Globaler Wettbewerb um Batterien für Elektroantriebe

Für eine strukturschwache Region, wie es der Kreis Dithmarschen in Schleswig Holstein ist, mag es eine hochwillkommene Entwicklung sein, wenn zur Batterieherstellung eine Gigafabrik für tausende Arbeitsplätze in Aussicht steht. Das ist ein guter Anlass, um zu beleuchten, welche Strategien für den Massenmarkt zukünftiger Elektroantriebe und deren Batterien entwickelt werden und welche Länder rund um den Globus dabei eine Führungsrolle übernehmen (wollen).

Fraunhofer-Studie zur Batteriepolitik

Hier ist ein internationaler Vergleich zur Batteriepolitik führender Staaten hilfreich. Ebenfalls im Januar 2024 wurde eine solche Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) publik, die im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erstellt wurde. Der Titel: Benchmarking International Battery Policies. 

Im Zentrum des Berichts stehen Lithium-Ionen-, Feststoff- und alternative Batterien sowie die politischen Ziele und Strategien von Japan, Südkorea, China, den USA, Europa sowie hierunter Deutschland. Analysiert werden nationale Ankündigungen, Veröffentlichungen und Roadmaps, in denen politische und technische Ziele, die wichtigsten Leistungsindikatoren und Finanzierungsstrategien der genannten Länder beschrieben sind.

Fünf Staaten und ihre Strategien

Fraunhofer ISI hat unter anderem zusammengetragen, was in fünf Staaten an bedeutenden Entwicklungen zu verzeichnen ist:

• China hat lange Zeit massiv auf eine nachfragebasierte Politik gesetzt und sich auf den eigenen Binnenmarkt für Elektrofahrzeuge konzentriert, geht nun aber verstärkt zu einer gezielten Batteriestrategie mit zunehmenden angebotsseitigen Maßnahmen über. 2022 hatte das Land die weltweit größten Marktanteile in der Batteriebranche und versucht, seine globale Marktposition zu stärken. China hat sich lange Zeit auf Leistungsparameter wie die Energiedichte konzentriert, bezieht nun aber zunehmend auch qualitativere Parameter wie Sicherheit mit ein. Die Regierung hat konkrete Ziele in Bezug auf Nachhaltigkeit definiert, auch mit Blick auf die Expansion in den europäischen Markt. Der Fokus liegt derzeit auf Lithium-Ionen-, Feststoff-, Metall-Schwefel- und Lithium-Schwefel-Batterien.
• Deutschland verfolgte bei Batterietechnologien in der Vergangenheit eine technologieoffene Strategie mit vielen verschiedenen Maßnahmen, aber mit dem im Januar 2023 aktualisierten „Dachkonzept Batterieforschung“ wurde eine spezifische Strategie für Leistungsparameter eingeführt. Dieses Konzept konzentriert sich auch auf die Entwicklung von Produktionsprozessen in größerem Maßstab, um hier die Produktionskapazitäten auszuweiten. Darüber hinaus zielen gemeinsame Projekte und Förderungen mit der europäischen Industrie auf eine einheitliche Linie bei der Umsetzung von EU-Politik zu Themen wie Nachhaltigkeit, Recycling und Digitalisierung von Batterien ab. Auf der technologischen Seite hat die deutsche Strategie spezifische Ziele zur Entwicklung von Feststoff-, Natrium-Ionen- und anderen alternativen Batterien definiert.
• Japan hat sich als früher Technologieführer traditionell auf die Angebotsseite konzentriert. Da das Land im globalen Wettbewerb jedoch stetig an Marktanteilen verlor, wurde in jüngster Zeit die Priorität auf den Ausbau der Produktionskapazitäten und die Sicherung des heimischen und globalen Marktes für Lithium-Ionen-Batterien gelegt, z.B. im Rahmen einer 2022 formulierten Strategie für die japanische Batterieindustrie. Bei der Technologie konzentriert sich das Land auf Lithium-Ionen-, Feststoff- und alternative Batterietypen wie Fluorid-Shuttle- und Zink-Anoden-Batterien. Japan ist das einzige Land, das Leistungsparameter für alternative Batterieprototypen bis 2025 definiert hat.
• Die USA haben - auch durch Programme wie den Inflation Reduction Act 2022 - sowohl in angebots- als auch nachfrageseitige Maßnahmen investiert. Bei der Innovationspolitik verfolgt das Land eher eine technologieoffene Strategie mit dem Ziel, international führend bei Forschung & Entwicklung (F&E) zu werden und mehr Unabhängigkeit von Konkurrenten (insbesondere China) zu erlangen. In diesem Kontext definiert ein kürzlich veröffentlichter nationaler Plan auch Leistungsparameter für die Kosten und die Nachhaltigkeit von Batterien. Feststoff- und Lithium-Metall-Batterien, aber auch Lithium-Ionen- und Lithium-Metall-Batterien mit flüssigem Elektrolyt gelten als künftige „revolutionäre Batterietechnologien“. Im Fokus steht auch die Versorgung des heimischen Marktes.
• Südkorea strebt eine internationale Führungsrolle in der Batterieindustrie an. Die Strategie des Landes zeigt einen klaren F&E-Fokus auf die Kommerzialisierung von Lithium-Schwefel- (2025), Feststoff- (2027) und Lithium-Metall-Batterien (2028). Südkorea hat sich nicht nur für die Förderung seiner E-Mobilitäts-Industrie eingesetzt, sondern Batterieherstellern auch direkte Unterstützung gewährt, etwa umfangreiche Steuervergünstigungen. Einzigartig an der Strategie ist zudem, dass drei große Privatunternehmen gemeinsam mit der Regierung große Investitionen tätigen. Das Land konzentriert sich auf Lithium-Ionen-, Feststoff- sowie Batterien der nächsten Generation, aber auch Lithium-Schwefel- und Lithium-Metall-Batterien werden genannt.

Ökosysteme sind keine Nebensache

Innerhalb der Europäischen Union gibt es ehrgeizige Ziele zur Nachhaltigkeit und zum Recycling von Batterien, die auch in die neue EU-Batterieverordnung aufgenommen wurden. Der 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, um eine wettbewerbsfähige und nachhaltige Wertschöpfungskette für Batterien in der EU zu schaffen.

Ein europäisches Batterie-Ökosystem mit skalierter Produktion und zirkulären Lieferketten kann hier zur Zielerreichung beitragen. Die Entwicklungen werden jedoch durch internationale Krisen beeinflusst und bestehende Allianzen auf die Probe gestellt, so dass der Zugang zu kritischen Technologien zunehmend in den Mittelpunkt rückt. Diese und andere Aspekte gilt es beim Aufbau von Batterie-Ökosystemen, die gerade in vielen Ländern wie Deutschland und der gesamten EU entstehen, zu berücksichtigen. Übrigens: Alle untersuchten Länder haben recht aktuelle Strategien für Batterie-Ökosysteme.

Batterieforschung bekommt Förderung – weltweit

Die Ergebnisse zeigen, dass alle Länder eigene Ziele verfolgen, um unabhängiger von internationalen Lieferketten zu werden. Klimaneutralität bis 2045 (Deutschland) oder 2050 ist ein weiteres gemeinsames Ziel, mit Ausnahme von China (2060), aber länderspezifische Ziele für Nachhaltigkeit und Recycling unterscheiden sich stark. Es wurde auch deutlich, 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 haben sich für die Länder im Vergleich zur Situation vor 2020 verdoppelt oder sogar verdreifacht.