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20.02.2024 | Batterie | Im Fokus | Online-Artikel

Batteriestrategien verschiedener Länder im Vergleich

verfasst von: Christiane Köllner

4:30 Min. Lesedauer

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Weltweit entwickeln Länder politische Strategien für Batterietechnologien. Eine aktuelle Fraunhofer-Studie stellt die Batteriepolitiken gegenüber. Untersucht werden Lithium-Ionen-, Feststoff- und alternative Batterien. 

Welche unterschiedlichen Strategien bei der Batteriepolitik verfolgen Asien, Nordamerika und Europa? Antworten gibt die Studie "Benchmarking International Battery Policies" des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI), die im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erstellt wurde. Im Zentrum des Berichts stehen Lithium-Ionen-Batterien, Feststoffbatterien und alternative Batterien sowie die politischen Ziele und Strategien von Japan, Südkorea, China, den USA, Europa sowie hierunter Deutschland.

Die Ergebnisse: Alle Länder verfolgen laut Studie eigene Ziele, um unabhängiger von internationalen Lieferketten zu werden. Klimaneutralität bis 2045 (Deutschland) oder 2050 sei ein weiteres gemeinsames Ziel, so die Forscher, mit Ausnahme von China (2060), aber länderspezifische Ziele für Nachhaltigkeit und Recycling würden sich stark unterscheiden. Es sei auch deutlich geworden, dass alle Länder ihre öffentliche Finanzierung von Forschung und Entwicklung (F&E) seit 2014 deutlich erhöht haben, auch aufgrund neuer Strategien (USA: Bipartisan Infrastructure Act, Japan: Green Growth Strategy, Korea: Secondary Battery Innovation Strategy) sowie strategischer Programme (Deutschland: Dachkonzept Batterieforschung 2023) ab dem Jahr 2020. Die Fördermittel hätten sich für die Länder im Vergleich zur Situation vor 2020 verdoppelt oder sogar verdreifacht.

Unterschiedliche Anzahl von KPIs definiert

Blickt man länderübergreifend auf wichtige Leistungsindikatoren wie gravimetrische und volumetrische Energiedichte, Zykluslebensdauer oder Kosten ergibt sich folgendes Bild: Jedes Land hat eine unterschiedliche Anzahl von Leistungsindikatoren (engl. KPIs) mit unterschiedlichem Machbarkeitsgrad definiert. So würden laut den Forschern einige der Länder auf eine Vielzahl von KPIs setzen, zum Beispiel China für Lithium-Ionen-, Feststoff- und alternative Batterien auf der Basis von Flüssigelektrolyten. Andere wie Südkorea würden sich auf eine kleinere Anzahl von Kern-KPIs für spezielle Technologien wie Feststoff-, Lithium-Schwefel- und Lithium-Metall-Batterien konzentrieren. 

In einigen Fällen würden die KPIs als zu erreichende Ziele definiert, die durch öffentliche Förderprogramme erreicht werden sollen (zum Beispiel das US-Energiedichteziel von 500 Wh/kg im Battery500-Konsortium), so die Studie. In anderen Fällen würden sie auf Technologien der nächsten Generation mit noch ungewisserem Entwicklungspotenzial angewandt (zum Beispiel Japans Ziele zur Kommerzialisierung von Zinkanoden-/Fluorid-Shuttle-Batterien nach 2030).

Internationale Batteriepolitiken im Überblick

Bei getrennter Betrachtung der einzelnen Länder kommt die Studie zu folgenden Schlussfolgerungen:

Land

Batteriestrategie

China

  • Wandel von einer nachfragebasierter Politik und Konzentration auf den eigenen Binnenmarkt für Elektrofahrzeuge zu einer gezielten Batteriestrategie mit zunehmenden angebotsseitigen Maßnahmen
  • Stärkung der globalen Marktposition: 2022 hatte das Land die weltweit größten Marktanteile in der Batteriebranche
  • Vom Fokus auf Energiedichte zur Einbeziehung qualitativerer Parameter wie Sicherheit
  • Konkrete Regierungsziele für Nachhaltigkeit, auch mit Blick auf die Expansion in den europäischen Markt
  • Fokus liegt derzeit auf Lithium-Ionen-, Feststoff-, Metall-Schwefel- und Lithium-Schwefel-Batterien

