Die globale Nachfrage wird sich schon in wenigen Jahren drastisch erhöhen
Lithium-Ionen-Batterien sind unverzichtbar für die Wettbewerbsfähigkeit einer Vielzahl von Produkten. Dazu zählen portable Geräte wie Mobiltelefone, Hörgeräte und kabellose Werkzeuge, mobile wie Roboter, Drohnen und Elektrofahrzeuge und stationäre wie Anlagen zur Speicherung kleiner und großer Mengen erneuerbarer Energien – etwa zur Stabilisierung des Stromnetzes – und ständig kommen neue Produkte hinzu. Noch wird der globale Batteriemarkt von Blei-Säure-Batterien dominiert. Die Nachfrage liegt heute bei mehr als 400 GWh. Doch die Prognosen zeigen, dass sich dieses Bild schon in wenigen Jahren drastisch ändern wird. Aus Sicht der Kommerzialisierung und Wertschöpfung steht die globale Batterieentwicklung noch am Anfang.
Als um das Jahr 2010 die Großserienfertigung von Elektroautos startete, wurde eine neue Phase der Kommerzialisierung eingeleitet. Seitdem wurden Lithium-Ionen-Batterien (LIB) kontinuierlich weiterentwickelt. Die Energiedichte wurde stetig optimiert, die Kosten reduziert, die Zellformate vergrößert und es ist zu erwarten, dass sich dieser Trend fortsetzt. Damit erschließen LIB weitere Märkte in der Elektromobilität, in stationären Anwendungen und tragbaren Geräten. Derzeit rechnen Analysten mit jährlichen Wachstumsraten in der Batterienachfrage von 20 Prozent. Spätestens im Jahr 2030 dürfte die globale Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien bereits bei mehr als 1 TWh liegen und Blei-Säure-Batterien längst auf Platz 2 verwiesen haben.
Die Batterie ist das „Herz“ jeder Anwendung
Durch die Elektromobilität, die international zunehmend politisch gefordert wird, zeichnet sich ein gewaltiger Markt für Energiespeicher ab. Im Jahr 2019 wurden weltweit etwa 80 Mio. Pkw produziert. Bei einem erwarteten Marktanteil von 20 Prozent Elektrofahrzeugen im Pkw-Segment bestünde bereits ein Bedarf von rund 1,4 Mrd. Batteriezellen oder 1 TWh pro Jahr.
Dies entspricht mehr als 30 Batteriezellproduktionen in der Größenordnung, der von Tesla geplanten „Gigafactory“ in den USA. Die bereits heute führenden asiatischen Unternehmen haben diese Entwicklung erkannt und unternehmen aktuell enorme politische und industrielle Anstrengungen, um den Markt für Lithium-Ionen-Zellen international zu dominieren.
Nicht nur die Eigenschaften der Elektrofahrzeuge und damit der Kundennutzen korrelieren direkt mit denen der Batteriezellen, die darin eingesetzt werden. Lithium-Ionen-Zellen sind der bestimmende Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit für eine ständig wachsende Zahl verschiedener portabler, mobiler und stationärer Anwendungen wie Mobiltelefone, Hörgeräte, kabellose Werkzeuge, Roboter, Drohnen, Schiffe und Anlagen zur Speicherung kleiner und großer Mengen erneuerbarer Energien – etwa zur Stabilisierung des Stromnetzes.
Es ist zu erwarten, dass zukünftig die Fähigkeit eines Wirtschaftsstandortes, Lithium-Ionen-Zellen weiterzuentwickeln und in Großserien zu fertigen, über die technologische Führungsrolle entscheidet. Es zeichnet sich eine Entwicklung ab, die vergleichbar mit der Elektronikindustrie in den 80er und 90er Jahren ist und dauerhaft dafür sorgen kann, dass die Fertigungsketten und damit die Wertschöpfung weitgehend in Asien lokalisiert bleibt.
Deutschland hat das Zeug für die Großserienfertigung
Obwohl Deutschland über alle Kompetenzen verfügt, wettbewerbsfähige, ökologisch nachhaltige und technologisch führende Zellen zu entwickeln und zu produzieren, hat sich bisher keine Großserienfertigung von Batteriezellen etabliert. Als Konsequenz besteht das Risiko, dass sich Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette aufgrund mangelnder Informationen und Zusammenarbeiten in diesem Marktsegment technologisch nicht ausreichend weiterentwickeln und die internationale Wettbewerbsfähigkeit in diesem Segment verlieren.
Daher gilt es jetzt, in einer gemeinsamen Anstrengung das vorhandene Know-how zu bündeln, um eine international wettbewerbsfähige Großserienfertigung von Lithium-Ionen-Zellen aufzubauen. Ebenso wichtig ist es, die gesamte Wertschöpfungskette in Deutschland und Europa zu stärken, auszubauen, zu vernetzen und nachhaltig im Sinne einer effizienten Kreislaufwirtschaft zu gestalten. Die langfristige Technologie- und Kostenführerschaft ist durch kontinuierliche intensive Forschung und Entwicklung zu sichern. Dies ist notwendig, um bei zunehmendem Absatz an Elektrofahrzeugen und den vielen anderen Produkten, die Batterien beinhalten, an dem weltweit wachsenden Markt von Batteriezellen als Wirtschaftsstandort zu partizipieren. So kann die Versorgungskette, die derzeitig geographisch einseitig ausgerichtet ist, global besser balanciert werden, um Versorgungsrisiken zu minimieren. Dadurch werden neue Arbeitsplätze geschaffen und Arbeitsplätze kompensiert, die bei der Umstellung auf ökologisch nachhaltigere Produkte teilweise wegfallen.
Die anfangs notwendigen hohen finanziellen Aufwendungen sichern nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit der Elektromobilität. Energiespeicher und speziell die Lithium-Ionen-Technologie ist die Schlüsseltechnologie der Zukunft mit dem höchsten Marktvolumen und dem größten Einfluss auf andere Technologien von Minibatterien in „Wearables“ bis zu Großspeichern für die Energieversorgung. Eine Investition in diese Technologie trägt damit wesentlich zur Zukunfts- und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands bei.
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