Porsches Batterie-Tochter V4Smart präsentiert zweite Zellgeneration
Kurz die Übernahme-Historie vorneweg: Porsche hat zum 4. März 2025 die Varta-Batterietochter V4Drive übernommen und auf den Namen V4Smart getauft. Der Sportwagenhersteller ist seitdem neuer Mehrheitseigner der Gesellschaft, die Varta AG ist zwar mit einer Minderheitsbeteiligung weiter präsent, aber ohne operativen Einfluss. Bisher hatte das Unternehmen die ultrahochleistungsfähige Zelle V21700 UHP-26 als einziges Produkt im Angebot. Nun erweitert die Porsche-Tochter ihr Produktportfolio. Von der Vorstellung der neuen Zelle erhofft sich V4Smart unter anderem neue Kundenkreise.
Dazu muss man wissen, dass die 2022 gegründete Firma unter Varta eine Rundzelle entwickelt hatte, die nicht als primäre Zellen für die Traktionsbatterie eines Elektroautos gedacht ist, sondern als sogenannte „Booster-Zelle“. Diese kann innerhalb kürzester Zeit viel Leistung aufnehmen und abgeben und soll so für kurzfristige Leistungsspitzen als Booster zur Verfügung stehen – in Elektroautos mit einer weiteren Batterie für hohe Reichweiten oder in Hybriden. Mit diesem besonderen Konzept hatte Varta aber nicht die erhoffte Anzahl an Abnehmern gefunden: Der Premieren-Kunde Porsche blieb bis zuletzt der einzige V4Drive-Nutzer.
Mit der zweiten Rundzellen-Generation rückt die Nachfolgefirma V4Smart zwar nicht von diesen Ansatz ab, erweitert aber dennoch den Anwendungsbereich: Die neue Zelle liegt als A-Muster konkret in den Versionen V21700 HP-5X und V21700 (U)UHP-3X vor, wobei der Hersteller Erstere als seine neue Flaggschiffversion für ein breiteres Anwendungsspektrum bezeichnet und Letztere als nochmals weiterentwickelter Nachfolger der ersten Booster-Zelle gilt.
V4Smart betont dabei, dass beide Zellen im Format 21700 auf den Stärken der vorherigen Booster-Zelle aufbauen, dabei aber eine deutlich verbesserte Leistung bieten. Wobei die Variante mit der Endung UHP-3X für maximale Leistung und die HP-5X für ein ausgewogenes Energie-Leistungs-Verhältnis optimiert ist. Hier die bisher bekannten Leistungswerte in der Übersicht:
| A-Muster V21700 (U)UHP-3X | A-Muster V21700 HP-5X | |
|---|---|---|
| Gravimetrische Energiedichte | Bis zu 184 Wh/kg | > 280 Wh/kg |
| Volumetrische Leistungsdichte (kontinuierlich) | > 15.000 W/L | > 7.000 W/L |
| Maximale Impulsleistung | > 900 W | > 350 W |
| Schnellladung bis zu 80 % SOC | < 4 min | < 6 min |
| Lebensdauer bis zu 80 % SOH bei 25 °C | > 1.600 Zyklen | > 1.000 Zyklen |
| Betriebs-Temperaturbereich | -46 °C to 75 °C | -35 °C to 75 °C |
Zur UHP-3x-Zelle kommentiert der Hersteller: „Die Ultrahochleistungszelle der nächsten Generation liefert eine Impulsleistung von bis zu 900 W und ist damit ideal für Umgebungen mit extremer Belastung und hohen thermischen Anforderungen“. Die HP-5x-Zelle mit hoher Energie und Leistung biete dagegen eine Energiedichte von mehr als 280 Wh/kg und eine Dauerleistungsdichte von über 7.000 W/L und sei damit „die ideale Lösung für innovative Anwendungen, die sowohl Energie als auch Leistung erfordern“. Gegenüber der ersten Generation, die eine Leistung von gut 8.420 W/L aufbringt, sind die Fortschritte beachtlich: So weist die UHP-3x-Zelle eine 75-prozentig höhere Dauerleistungsdichte auf. Und die HP-5x-Zelle bietet eine um 100 % höhere Energiedichte.
Wie die beiden neuen Produktnamen offenbaren, handelt es sich bei den innovativen Zellen um Einheiten im 21700-Format. Die Porsche-Tochter gibt jedoch an, dass ihre zweite Zellgeneration von der Batemo GmbH – einem Spezialisten für Batterie-Simulationssoftware von Lithium-Ionen-Batterien – auch bereits im 18650-Format getestet wurde. Demnach lieferte sie in diesen Tests eine Kapazität von fast 3,7 Ah bei einer Energiedichte von 277 Wh/kg (757 Wh/l) und bei einer Leistungsdichte von 2,73 kW/kg (7,47 kW/l).
Die erhöhte Energiedichte wird laut V4Smart durch den Einsatz einer Anode auf Siliziumbasis erreicht, die Porsche-Partner Group14 Technologies beisteuert. Bei der Innovation des US-Unternehmens handelt es sich um eine Silizium-Kohlenstoff-Verbundanode, die das Graphit in Lithium-Batterie-Anoden ersetzt. Weiter präzisiert V4Smart, dass die neuen Rundzellen ein tabless-Design aufweisen. Die von bisherigen 18650- und 2170-Zellen bekannte Lasche an den gewickelten Zellmaterialien entfällt also. Das „Tabless“-Design soll den Innenwiderstand minimieren und das Wärmemanagement verbessern.
Als potenzielle Zielgruppe für die Batteriezellen nennt das Unternehmen nicht nur die Automobilindustrie, sondern beispielsweise auch die Luft- und Raumfahrt oder Hersteller von Elektro-Werkzeugen. Man erweitere nun seinen Fokus über den Automobilsektor hinaus und richtee sich an Branchen, „die zuverlässige, leistungsstarke zylindrische Zellen benötigen, die nach höchsten Qualitätsstandards hergestellt werden“, wie V4Smart mitteilt. Und um der wachsenden Marktnachfrage gerecht zu werden, wurde kürzlich auch die Produktionskapazitäten im Fertigungszentrum in Nördlingen erweitert. Die Zellen werden derweil seit April 2024 in Ellwangen in Serie produziert.
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