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Fortschrittliche Fertigungstechnologie für kohlenstoffarme Energie in der EU
Inhaltsverzeichnis
- Fortschrittliche Fertigungstechnologie für kohlenstoffarme Energie in der EU
- Der Kern der kohlenstoffarmen Energietechnologie: Lithium-Ionen-Batterie
- Schnelles Wachstum kohlenstoffarmer Energie in Europa, aber begrenzte Energiespeicherbatterien
- Die Kosten der Lithium-Ionen-Batterie
- Erwarteter Anstieg der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien
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- Der Kern der kohlenstoffarmen Energietechnologie: Lithium-Ionen-Batterie
Der Kern der kohlenstoffarmen Energietechnologie: Lithium-Ionen-Batterie
Die Europäische Kommission hat einen Bericht veröffentlicht. Dieser untersuchte Markt und Technologie wichtiger Netto-Null-Produktionstechnologien. Er stellte fest, dass sich die Wettbewerbsfähigkeit der Netto-Null-Industrie der EU verändert. Dieser Wandel hängt von den spezifischen Netto-Null-Technologien und ihren Lieferketten ab. Dennoch bestehen erhebliche Schwachstellen. Zudem bestehen erhebliche Risiken für die Versorgungssicherheit.
Schnelles Wachstum kohlenstoffarmer Energie in Europa, aber begrenzte Energiespeicherbatterien
Batterien sind für die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien von entscheidender Bedeutung. Sie werden hauptsächlich in Elektroautos und stationären Energiespeichern eingesetzt. Derzeit benötigt die EU etwa 140 GWh Lithium-Ionen-Batterien pro Jahr. Dieser Bedarf wird in den kommenden Jahren voraussichtlich stark ansteigen. Die Prognosen für 2030 variieren jedoch zwischen 362 GWh und 1000 GWh pro Jahr. Gleichzeitig wächst der Markt für stationäre Anwendungen weiter.
Die EU spielt eine Schlüsselrolle in der Automobilproduktion. Dies gilt insbesondere für Batterien und den Autoabsatz von Elektrofahrzeugen, die fast 81 Tsd. Tonnen zum BIP der EU beitragen. Im Jahr 2022 erreichte der Absatz von Elektrofahrzeugen in der EU knapp über 2 Millionen. Dies entspricht einem Marktanteil von 21,51 Tsd. Tonnen. Im Vorjahr wurden 1,75 Millionen Elektrofahrzeuge verkauft. China hingegen verkaufte 3,3 Millionen und die USA 630.000. Beide Märkte wachsen schneller als die EU. Im Jahr 2021 betrug der weltweite Zuwachs der Batteriekapazität für Elektrofahrzeuge 278 GWh. Bis 2030 könnte dieser jährliche Zuwachs 2100 GWh übersteigen.
Behoben Energiespeicherbatterien Im Vergleich zu Elektrofahrzeugbatterien finden sie weniger Anwendung. Im Jahr 2021 lag die weltweit installierte Energiespeicherkapazität bei 22 GWh. Bis 2030 wird ein Anstieg auf etwa 250 GWh prognostiziert. Die Energiespeicherkapazität der EU lag 2021 jedoch nur bei 3,7 GWh und lag damit hinter den USA und China. Obwohl die Anlagen für erneuerbare Energien in Europa schnell ausgebaut werden, ist dies bei den Energiespeicherbatterien nicht der Fall. Der Grund dafür ist, dass das Stromnetz der EU stärker und dichter ist, was die Abhängigkeit von Speichern verringert.
Die Kosten der Lithium-Ionen-Batterie
BloombergNEF führte eine jährliche Batteriepreisstudie durch. Diese ergab, dass die weltweiten Batteriepreise im Jahr 2021 um 891 TP3T gesunken sind. Der Preis stieg von über 1.200 TP4T pro Kilowattstunde im Jahr 2010 auf 132 TP4T im Jahr 2021. Dieser Preis ist ein Durchschnittspreis, der alle Regionen und Verwendungszwecke berücksichtigt. Er umfasst verschiedene Elektrofahrzeuge, Busse und stationäre Energiespeicherbatterien. Am günstigsten sind die Batteriekosten in China mit 111 TP4T pro Kilowattstunde. In den USA und Europa sind sie 401 TP3T bzw. 601 TP3T teurer. Dieser Trend spiegelt die Verwendung günstiger Lithium-Eisenphosphat-Batterien, insbesondere in China, wider.
