Größe und Anteil des Marktes für nachhaltige Batteriematerialien nach Batterietyp (Lithium-Ionen, Bleisäure); Material; Anwendung – Globale Angebots- und Nachfrageanalyse, Wachstumsprognosen, Statistikbericht 2025–2037

Markt für nachhaltige Batteriematerialien: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Innovation bei alternativen Batteriechemikalien: Begrenzte Verfügbarkeit und geopolitische Risiken im Zusammenhang mit Lithium, Kobalt und Nickel treiben Innovationen bei alternativen Batteriechemien wie Natriumionen-, Lithium-Schwefel- und Festkörperbatterien voran und verringern die Abhängigkeit von knappen Ressourcen. Im Rahmen des Strebens nach bezahlbaren und nachhaltigen Energielösungen weisen verschiedene Alternativen zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien erhebliches Potenzial auf. Natrium-Ionen-Batterien zeichnen sich durch die große Menge und Kosteneffizienz von Natrium im Vergleich zu Lithium aus. Dies senkt nicht nur die Produktionskosten, sondern minimiert auch die Umweltauswirkungen, die mit der Beschaffung und Verarbeitung von Materialien verbunden sind. Darüber hinaus bieten Redox-Flow-Batterien für groß angelegte Energiespeicheranwendungen eine innovative und hoch skalierbare Lösung. Durch die Zirkulation flüssiger Elektrolyte durch elektrochemische Zellen speichern diese Batterien effizient Energie und geben sie durch Elektronenübertragung frei, was den Anforderungen der Integration erneuerbarer Energien entspricht.
  
  Darüber hinaus stellen Metall-Luft-Batterien, beispielsweise Zink-Luft-Batterien, eine weitere überzeugende Alternative dar. Ihre Fähigkeit, eine hohe Energiedichte bei gleichzeitiger Beibehaltung einer leichten Struktur zu erreichen, ist entscheidend für die Verbesserung von Energiespeicherlösungen. Diese Batterien erzeugen Strom durch die Oxidation von Metallen wie Zink oder Aluminium unter Nutzung von Sauerstoff aus der Luft. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, ein Oxidationsmittel in der Batterie selbst zu belassen, was zu einem kompakteren und effizienteren Design führt.
  
  Zusammengenommen verdeutlichen diese Alternativen einen Wandel hin zu nachhaltigeren und zugänglicheren Energiespeichertechnologien, die sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Bedenken bei der Energieerzeugung und dem Energieverbrauch berücksichtigen.
   
• Ausbau erneuerbarer Energiespeicherlösungen: Da Solar-, Wind- und andere erneuerbare Energiequellen weiter wachsen, sind effiziente Energiespeicherlösungen unerlässlich, um Versorgungsschwankungen auszugleichen und die Netzstabilität sicherzustellen. Nachhaltige Batterien, die aus reichlich vorhandenen und umweltfreundlichen Materialien hergestellt werden, werden bei großen Energiespeicherprojekten immer wichtiger, insbesondere in netzfernen und ländlichen Gebieten, in denen der Zugang zu konstanter Energie begrenzt ist. Darüber hinaus veranlasst das Streben nach CO2-Neutralität Energieunternehmen und Regierungen, in Batterietechnologien mit minimaler Umweltbelastung zu investieren, wie etwa Natrium-Ionen- und Eisen-Luft-Batterien. Diese Innovationen verbessern die Lebensdauer und Effizienz von Energiespeichersystemen und verringern gleichzeitig die Abhängigkeit von kritischen Materialien, wodurch die Einführung erneuerbarer Energien auf lange Sicht nachhaltiger und kostengünstiger wird.
  
  Daher erfordert der Ausbau von Speicherlösungen für erneuerbare Energien, wie z. B. Batterieparks mit Netzvertrieb und netzunabhängige Solarsysteme, nachhaltige, langlebige Batteriematerialien, die mit der Umstellung auf saubere Energie in Einklang stehen. Beispielsweise berichtete die IEA, dass bis Ende 2022 die gesamte installierte Batteriespeicherkapazität im Netzmaßstab etwa 28 GW betrug, wobei der Großteil davon in den letzten sechs Jahren hinzugefügt wurde. Durch die Erweiterung der Speicherkapazität um über 11 GW stiegen die Installationen im Jahr 2022 im Vergleich zu 2021 um mehr als 75 %.

Die folgende Grafik zeigt die jährliche Erweiterung des Batteriespeichers im Netzmaßstab:

Herausforderungen

• Hohe Investitionskosten: Der Aufbau von Produktionsanlagen, die strenge Emissionsvorschriften und CO2-Fußabdruckstandards einhalten, ist für die umweltverträgliche Herstellung von Batteriematerialien von entscheidender Bedeutung. Dazu gehört der Einsatz kapitalintensiverer moderner Fertigungstechnologien und -verfahren als herkömmliche. So kostet der Bau einer Lithium-Ionen-Batterie-Gigafactory mit einer jährlichen Produktionskapazität von 35 GWh schätzungsweise 5 Milliarden US-Dollar. Ebenso sind mit der nachhaltigen Produktion anderer wichtiger Rohstoffe wie Kobalt, Nickel und Graphit höhere Kosten für die Beschaffung, die Entwicklung der Lieferkette und den Einsatz von Kohlenstoffabscheidungssystemen verbunden.
   
• Probleme beim Lieferkettenmanagement: Die Herstellung von Batteriematerial hängt häufig von begrenzten geografischen Quellen ab, die zu Unterbrechungen führen können. Beispielsweise können die Versorgung und der Preis lebenswichtiger Elemente wie Lithium, Kobalt und Nickel durch geopolitische Konflikte, Handelsbeschränkungen und Umweltvorschriften in wichtigen Produktionsländern stark beeinflusst werden. Nach Angaben des Internationalen Währungsfonds (IWF) können Unterbrechungen der Lieferkette zu höheren Kosten und längeren Vorlaufzeiten führen, was die Expansion des Marktes für Elektrofahrzeuge (EVs) und die Herstellung von Batterien im Allgemeinen behindern könnte. Da die Batterienachfrage steigt, wird die Aufrechterhaltung einer stabilen Lieferkette von entscheidender Bedeutung. Unternehmen müssen Pläne zur Risikominderung erstellen, die die Diversifizierung ihrer Lieferanten, die Beschaffung vor Ort und die Suche nach Ersatzmaterialien umfassen, die die Abhängigkeit von Hochrisikobereichen verringern können.