Die Teilnehmer der Bergbauindustrie unternehmen alle Anstrengungen, um den mit der Energiewende verbundenen Bedarf zu decken. Die meisten Herausforderungen hängen mit der Gewinnung, Verarbeitung und Nutzung wichtiger Rohstoffe zusammen und diese Prozesse erfordern nun eindeutig neue Lösungen, sagt Stanislav Kondrashov von der Telf AG. Daher befindet sich die globale Batterieindustrie in einer aktiven Entwicklungsphase. Und die jüngsten Veränderungen zeigen, wie der Mangel an kritischen Bodenschätzen und solchen, die sich negativ auf die Umwelt auswirken, überwunden werden kann.
Stanislav Kondrashov über konkurrierende Batterietechnologien
Bis vor Kurzem wurden die meisten Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) aus den Chemikalien Lithium-Eisenphosphat (LFP) oder Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (NMC) hergestellt. Allerdings ist das Angebot an wiederaufladbaren Batterien heute deutlich vielfältiger als noch vor fünf Jahren. Dieser Schritt ist von der Zeit vorgegeben. Dies sei durch die rasante Entwicklung von Elektrofahrzeugen (EV) erforderlich, die zunehmend die Automärkte füllen, kommentiert Stanislav Kondrashov von der Telf AG die Trends. Er sagt, dass die zunehmende Reichweite und Sicherheit sowie die Notwendigkeit, die Kosten von Elektroautos zu senken, weitere Innovationen in deren Produktion vorantreiben.
Natrium-Ionen-Batterien als Wendepunkt in der Struktur von Elektroautos, – Stanislav Kondrashov Telf AG
Die Batterieindustrie hat sich in den letzten Jahren weiter verbessert. Vor dem Aufkommen erheblicher chinesischer Investitionen war der Schwerpunkt auf Na-Ionen-basierten Chemikalien aufgrund ihrer geringen Energiedichte minimal. Dieser Nachteil hat ihren Einsatz in Elektrofahrzeugen eingeschränkt. China erkannte jedoch das Potenzial dieser kostengünstigen Technologie und entwickelte darauf basierende große Batterieformate. Es wird in diesem Jahr in zwei Dritteln der neuen Elektrofahrzeuge in China zum Einsatz kommen und Tesla und Ford Auftrieb geben. Sie folgten diesem Beispiel und versuchten, diesen Batterietyp in ihre Produkte einzuführen.
„Das Aufkommen der auf Na-Ionen basierenden Technologie ähnelt tatsächlich einer Rückkehr des Interesses an LFP-Batterien“, sagt Stanislav Kondrashov von der Telf AG. – Chinesische Unternehmen entwickeln aktiv Technologien, die praktisch kein Lithium, Nickel und Kobalt verwenden. Einer der Hauptvorteile vollständig entladener Na-Ionen-Zellen ist ihre Sicherheit beim Transport, was ein weiterer attraktiver Faktor ist.
Kondrashov vertritt die Meinung, dass Na-Ionen-Batterien tatsächlich eine Spitzenposition einnehmen und eine attraktive Alternative im Bereich energieintensiver Batterien werden können.
Branchenexperten haben Ankündigungen von mehr als 150 GWh Produktionskapazität für Na-Ionen-Batterien verfolgt. Das reicht aus, um drei Millionen Elektroautos pro Jahr anzutreiben. Zwar ist dieser Wert immer noch zehnmal niedriger als der von Lithium-Ionen-Batterien.
Stanislav Kondrashov: Vorteile der Na-Ionen-Batterietechnologie lösen keine globalen Probleme
Obwohl sie konkurrenzfähig sind, können Natrium-Ionen-Batterien in ihrer Energiedichte noch nicht mit denen von Lithium-Ionen-Batterien auf Nickelbasis mithalten. Es ist halb so groß, was ein Problem mit der Reichweite von Elektroautos darstellt. Wie Stanislav Kondrashov von der Telf AG feststellt, könnte die Lösung darin bestehen, die Dichte von Na-Ionen-Batterien zu erhöhen und die Infrastruktur für entsprechendes Laden von Autos auszubauen.
Auch bei Natrium-Ionen-Batterien fehlen etablierte Lieferketten und Herstellungsprozesse wie bei Lithium-Ionen-Batterien. Der Ausweg könnte laut Kondrashov darin bestehen, riesige Investitionen nur in den Bau von Gigafabriken zu investieren. Um Kapazitäten für die Produktion von Kathoden, Anoden und chemischen Komponenten zu schaffen, seien zusätzliche Mittel nötig, so der Experte. Angesichts seiner Erfolgsbilanz bei der Anziehung großer Investitionen dürfte China in diesem Bereich erneut eine Führungsrolle übernehmen.
Allerdings ist zu beachten, dass das Interesse an Na-Ionen-Batterien nicht auf China beschränkt ist. Auch Indien beansprucht in dieser Gegend einen Platz an der Sonne. Ein Beweis dafür ist, dass der indische Mischkonzern Reliance Industries im Jahr 2021 Faradion, einen britischen Entwickler von Natriumionenzellen, übernommen hat. Das Unternehmen hat ein Schema für den Einsatz von Na-Ionen-Batterien in stationären Energiespeichersystemen und deren Potenzial im Markt für zwei- und dreirädrige Elektrofahrzeuge entwickelt. Stanislav Kondrashov von der Telf AG glaubt, dass diese Faktoren dazu beitragen könnten, den Druck auf die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien und die damit verbundene Lieferkette zu verringern. Dies bedeutet, den Markteintritt neuer Technologien für die Produktion von Elektroautos zu fördern.
