Wie Europa bei Batteriezellen aufholt

Die Europäer haben die Elektromobilität entdeckt. Während die Nachfrage nach Verbrennerfahrzeugen im vergangenen Jahr wegen der Corona-Pandemie stark gesunken ist, haben Renault Zoe, elektrischer Smart, VW ID.3 oder Audi e-tron im Jahr 2020 Verkaufsrekorde gebrochen. Doch das Herzstück dieser Autos, die Batteriezelle, kommt derzeit zumeist aus Asien. Mit einem Anteil von rund 70 Prozent am Weltmarkt dominieren vor allem chinesische Hersteller wie CATL den Markt.

Das wird sich in den nächsten Jahren ändern, wie eine aktuelle Studie der Beratungsfirma Roland Berger und der Hochschule RWTH Aachen prognostiziert. Die Autoren gehen davon aus, dass sich die Produktion in Europa bis 2024 auf ein Volumen von 3,1 Milliarden Euro erhöht und damit einen Anteil vom Weltmarkt von 15 Prozent erreicht. 2019 lag dieser noch bei sechs Prozent. Das Fernziel der Politik ist sogar noch ambitionierter. Bis 2030 will Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier den Anteil auf 30 Prozent bringen.

Befeuert wird diese Aufholjagd durch die großzügigen Subventionen des Staates. Erst vor wenigen Tagen hat Altmaier eine neue Förderrunde bewilligt, mit der zahlreiche Firmen rund um Rohstoffe und Materialien, Zellen und Module, Batteriesysteme und Wiederverwertung unterstützt werden. Unter ihnen sind beispielsweise ACI Systems, Alumina Systems, BMW, Cellforce Group, ElringKlinger, Liofit, Manz, Northvolt, SGL Carbon, Skeleton Technologies und Tesla. In einer vorangegangenen Runde wurden bereits 16 Konzerne ausgewählt, darunter BASF, Varta, Opel und Volkswagen. Insgesamt fließen mehr als fünf Milliarden Euro.

Volkswagen will beispielsweise mit Northvolt eine Fabrik in Salzgitter aufbauen, Opel und der PSA-Konzern mit seinem Projektpartner Saft planen eine Fabrik in Kaiserslautern. Daneben treiben auch die asiatischen Hersteller in Europa ihre Pläne zum Ausbau einer Produktion voran. So will S-Volt im Saarland erstmals komplett kobaltfreie Zellen herstellen. CATL baut bereits in Erfurt ein riesiges Werk. Das prominenteste Vorhaben stammt von Elektropionier Elon Musk, der seine in Brandenburg gefertigten Fahrzeuge mit eigenen Zellen aus Deutschland beliefern will und nun auf stattliche Fördergelder für die Gigafabrik zählen kann.

Die Studie sieht daher die Batterieproduktion in Europa vor einem "ernsthaften Durchbruch" und rechnet mit einer Produktionskapazität von 500 GW/h bis zum Jahr 2025. Damit könnten mehrere Millionen Fahrzeuge versorgt werden. Bis dahin könne sich das Marktvolumen verzehnfachen. Es wächst demnach von heute 1,7 Milliarden Euro auf über 20 Milliarden Euro zur Mitte des Jahrzehnts. Profiteure von diesem Wachstum sind auch die Anlagenbauer, die einen Marktanteil von 15 Prozent bei der Ausstattung dieser Fabriken erreichen können. Der Marktanteil wirklich europäischer Hersteller von Zellen wie etwa Northvolt werde aber nicht über fünf Prozent steigen, da der Vorsprung der Asiaten immer noch beträchtlich sei.

Um langfristig profitabel zu sein, müssten die Zellhersteller die Kosten nachhaltig senken, sagen die Autoren der Studie. Da sich Materialkosten nur schwer reduzieren ließen, biete die Produktion den größten Hebel. Aktuell seien die Kosten mit rund 100 Millionen Euro für eine Gigawattstunde Produktionskapazität noch beträchtlich und stellten ein enormes Risiko für die Produzenten dar. Deshalb müsse der Ausstoß bei gleichzeitiger Steigerung der Energiedichte der Zellen erhöht werden. "Die Erfolgsgeschichte der Lithium-Ionen-Batterie in mobilen Anwendungen hat gerade erst begonnen und wir eine zentrale Rolle im zukünftigen Wertschöpfungsprozess spielen", sagt Professor Achim Kampker, einer der Autoren der Studie.

Während die Lithium-Ionen-Batterie laut der Studie für die nächsten zehn Jahren die vorherrschende Technologie bleiben wird, könnten die Karten mit der Serienreife von Festkörper-Batterien neu gemischt werden. Diese sind den Lithium-Ionen-Batterien bei der Energiedichte deutlich überlegen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie nicht brennen können. Ein Nachteil ist, dass Produktionsprozesse nur ansatzweise auf die neue Technologie übertragen werden können. Das Füllen der Elektrolyt-Flüssigkeit sowie das Trocknen der Zellen etwa entfalle. Mit einem Masseneinsatz von Festkörper-Batterien sei aber nicht vor dem Jahr 2030 zu rechnen.

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Aus dem Datencenter:

Preisentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien 2013 bis 2022 (Prognose)