Stehen neue Materialengpässe bei Batterien für E-Autos an?

Die sinkende Nachfrage nach batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen auf den wichtigsten Märkten hat sich naturgemäß auf Autobauer und deren Produktionsplanung ausgewirkt. Im Mittelpunkt der Umstrukturierungen steht in Europa vor allem die Batterieverfügbarkeit, die angesichts volatiler Versorgungslage bei fertigen Zellen und wichtigsten Rohstoffen alles andere als gesichert erscheint. Hier gilt es für die OEMs, ihre Abhängigkeit von Zulieferern aus Asien – vor allem aus China und Südkorea – zu verringern. Dies führte vermehrt zu einem Insourcing der Zellproduktion und zur Projektierung mehrerer Batterie-Gigafactories. Wegen des starken Kostenwettbewerbs mit den etablierten Zellherstellern und Absatzschwankungen für Elektroautos wurden einige dieser Projekte jedoch bereits wieder aufgegeben, zeitlich verschoben oder im Umfang reduziert.

Auf der diesjährigen Battery Show in Stuttgart gab Ali Adim, Analyst bei S&P Global Mobility, einige Einblicke in die jüngsten Prognosen in Sachen Batterien und deren Lieferkette. Er weißt darauf hin, dass S&P zwar seine Produktionsprognose für batterieelektrische Fahrzeuge für 2024 gesenkt habe, dies jedoch keine langfristigen Auswirkungen haben werde. Auf dem Markt für E-Fahrzeuge stellt der Analyst jedoch eine insgesamt negative Stimmung fest.

Regionale Unterschiede prägen die E-Auto-Märkte

Global betrachtet, erklärt Adim, wirke sich die aktuelle Marktentwicklung in den verschiedenen Regionen unterschiedlich aus. Während Nordamerika und Europa eine Stagnation erlebten, habe sich China weiterhin gut entwickelt. Ein Teil dieser Diskrepanz führt Adim darauf zurück, wie erschwinglich ein E-Auto im jeweiligen Markt wirklich ist,

Mit Blick auf die vorgelagerte Lieferkette in der Batterieproduktion weist der Analyst auf die Auswirkungen der nachlassenden Nachfrage auf die Rohstoffversorgung hin - also die Folgen für den Abbau und die Veredelung der Hauptbestandteile wie Lithium, Nickel und Kobalt.

Die Nachfragesituation hat dementsprechend Auswirkungen auf die Kapazitäten der weltweiten Batteriezellenproduktion. Im Jahr 2023 gab es eine Nachfrage von 750 GWh, doch die angekündigte Gesamtproduktionskapazität lag weltweit bei mehr als 2.000 GWh - ein Überangebot in der Lieferkette für Batteriezellen. Durch Preissenkungen etablierter Akteure wie CATL und BYD seien zudem neue Player in Europa und Nordamerika vor eine große Herausforderung gestellt worden. Laut S&P ist davon auszugehen, dass dieses Überangebot in diesem Jahrzehnt bestehen bleiben, aber die Auslastung von 35 Prozent auf 50 Prozent steigen könnte.

In Europa halten sich die angekündigten Produktionskapazitäten und die Nachfrage durchaus die Waage, doch die Lokalisierungsquote der Batterieproduktion liegt für europäische E-Fahrzeuge bei nur rund 50 Prozent. Adim merkt jedoch an, dass Europa längerfristig zwar ein gewisses Maß an Importen aus anderen Regionen benötigen könnte, dass aber die Auslastung steigen würde und dass genügend Kapazitäten vorhanden sein sollten.

Die Probleme liegen in der Rohstoff-Lieferkette

Das eigentliche Problem liegt S&P zufolge aber in der vorgelagerten Lieferkette. Laut Rohstoff-Bericht haben die Player bei den drei kritischen Rohstoffen Lithium, Kobalt und Nickel mit einem Überschuss zu kämpfen, der sich in sinkenden Preisen niedergeschlagen hat. Adim zufolge werde dieser Überschuss wieder abnehmen, doch kurzfristig hätten viele Rohstofflieferanten deswegen mit finanziellen Problemen zu kämpfen. Der Analyst stellt ein Ungleichgewicht zwischen den kurzfristigen und den längerfristigen Entwicklungen fest: Das existierende Überangebot verringere die Investitionen in den Ausbau der Raffineriekapazitäten, doch genau diese zusätzlichen Kapazitäten würden wichtig, um die Nachfrage für das langfristige Wachstum der E-Auto-Produktion zu decken.

Probleme bei der Materialversorgung könnten unterdessen weniger ausgeprägt zu Buche schlagen, wenn sich die OEMs in Europa und Nordamerika auf die Größe der Batteriepacks und die Zellchemie festlegten. Denn verschiedene Faktoren wie Reichweitenangst, Ladeinfrastruktur oder die Kosten und Verfügbarkeit von Rohstoffen beeinflussen die Größe der Batteriepacks. Auf den europäischen und nordamerikanischen Märkten lege man sich scheinbar auf mehrere Größen abhängig von Anwendung und Fahrzeugsegment sowie höhere oder niedrigere Reichweite fest. Hier seien LFP-Batterien die wahrscheinlichere Alternative, so Adim. Er merkt jedoch an, dass sich China in eine andere Richtung entwickle, wo man eine steigende durchschnittliche Größe der Batteriepacks erwartet. Dies liegt daran, dass der chinesische Stromer-Markt derzeit von kleinen Stadtautos mit kleinen Batteriepacks dominiert wird. Mit der Ausdehnung diese Marktes auf andere Fahrzeugsegmente würden dementsprechend größere Batteriepacks erforderlich.

Chemische Zusammensetzung der Batterie-Kathoden wichtig

Als weiteres Entwicklungspotenzial zur Behebung potenzieller Materialengpässe nennt S&P-Experte Adim die Kathodenchemie der Batterien, insbesondere die Verwendung von Nickel und Kobalt. Er weißt darauf hin, dass  speziell in China eine enorme Dynamik hin zu einer eisenbasierten Zellchemie existiere. Dort hat die Produktion von Elektrofahrzeugen mit LFP-Batterien einen Marktanteil von mehr als 60 Prozent erreicht. In Europa und Nordamerika dominieren nach wie vor nickelbasierte Technologien. Sobald diese beiden Regionen ihre jeweilige Produktionsleistung und Materialauswahl ausweiten würden, so Adim, werde sich hier ein Gleichgewicht bei den Batteriearten einstellen.

Es gibt weitere neuartige chemische Zusammensetzungen, beispielsweise Lithium-Mangan-Eisen-Phosphat (LMFP), die eine gute Balance zwischen Erschwinglichkeit und Energiedichte bieten. Diese Variante ziele, so Adim, auf den Volumenmarkt ab, da sie preislich wettbewerbsfähig sei. Natriumionen seien etwa eine sinnvolle Wahl, um den Bedarf an Lithium auszugleichen. Während einer möglichen Ressourcenknappheit bei Lithium sei dies die einzige Alternative.

Dieser Artikel erschien im englischen Original bei automotive manufacturing solutions.