Trend in Richtung Nachhaltigkeit, Resilienz und Feststofftechnologie
Gastbeitrag von Dr. Matthias Simolka, Product Manager bei TWAICE Technologies GmbH
Das Jahr 2024 verspricht für die Batterieindustrie hochinteressant zu werden. Nicht nur tiefgreifende Veränderungen in der Batterieproduktion und strategische Änderungen bei der Lieferkette zeichnen sich am Horizont ab, sondern auch die Feststofftechnologie und Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) versprechen deutliche Fortschritte – alles mit einem verstärkten Fokus auf Sicherheit.
1. Nachhaltigkeit in der Batterieproduktion gewinnt an Wichtigkeit
Für das kommende Jahr wird ein deutlicher Anstieg der Batterieproduktion in Europa erwartet. Dieser ist nicht nur eine Reaktion auf die Marktnachfrage, sondern ein strategischer Schachzug mit doppelter Zielsetzung: die Abhängigkeit von externen Lieferanten verringern und Europa auf Nachhaltigkeitsziele ausrichten. Die europäischen Batteriehersteller sind bereit, Nachhaltigkeit zu einem Eckpfeiler ihrer Unternehmensidentität zu machen, denn rein preislich werden sie mit chinesischen Herstellern nicht konkurrieren können. Die zunehmende Konzentration auf die Produktion von Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)-Zellen in Europa ist ein bemerkenswerter Aspekt dieses Trends. Es ist zu erwarten, dass die Verflechtung von Nachhaltigkeits- und Produktionsstrategien die Branchenlandschaft im Jahr 2024 bestimmen wird.
2. Resiliente Lieferkettenstrategien notwendig
Geopolitische Faktoren, insbesondere Graphit-Exportbeschränkungen aus China, werden im Jahr 2024 großen Einfluss auf die Lieferkettendynamik haben. Das Schreckgespenst der „nationalen Sicherheit“, das hinter solchen Beschränkungen steht, hat zu einer grundlegenden Neubewertung der Batterielieferkette geführt. Unternehmen, insbesondere in Europa, reagieren nicht nur auf geopolitische Verschiebungen, sondern bemühen sich proaktiv um sichere Lieferketten und die Lokalisierung kritischer Produktionsprozesse. Dies geht weit über eine kurzfristige Reaktion hinaus. Sie stellt ein strategisches Manöver in Richtung Widerstandsfähigkeit und verringerte Anfälligkeit für externe Störungen dar. Die Dynamik der Lieferketten im Jahr 2024 wird daher ein zentraler Punkt bei der strategischen Entscheidungsfindung sein – auch um gegenüber günstigeren chinesischen Anbietern weiter wettbewerbsfähig zu bleiben.
3. Feststoffbatterietechnologie: Weitere Erprobungen sind unabdingbar, um Marktreife zu evaluieren
Für das Jahr 2024 sind erhebliche Fortschritte in der Feststoffbatterietechnologie zu erwarten, denn die Branche kommt dem Ziel näher, diese Batterien bis 2030 in Personenkraftwagen einzusetzen. Allerdings müssen die Beschränkungen in der Lieferkette, insbesondere bei Graphitmaterialien und Raffineriekapazitäten beachtet werden. Auch wenn diese eine Herausforderung darstellen, könnten sie ebenso als Katalysator dienen und die Einführung von Feststoffbatterien außerhalb Chinas beschleunigen. Die Akteure der Branche räumen jedoch ein, dass Tests unter realen Bedingungen unerlässlich sind, um die Überlegenheit und Lebensfähigkeit dieser Technologien festzustellen – ein Prozess, der sich bis 2024 hinziehen wird.
4. Natrium-Ionen-Batterien als Konkurrenz zur Feststoffbatterie?
Werden Feststoffbatterien also eine größere Störung des Energiespeichermarktes darstellen als Natrium-Ionen? Das hängt von der Betrachtungsweise ab. Die Natrium-Ionen-Technologie wird nicht nur bei der stationären Speicherung, sondern auch bei der dynamischen Entwicklung des Mobilitätsmarktes eine wichtige Rolle spielen. Insbesondere für längere Speicherzeiten von mehr als 8 Stunden ist die Natrium-Ionen-Technologie aufgrund der Erschwinglichkeit in kostensensiblen Mobilitätsmärkten, wie z. B. Kleinfahrzeugen in Regionen wie China, Indien und Europa, von Vorteil. Auch ist sie aus Produktionsgesichtspunkten leichter in die aktuelle Lieferkette zu integrieren.
Auf der anderen Seite stellen Feststoffbatterien eine Premium-Option dar, die mit hohen Kosten verbunden ist. Sie versprechen zwar eine bessere Leistung, wie z. B. schnelles Aufladen und eine größere Reichweite, aber diese Vorteile haben ihren Preis, der nur für bestimmte Anwendungen gerechtfertigt sein kann. Premium-Fahrzeuge und potenzielle Langstreckenanwendungen für schwere Nutzfahrzeuge sind wahrscheinliche Kandidaten. Aus technologischer Sicht ist Solid State ein bedeutender Umwälzungsfaktor, der die Grenzen der Leistungsfähigkeit verschiebt. Betrachtet man jedoch die Anwendungsmöglichkeiten, so scheinen Natrium-Ionen einen breiteren Markt zu erschließen und damit die Landschaft der elektrochemischen Energiespeicherung zu erweitern. Die Wahl zwischen den beiden hängt von den spezifischen Bedürfnissen und Prioritäten im Bereich der Energiespeicherung ab.
