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Studie Wie sich die Industrie für günstige, leistungsfähige und nachhaltige Batterien positioniert

Quelle: Fraunhofer ISI 1 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für System- und Innovation- forschung (ISI)
SIKO GmbH
Schneider Electric GmbH
PEAK-System Technik GmbH

Der Markt für Lithium-Ionen-Batterien wächst. Im Jahr 2023 könnte der globale Absatz erstmals die Marke von einer Terawattstunde überschreiten. Bis 2030 dürfte sich die Nachfrage auf über drei Terawattstunden mehr als verdreifachen. Wie wird sich die Batterieproduktion bis dahin verändern?

Eine neue Roadmap des Fraunhofer ISI befasst sich mit den Industrialisierungsperspektiven der Batterieproduktion bis 2030 und stützt sich bei ihren Analysen insbesondere auf Industrie-Roadmaps und andere Ankündigungen zur Produktion oder Nutzung bestimmter Technologien.(Bild: romaset - stock.adobe.com)
Eine neue Roadmap des Fraunhofer ISI befasst sich mit den Industrialisierungsperspektiven der Batterieproduktion bis 2030 und stützt sich bei ihren Analysen insbesondere auf Industrie-Roadmaps und andere Ankündigungen zur Produktion oder Nutzung bestimmter Technologien.
(Bild: romaset - stock.adobe.com)

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI hat die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterien in den kommenden Jahren untersucht. Laut einer Mitteilung konzentrierten sich die Forscher dabei vor allem auf Leistung, Kosten und Nachhaltigkeit.

Bei der Leistung werde sich in Zukunft vor allem die Energiedichte und die Schnellladefähigkeit deutlich verbessern. Laut den Forschern gibt es hierbei bereits ehrgeizige Ziele. Demnach könne sich die Ladezeit auf 10 bis 20 Minuten reduzieren. Um diese Ziele zu erreichen, setzt die Industrie auf Hochnickelkathoden, Siliziumanoden und neue Zell- und Packdesigns, die den Platzbedarf, die thermische Kopplung und die Sicherheitseigenschaften verändern. Auf Systemebene bietet beispielsweise die 800-V-Technologie einen neuen Weg zur Verbesserung der Batterieleistung, heißt es weiter.

Das Kostenziel auf der Ebene der Batteriepacks liegt deutlich unter 100 Euro pro Kilowattstunden, was eine Senkung um 30 bis 50 Prozent im Vergleich zu den heutigen Kosten bedeuten könnte. Die Industrie will dieses Ziel durch die Nutzung sowohl cobalt- als auch nickelfreier Materialien, die Standardisierung von Zellen und die Direktintegration ins Batteriepack erreichen, so die Forscher. Niedrige Batteriekosten könnten auch durch die Verlagerung von Fabriken an günstigere Produktionsstandorte erreicht werden.

Um Lithium-Ionen-Batterien nachhaltiger zu machen, dürfte sich die Industrie in den kommenden Jahren auf die Entwicklung von Zelltechnologien und Produktionstechnologien fokussieren. Dazu zählen eisen- und manganbasierte Kathoden, eine wasserbasierte oder trockene Elektrodenprozessierung und die Rückgewinnung von Materialien am Batterielebensende durch Recycling.

Die gesamte Studie ist auf der Website des Fraunhofer ISI erhältlich.

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