„Batterien für die Energiewende: Immer besser, günstiger, globaler“ – Markus Hölzle vom ZSW

Den Auftakt unserer Online-Konferenz „electrive.net LIVE“ im März machte Batterie-Professor Markus Hölzle vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) mit seinem Vortrag „Batterien für die Energiewende: Immer besser, günstiger, globaler – und kein Ende in Sicht“.

Um die bisherige Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterien zu verdeutlichen, warf Hölzle einen Blick in sein eigenes Archiv. Bei einer Batterie-Tagung im Jahr 1993 wurde eine der ersten Lithium-Ionen-Zellen vorgestellt – eine Rundzelle von Sony mit 26 Millimetern Durchmessern bei 46 Millimetern Höhe, 99 Wh/kg Energiedichte und Kosten von satten 16.000 Euro pro Kilowattstunde.

„Vor 30 Jahren war es undenkbar, dass eine Lithium-Ionen-Batterie in großen Stückzahlen gebaut und massenhaft in Autos eingesetzt wird“, so der Professor und blickte auch voraus: „Die größten Schritte bei der Verbesserung der Lithium-Ionen-Batterie liegen hinter uns – aber eben nur die größten. Die Energiedichte wird bis 2030 weiter steigen und die Kosten werden sinken, nur eben nicht mehr in so großen Schritten wie zuvor. Die volle Performance von Lithium-Ionen-Batterien ist noch nicht erreicht.“

Für den Zeitraum bis 2030 erwartet Hölzle bei den Kathodenmaterialien eine deutliche Veränderung bei den Marktanteilen. Besonders nickelreiche Materialien, die eine höhere spezifische Energiedichte ermöglichen, werden zulegen, aber auch manganreiche NCM-Mischungen für das Volumensegment. LFP-Kathoden, die 2019 nur drei Prozent des Marktes ausgemacht und inzwischen auf 29 Prozent zugelegt haben, werden laut Hölzle im Jahr 2030 bei rund 35 Prozent Marktanteil liegen – besonders bei preiswerten Fahrzeugen sind Materialien wie Nickel und Kobalt Kostentreiber in der Beschaffung. Natrium-Ionen-Batterien werden zum Ende des Jahrzehnts im Auto aber nur eine überschaubare Rolle spielen: Erste Anwendungen erwartet Hölzle erst nach 2026 und „die Automobiltauglichkeit muss noch nachgewiesen werden“.

Und: Auch wenn derzeit viele Autobauer in Batterie-Startups investieren, um sich bei der Entwicklung von Feststoffbatterien den Status eines Vorreiters zu sichern, geht Hölzle davon aus, dass erste Lithium-Metall-Anoden nicht vor 2028 auf den Markt kommen werden – dementsprechend überschaubar bleibt ihr Marktanteil im Jahr 2030.