Deutschland

  • Wandel von einer technologieoffenen Batteriestrategie mit vielen verschiedenen Maßnahmen zu einer spezifischen Strategie für Leistungsparameter ("Dachkonzept Batterieforschung"). Das im Januar 2023 aktualisierte Dachkonzept konzentriert sich auch auf die Entwicklung von Produktionsprozessen in größerem Maßstab, um hier die Produktionskapazitäten auszuweiten. 
  • Gemeinsame Projekte und Förderungen mit der europäischen Industrie zur Umsetzung von EU-Politik zu Themen wie Nachhaltigkeit, Recycling und Digitalisierung von Batterien
  • Spezifische Zielen zur Entwicklung von Feststoff-, Natrium-Ionen- und anderen alternativen Batterien

Japan

  • Wandel von der Konzentration auf die Angebotsseite zum Ausbau der Produktionskapazitäten und die Sicherung des heimischen und globalen Marktes für Lithium-Ionen-Batterien (Strategie für die japanische Batterieindustrie von 2022) 
  • Konzentration auf Lithium-Ionen-, Feststoff- und alternative Batterietypen wie Fluorid-Shuttle- und Zink-Anoden-Batterien
  • Definition von Leistungsparametern für alternative Batterieprototypen bis 2025

USA

  • Investition durch Programme wie den Inflation Reduction Act 2022 sowohl in angebots- als auch nachfrageseitige Maßnahmen
  • Technologieoffene Strategie bei der Innovationspolitik. Ziel: Internationale Führung bei F&E und mehr Unabhängigkeit von Konkurrenten wie China. 
  • Veröffentlichung eines nationalen Plans, der Leistungsparameter für die Kosten und die Nachhaltigkeit von Batterien definiert 
  • Künftige "revolutionäre Batterietechnologien" sind Feststoff- und Lithium-Metall-Batterien, aber auch Lithium-Ionen- und Lithium-Metall-Batterien mit flüssigem Elektrolyt
  • Fokus auf die Versorgung des heimischen Marktes

Südkorea

  • Bestreben, eine internationale Führungsrolle in der Batterieindustrie einzunehmen
  • Klarer F&E-Fokus auf die Kommerzialisierung von Lithium-Schwefel- (2025), Feststoff- (2027) und Lithium-Metall-Batterien (2028)
  • Förderung der E-Mobilitäts-Industrie und direkte Unterstützung für Batteriehersteller, etwa umfangreiche Steuervergünstigungen
  • Drei große Privatunternehmen tätigen gemeinsam mit der Regierung große Investitionen
  • Konzentration auf Lithium-Ionen-, Feststoff- sowie Batterien der nächsten Generation, aber auch Lithium-Schwefel- und Lithium-Metall-Batterien
EU
  • Angebotsseitige Batteriepolitik, die aber auch nachfrageseitige Elemente enthält, die das Ende der Wertschöpfungskette im Hinblick auf den Kauf von Elektrofahrzeugen betreffen
  • Hauptpriorität der EU liegt auf Umweltfragen: Ehrgeizige Ziele zur Nachhaltigkeit und zum Recycling von Batterien (EU-Batterieverordnung)
  • Schwerpunkt liegt auf Lithium-Ionen-, Feststoff- und alternativen Batterietypen wie Redox-Flow-, Metall-Luft- und Natrium-Ionen-Batterien. 
  • Hauptziel ist es, ein führender Anbieter nachhaltiger Batterietechnologien zu werden

Immer stärker markt- und industrieorientiert

Projektleiter Dr. Axel Thielmann vom Fraunhofer ISI resümiert: "Unsere Studie zeigt, dass alle Länder aufgrund der kritischen Phase des Markthochlaufs bei der Elektromobilität zwischen 2020 und 2030, der aktuellen geopolitischen Lage und dem Bestreben nach Technologiesouveränität recht aktuelle Strategien haben. Diese sind immer stärker markt- und industrieorientiert und angebots- und nachfrageseitige Maßnahmen zur Entwicklung zirkulärer Batterie-Ökosysteme werden zunehmend kombiniert." 

Zudem betonen die Studienautoren, dass es nicht den einen richtigen Weg zur Förderung der Technologieentwicklung gibt. Darüber hinaus sollten sich künftige politische Strategien stärker auf zentrale Leistungsindikatoren und das Monitoring des Status Quo stützen.

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