppelten Entwicklungsansatz: Hochstromfähige Flüssigelektrolyt-Zellen mit Ladespitzen von bis zu 12C für künftige Großserienfahrzeuge sowie All-Solid-State-Feststoffbatterien mit einer gravimetrischen Energiedichte von 400 Wh/kg auf Zellebene für das Premiumsegment.

Mit dieser Aufteilung reagiert der Konzern auf grundlegende elektrochemische Gesetzmäßigkeiten. Feststoffbatterien bieten durch feste Elektrolytschichten und metallische Lithiumanoden zwar die höchste volumetrische und gravimetrische Speicherdichte, begrenzen jedoch wegen hoher Grenzflächenwiderstände die kurzzeitige Stromaufnahme. Extrem hohe Laderaten im zweistelligen C-Bereich lassen sich derzeit nur mit flüssigen Elektrolyten ohne vorzeitige Alterung realisieren. Chery trennt daher Fertigung und Zellchemie nach Anforderungsprofilen.

Rhinoceros-Portfolio: Differenzierung nach Einsatzprofilen

Das unter dem Namen Rhinoceros präsentierte Portfolio gliedert sich in drei spezialisierte Zellserien:

• Rhinoceros H: Batteriezellen für Plug-in-Hybride und Range Extender (EREV), ausgelegt auf hohe Dauerentladeströme und kompakte Abmessungen bei häufigen Lastwechseln.
• Rhinoceros E: Reinelektrische Flüssigelektrolyt-Zellen, bei denen extrem geringe Innenwiderstände und hohe Ladeleistungen im Vordergrund stehen.
• Rhinoceros S: Feststoffbatterien mit anorganischem Sulfidelektrolyten, die zunächst mit 400 Wh/kg starten und über nachfolgende Entwicklungsstufen bis zu 600 Wh/kg erreichen sollen.

Dieser Aufbau ermöglicht es, einzelne Modellreihen ohne Kompromisse bei der jeweiligen Zelleigenschaft zu bestücken, anstatt einen universellen Mittelweg zwischen Gewicht und Ladedauer zu suchen.

Flüssigzellen mit 12C-Peak: Grenzen der europäischen Ladeinfrastruktur

Die für die Rhinoceros-E-Reihe angegebene Laderate von 12C beschreibt die zwölffache Stromstärke bezogen auf die Nennkapazität des Speichers. Ein C-Faktor von 1C entspricht einer rechnerischen Vollladung in 60 Minuten; 12C würden theoretisch fünf Minuten für eine vollständige Ladung bedeuten. Für den kontinuierlichen Betrieb nennt Chery einen Wert von über 8C, was einem Ladehub von 10 auf 80 Prozent State of Charge (SoC) in sechs bis sieben Minuten entspricht.

Chemisch wird diese Stromtragfähigkeit durch nanostrukturierte Anodenmaterialien mit kurzen Diffusionswegen für Lithiumionen sowie flüssige Leitsalze mit geringem Spannungsabfall unter Last erreicht. Um die dabei entstehenden ohmschen Verlustleistungen thermisch zu beherrschen, integriert Chery beidseitig gekühlte Zellmodule mit Mikrokanal-Platten. Das Arbeitsfenster der Zelle reicht von minus 40 bis plus 100 Grad Celsius.

In der europäischen Praxis trifft diese Laderate jedoch auf feste infrastrukturelle Barrieren. Bei einer praxisüblichen Batteriekapazität von 80 Kilowattstunden würde ein Ladevorgang mit 12C in der Spitze eine elektrische Leistung von 960 Kilowatt verlangen. Öffentliche High-Power-Charger in Deutschland arbeiten nach dem Combined Charging System (CCS2) hardwareseitig mit maximal 350 bis 400 Kilowatt bei 500 Ampere Maximalstrom. Höhere Ladeleistungen sind gegenwärtig dem Megawatt Charging System (MCS) für schwere Nutzfahrzeuge vorbehalten. An einer hiesigen Pkw-Schnellladesäule wird das Potenzial einer 12C-Zelle daher infrastrukturseitig gekappt.