5. BESS-Landschaft wird vielfältiger werden
Die Landschaft der Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) wird sich im Jahr 2024 weiterentwickeln, wobei der Schwerpunkt auf der Verlängerung der Lebensdauer von Großbatterien liegen wird. Die Branche hat eine bemerkenswerte Verschiebung von 1-Stunden- zu 2-Stunden-Systemen erlebt, und dieser Trend wird sich voraussichtlich fortsetzen, wobei einige Systeme bis zu 4 Stunden erreichen können. Im Mittelpunkt dieser Entwicklung steht das Streben nach zusätzlichen Möglichkeiten der Ertragssteigerung, wodurch die Systeme rentabler werden, wenn auch auf Kosten einer höheren Betriebskomplexität. Lithium-Ionen-Batterien dominieren nach wie vor, aber 2024 könnte es mehr Projekte geben, die alternative Technologien einsetzen, wie z.B. Eisen-Redox-Flow-Batterien. Diese Alternativen könnten die wachsende Nachfrage nach Anwendungen mit langer Betriebsdauer und geringerer Leistungsdichte befriedigen und die BESS-Landschaft vielfältiger machen.
6. Sicherheit muss mit Branchenwachstum skalieren
Sicherheitserwägungen stehen auch 2024 an erster Stelle, aufbauend auf den Erkenntnissen aus den Vorfällen im Jahr 2023. Diese unterstrichen die kritische Notwendigkeit einer weiteren Verbesserung der Sicherheitsfunktionen, die sich mit dem Wachstum der Branche parallel weiterentwickeln müssen. 2024 wird ein Jahr intensiver Tests, Iterationen und Innovationen sein, um die Sicherheitsstandards zu stärken.
Schlussfolgerung
Mit Blick auf das Jahr 2024 steht der Batterieindustrie eine transformative Reise bevor, die von Nachhaltigkeit, Anpassungen der Lieferketten, technologischem Fortschritt und einem unerschütterlichen Engagement für Sicherheit geprägt ist. Die Fachleute der Branche müssen diese Veränderungen annehmen und sie nicht als Herausforderungen, sondern als Chancen begreifen, um zu einer nachhaltigeren und widerstandsfähigeren Zukunft beizutragen. Die Aussichten für 2024 versprechen ein Jahr, das von Innovation, Anpassungsfähigkeit und gemeinsamen Anstrengungen zur Gestaltung der Zukunft der Energiespeicherung geprägt ist.
Über den Autor
Dr. Matthias Simolka arbeitet als Product Manager bei TWAICE. In dieser Funktion bildet er die Brücke zwischen Vertrieb, Produkt und Technik. Dabei arbeitet er mit allen Teams zusammen, um sicherzustellen, dass den Batteriekunden der maximale Wert und die optimale Lösung geliefert werden. TWAICE unterstützt Unternehmen aller Branchen mit prädiktiver Batterieanalysesoftware, die auf digitalen Zwillingen basiert. Vor seiner Tätigkeit bei TWAICE war Matthias Simolka mehrere Jahre in der akademischen Forschung tätig und beschäftigte sich mit den Alterungsmechanismen moderner Li-Ionen-Batterien. Seine Forschung kombinierte Materialanalysen bis in den Nanometerbereich mit Beobachtungen auf Systemebene, um das Batterieverhalten mit den konkreten Degradationsmechanismen zu verknüpfen. Nach der akademischen Forschung arbeitete er einige Jahre als Berater mit Schwerpunkt auf dem deutschen Energiemarkt mit besonderem Augenmerk auf erneuerbaren Energien und Energiespeichertechnologien und deren Anwendungen. Mehr unter www.twaice.com.
Über TWAICE Technologies GmbH
TWAICE bietet Unternehmen, die mit Batterien arbeiten, prädiktive Analytiksoftware an, um Risiken in Bezug auf Gesundheit, Sicherheit und Garantien zu reduzieren und Potenziale entlang des Lebenszyklus zu erschließen. Kunden von TWAICE übertreffen ihre Mitbewerber, indem sie Zeit und Kosten sparen und gleichzeitig Leistung und Lebensdauer von Batterien verbessern. Durch die einzigartige Kombination von fundiertem Batteriewissen und künstlicher Intelligenz auf einer skalierbaren Analytikplattform generiert TWAICE handlungsrelevante Erkenntnisse während des gesamten Lebenszyklus der Batterie. Die Analyseplattform ermöglicht nicht nur TWAICE-Produkte, sondern dient auch als Basis für Kunden- und Partnerlösungen eines ganzen Ökosystem von Marktführern, welche die Lebensdauer, Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit der Produkte erhöhen, die die Wirtschaft von morgen antreiben. Mehr auf www.twaice.com/
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