Rhombos-Online-Nachrichten (RON)
23.12.2018
Kategorie: Energieforschung

Studie: Lithium-Ionen-Batterien für die E-Mobilität 2018

Der chinesische Leitmarkt für Batterien und Elektromobilität profitiert von den Problemen bei der europäischen Zellfertigung

Karlsruhe. Deutschland muss „massiv und schnell“ in die produktionsnahe Forschung und Entwicklung sowie in die Ausbildung von Fachleuten investieren, wenn es langfristig im Batteriezellgeschäft mitmischen will. Zu dieser Feststellung kommt das Fraunhofer ISI in seinem Energiespeicher-Monitoring 2018. Für den Bericht, der weiterhin alle zwei Jahre erscheinen soll, haben die Karlsruher Wissenschaftler untersucht, welche Länder bei Batterietechnologien für Elektromobilität führend sind beziehungsweise wer Leitanbieter und Leitmarkt ist. Verglichen wurden dabei die Positionierung von Japan, Südkorea, China, USA, Deutschland und Frankreich. Hierzu wurden 30 Indikatoren zu Kategorien wie Nachfrage, Marktstrukturen, Industrie sowie Forschung und Technologie herangezogen.

Laut dem Monitoring, das Teil des BMBF-Förderprogramms „Batterie 2020“ ist, konnte Deutschland seine Position zwar stabilisieren, die Dynamik lässt wie bei allen untersuchten Ländern jedoch nach – mit Ausnahme Chinas, das seine Führungsposition weiter ausbaut. Dem deutschen beziehungsweise europäischen Batteriestandort geben die Forscher am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI nur noch bis etwa 2025 Zeit, um eine wettbewerbsfähige Zellfertigung aufzubauen. Zu diesem Zeitpunkt wird der „Tipping Point“ der Elektromobilität – also der Übergang vom Nischen- in den Massenmarkt – voraussichtlich erreicht sein. Der Zeitraum bis dahin gilt als entscheidend für die globale Transformation hin zur elektromobilen Ära.

Wenn Deutschland beziehungsweise Europa langfristig im Batteriezellgeschäft erfolgreich sein möchten, sind laut der Studie mittelfristig mindestens zehn Milliarden Euro sowohl in die produktionsnahe Forschung und Entwicklung als auch in den Aufbau einer Zellproduktion zu investieren. Die Industrie wird hiervon den Großteil finanzieren und langfristig Beträge im 100 Milliarden-Euro-Bereich investieren müssen. Selbst mit einer massiven Industriepolitik kann die öffentliche Förderung hierbei nur einen Bruchteil beitragen.

Das Update der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Energiespeicher-Monitoring-Studie 2018 zeigt: China hat sich zwischen 2016 und 2018 zum Leitanbieter für Batterien und zum Leitmarkt für Batterien und Elektromobilität entwickelt. Zurückzuführen ist der Erfolg auf eine hohe politisch induzierte Binnennachfrage sowie gleichzeitig den strategischen Auf- und Ausbau der kompletten Wertschöpfungskette. Der Fokus der Studie liegt auf Elektro-Pkw, bei Betrachtung weiterer batterierelevanter Märkte wie Nutzfahrzeugen oder industriellen und stationären Anwendungen würde das Bild noch deutlicher zugunsten Chinas ausfallen.

Dr. Axel Thielmann, der die Monitoring-Studie am Fraunhofer ISI leitete, erklärt: „Deutschland konnte seine Position zwischen 2014 und 2018 insgesamt, aber auch in den vier einzelnen Kategorien Nachfrage, Markstrukturen, Forschung und Technologie sowie Industrie zwar halten – genau wie Frankreich. Beide Länder liegen dennoch auf den hinteren Plätzen, obwohl die globale Batterienachfrage gerade in den kommenden Jahren drastisch steigen wird.“ Gegen 2025 dürfte sie laut Thielmann bei 1 bis 1,5 Terawattstunden und um 2030 bereits bei 3 bis 6 Terawattstunde liegen. Da diese Nachfrage alleine durch Hersteller von Elektroautos (OEM) generiert wird, die rein batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) beziehungsweise Plug-in-Hybride (PHEV) herstellen, könnten sich die markt-/nachfrageseitigen Indikatoren für Deutschland beziehungsweise Europa bei einer weiterhin starken Automobilindustrie in den kommenden Jahren verbessern. Jedoch müssten europäische Zulieferer und Zellhersteller jetzt reagieren – denn aktuell sind es die asiatischen Zellhersteller aus China, Japan und Korea, die ihre Zellfertigungskapazitäten in Europa ausbauen. Sie planen demnach, die derzeitige Kapazität von über zehn Gigawattstunden in den kommenden Jahren an mehreren europäischen Standorten auf insgesamt 60 bis 100 Gigawattstunden auszubauen.

Dem Bericht zufolge hat sich der Aufbau einer deutschen beziehungsweise europäischen Zellfertigung in den vergangenen Jahren mehrfach verzögert. Aktuell gibt es demnach mehrere unterschiedlich konkrete Pläne und europäische Konsortien, welche vorsehen, eine Zellfertigung aufzubauen. Dem Bericht zufolge wird ein reines „Halten der Position“ in dem bevorstehenden Wachstumsmarkt in Zukunft nicht ausreichen und könnte langfristig sogar ein Aus für den deutschen beziehungsweise europäischen Batteriestandort bedeuten. Ein großer Teil der Batterie-Wertschöpfung finde schon heute im Ausland statt. Bei der Systemintegration von Batteriezellen, also dem letzten Schritt in der Wertschöpfungskette, sei Deutschland besser positioniert, „da sich die Elektroautos und ihre Zulieferer auf die Modul- und Packherstellung sowie deren Fahrzeugintegration konzentrieren“. Noch dazu gelte es etliche Hürden bezüglich Batterie- und Fahrzeugentwicklung (etwa Reichweite, Schnellladen und Kostenreduktion), dem Fahrzeugmodellangebot und der Ladeinfrastruktur sowie dem Aufbau einer nachhaltigen Batteriekreislaufwirtschaft zu bewältigen.
(Anne-Catherine Jung/ISI; Rhom)


Kontakt:

Dr. Axel Thielmann
Competence Center Neue Technologien
Geschäftsfeld Industrielle Technologien
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Breslauer Str. 48, D-76139 Karlsruhe, eMail: Axel.Thielmann@isi.fraunhofer.de, Internet: http://www.isi.fraunhofer.de

Competence Center Neue Technologien: https://www.isi.fraunhofer.de/de/competence-center/neue-technologien/projekte/bema2020-batterie2020.html


Originalpublikation:

Thielmann, Axel; Neef, Christoph; Fenske, Chiara; Wietschel, Martin: Energiespeicher-Monitoring 2018. Leitmarkt- und Leitanbieterstudie: Lithium-Ionen-Batterien für die Elektromobilität. Herausgegeben vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe, Dezember 2018. URL: https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/cct/lib/Energiespeicher-Monitoring_2018.pdf