Der reale Nutzwert für Autofahrer in Mitteleuropa liegt vielmehr im breiten Kältefenster. Wenn eine Batterie bei zweistelligen Minusgraden ohne signifikanten Innenwiderstandsanstieg Strom aufnehmen kann, entfallen zeitraubende und energieintensive Vorkonditionierungen vor dem Ladestopp. Das verkürzt die effektive Reisezeit im Winterbetrieb spürbar.

Rhinoceros S: 400 Wh/kg Zellebene, Pack-Gewicht und Sulfid-Chemie

Die zweite Säule bildet die All-Solid-State-Linie Rhinoceros S. Die Werksangabe von 400 Wh/kg bezieht sich ausschließlich auf die Zellebene. Gegenüber Großserien-Lithium-Eisenphosphat-Zellen (LFP) mit 160 bis 190 Wh/kg und modernen ternären NMC-Zellen um 250 bis 280 Wh/kg bedeutet dieser Wert einen Zuwachs von mehr als 40 Prozent gegenüber bisherigen Premium-Lithium-Ionen-Speichern.

Auf Systemebene reduziert sich diese Energiedichte naturgemäß durch Gehäuse, Hochvoltverkabelung, Kühlleitungen, Crashrahmen und das Batteriemanagementsystem. Bei einem branchenüblichen Cell-to-Pack-Wirkungsgrad zwischen 68 und 72 Prozent liegt die Systemdichte eines fahrfertigen Rhinoceros-S-Akkupakets bei etwa 260 bis 290 Wh/kg (Berechnung / eigene Schätzung). Ein 100-kWh-Batteriepaket würde im Fahrzeug somit rund 360 Kilogramm wiegen – gegenüber heute üblichen 530 bis 560 Kilogramm entspricht das einer Einsparung von 170 bis 200 Kilogramm, was der Fahrdynamik und dem Autobahnverbrauch zugutekommt.

Als Festkörperelektrolyt setzt Chery auf anorganische Sulfide, kombiniert mit einer nickelreichen Einkristall-Kathode (Single-Crystal NCM). Sulfide besitzen bei Raumtemperatur eine höhere Ionenleitfähigkeit als oxidische Werkstoffe, stellen jedoch hohe Anforderungen an die Produktion: Bei Kontakt mit Luftfeuchtigkeit entsteht hochgiftiger Schwefelwasserstoff, was eine lückenlose Trockenraumfertigung erzwingt. Zudem unterliegen Feststoffelektroden beim Zyklieren mikroskopischen Volumenänderungen. Um Kontaktverluste (Delamination) an den Grenzflächen zu verhindern, müssen die Zellen im Block unter kontinuierlichem mechanischem Anpressdruck montiert werden. Den standardisierten 200-Grad-Heizkammertest (Hot-Box) hat die Zelle nach Herstellerangaben ohne thermisches Durchgehen bestanden.

Zeitplan und europäische Serienchancen: Pilotlinie für 2027 angekündigt

In der industriellen Umsetzung nennt Chery konkrete Etappenziele. Im Jahr 2027 soll eine Pilotfertigungslinie mit einer jährlichen Nennkapazität von 0,5 GWh in Betrieb gehen. Diese Größenordnung reicht rechnerisch für rund 5.000 Erprobungsfahrzeuge mit 100-kWh-Batterien aus und dient der Beherrschung von Beschichtungstoleranzen im Bandbetrieb sowie der Erhebung von Alterungsdaten im Feldversuch. Vorbereitende Flottentests mit hybriden Fest-Flüssig-Zellmischformen sollen Ende 2026 starten.

Für die europäischen Exportmarken von Chery bedeuten die Ankündigungen eine gestaffelte Einführung. Die volumenstarken Modelle von Omoda und Jaecoo basieren kurz- und mittelfristig weiterhin auf konventionellen LFP- und NMC-Zellen. Die schnellladefähigen Flüssigzellen der Rhinoceros-E-Serie mit erweitertem Kältefenster könnten mittelfristig in der gehobenen Exlantix-Baureihe debütieren. Vollwertige All-Solid-State-Batterien mit 400 Wh/kg dürften in für den europäischen Markt homologierten Serienfahrzeugen hingegen kaum vor Ende des Jahrzehnts bei den Händlern stehen.