Im Jahr 2022 lagen die Preise für Elektrofahrzeugbatterien in der EU zwischen 125 und 150 Euro pro Kilowattstunde. Diese Spanne gilt für LFP-Batterien bzw. NMC622- bzw. NMC712-Batterien. Bis 2030 könnten die Kosten auf 95 bis 110 Euro pro Kilowattstunde sinken. Weltweit Lithium-Ionen-Batterien dominieren etwa 901 TWh des Marktes für stationäre Batteriespeicher. Die Preise für diese Systeme sinken, allerdings langsamer als die von Fahrzeugbatterien. Im Jahr 2022 kosten netzseitige Energiespeichersysteme zwischen 300 und 400 Euro pro Kilowattstunde. Andere Arten von Batteriespeichersystemen haben unterschiedliche Kosten. Blei-Säure- und Zink-Brom-Redox-Flow-Batterien kosten zwischen 150 und 400 TWh pro Kilowattstunde. Ein 10-Kilowattstunden-Heimspeichersystem kostet zwischen 600 und 2.000 TWh pro Kilowattstunde und ist damit deutlich teurer als netzseitige Speichersysteme.
Die meisten führenden Batteriehersteller in der EU sind europäische Niederlassungen ostasiatischer Unternehmen. Im Jahr 2022 lag die geschätzte Kapazität der EU bei etwa 75 GWh pro Jahr. Die tatsächliche Produktion sieht jedoch anders aus. Das Erreichen der Nennkapazität kann bis zu fünf Jahre dauern. Bis 2030 könnte die Produktionskapazität der EU etwa 886 GWh pro Jahr erreichen. Dies würde 891 TP3T des erwarteten Batteriebedarfs der EU decken. Dieser detaillierte Einblick in die Branche unterstreicht die bedeutende Rolle der Batterietechnologie für die Netto-Null-Zukunft der EU.
Erwarteter Anstieg der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien
Die EU steht vor mehreren Problemen. Sie ist bei der Rohstoffversorgung stark von Drittländern abhängig. Zudem mangelt es der EU an Lithiumraffinationskapazitäten. EU-Unternehmen haben wenig Erfahrung in der Massenproduktion von Lithium-Ionen-Batterien. Zudem werden die Anlagen zur Batterieproduktion größtenteils aus Asien importiert. EU-Unternehmen stehen vor großen Herausforderungen bei der Massenproduktion von Batterien zu weltweit wettbewerbsfähigen Preisen. Derzeit konzentriert sich die EU auf die Entwicklung von Hochleistungsbatterien wie nickelreichen NMC-Batterien. Chemikalien mit geringerer Leistung wie LFP, Natriumionen oder Redox-Flow-Batterien haben für europäische Unternehmen keine Priorität.
In den letzten vier Jahren wurden Investitionen in Höhe von rund 14300 Milliarden TP300 Milliarden in neue Megafabriken für Lithium-Ionen-Batterien angekündigt. Davon stammen 1431 Milliarden TP300 Milliarden allein im Jahr 2022. Dank dieser Investitionen dürfte sich die weltweite Produktion von Lithium-Ionen-Batterien bis 2030 verfünffachen. China wird dieses Wachstum mit einem Anstieg von 701 TP3T voraussichtlich anführen. Dadurch werden 102 neue Megafabriken und 31 Terawattstunden zusätzliche Kapazität geschaffen. Im Allgemeinen beeinflussen die Rohstoffkosten die Gesamtkosten der Batterie erheblich und machen typischerweise 50-701 TP3T aus. Angesichts der Marktvolatilität reagieren die künftigen Kosten daher empfindlich auf die Preise wichtiger Rohstoffe. Die Versorgung mit Batteriematerialien konzentriert sich üblicherweise auf bestimmte Länder oder Regionen. Im Jahr 2020 übertraf der weltweite Marktwert von Lithium-Ionen-Batterien den von Blei-Säure-Batterien. Wenn sich dieser Trend fortsetzt, sollten die Lithium-Ionen-Verkäufe die Blei-Säure-Verkäufe im Jahr 2022 übertreffen.
Die EU hat einen starken Einfluss auf den Markt für Blei-Säure-Batterien. Sie ist eine Nettoexportwirtschaft mit einem Umsatz von über 7 Milliarden Euro. Europa trägt rund 20% zur weltweiten Versorgung bei, das entspricht etwa 75 GWh pro Jahr. In Lithium-Ionen-Batterie Die EU deckt etwa 71 TP3T des weltweiten Bedarfs. China liefert rund 771 TP3T und die USA rund 51 TP3T. Insgesamt ist die EU stark bei integrierten/Endprodukten wie Elektrofahrzeugen und stationären Speichern. Schwächer ist sie jedoch bei Rohstoffen, fortschrittlichen Materialien und Anlagen zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien.
