LFP und NMC als Top-Technologien bei Lithium-Batterien
Wenn Sie bei der Auswahl Ihres Stromspeichers mit Lithium-Batterien auf die Technologien LFP oder NMC setzen, machen Sie alles richtig:
Laut der Lithium-Batterien (LiB) Roadmap 2030 des Fraunhofer Institutes lag die weltweite Nachfrage nach Lithium-Batterien bei einer Gesamtspeicherkapazität von ungefähr 70.000 MWh. Nur 2.000MWh davon, sprich 2GWh, entfielen auf den Einsatz von Lithium-Ionen (Li-Ion) Akkus in stationären Stromspeichern, die in Betrieben und Haushalten für die Zwischenspeicherung von Ökostrom oder als unterbrechungsfreie Stromversorgung genutzt werden.
Viel größer ist der Bedarf für diese modernen Speichertechnologie in zwei Branchen: im Bereich der mobilen Elektronik (Laptops, Mobiltelefone, Tablets, Mp3 Player und viele mehr) und im Bereich der Elektromobilen Anwendungen. In elektrisch betriebenen Bussen und PKW, Elektro-bikes und Plug-in Hybriden sind im Jahr insgesamt ca. 30GWh Speicherkapazität eingebaut worden. Damit ist in der Elektromobilität mindestens 15mal mehr Speicherkapazität von Lithium-Akkus verbaut, als in stationären Heimspeichern – Tendenz steigend:
Die Elektromobilität stärkt die Nachfrage nach Lithium-Batterien
Aufgrund der Energie- und Klimapolitik in vielen Ländern und der steigenden Nachfrage hin zur Elektromobilität, ist diese Branche der entscheidende Treiber für die Kostensenkung von Lithium-Akkumulatoren. Das Fraunhofer Institut schätzt, dass in einem optimistischen Szenario der jährliche Zuwachs an Lithium-Speicherkapazität bei bis zu 400GWh, also dem 13-fachen des heutigen Bedarfs liegen könne. Gleichzeitig erwartet man deutliche Leistungssteigerungen bei Energiedichte, die zu einer Verdrängung anderer Speichertechnologien führen könnte.
Bei Lithium-Batterien liegen LFP und NMC vorne
Die beiden Bereiche der Elektromobilität mit der stärksten Nachfrage an Lithium-Speichern sind elektrisch betriebene PKW und Elektrobusse. In den groß dimensionierten Bussen spielt das Gewicht einer Lithium-Batterie eine untergeordnete Rolle. Aus diesem Grund kommen für Citybusse, Grubenfahrzeuge und Tunnelbaufahrzeuge, die elektrisch betrieben werden, so genannte Lithium-Eisenphosphat Akkus zum Einsatz (LiFePO4, oder auch LFP genannt. „L“ für Lithium, „F“ für Ferrum/Eisen und „P“ für Phosphat). Diese Akkus sind sehr robust, je nach Entwicklertechnologie sind sie vor dem thermischen „Durchgehen“ und Selbstentzünden sicher und vergleichsweise günstig, da keine Edelmetalle eingesetzt werden.
Dort, wo Platz und Gewicht eine größere Rolle spielen, in den kompakten Elektro-PKW, kommen vorzugsweise Lithium-Akkus mit mangan- und kobaltbasierter Kathode zum Einsatz. Eine stark wachsende Technologie ist dabei die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC- oder NCM-) Technologie. Diese Technologie vereint laut Fraunhofer ISI mehrere Vorteile anderer Batterietechnologien: „Die hohe Kapazität von Lithium-Kobaltoxid, die gute Hochstromfähigkeit von Lithium-Nickeloxid und die Überladestabilität sowie den Preisvorteil von Lithium-Manganoxid. Sie bieten außerdem eine hohe mittlere Entladespannung und können relativ schnell geladen werden.“
Auch bei PV-Speichern sind NMC und LFP Lithium-Akkus vorne
Eine Analyse der Nachfrage nach Heimspeichersystemen zeigt, dass LFP und NMC auf Kosten anderer und alter Technologien (Pb=Blei) deutlich wachsen.
Das stärkste Wachstum, mit annähernd 50% in 2 Jahren weist dabei die (Lithium-)Nickel-Mangan-Kobalt Technologie auf, hier darf man in Zukunft auf die folgenden Trends gespannt sein:
- Die höhere Energiedichte wird leistungsstarke Batterien noch kompakter machen, Reichweiten für Elektroautos und Speichertiefen für Stromspeicher werden größer
- Mit höheren Zellspannungen (4 Volt und höher), wird mehr Leistung abrufbar, sowohl bei Ladung als auch Entladung
- durch die Konzentrierung von NMC und LFP Akkus, parallel, in der E-Mobilität und der Erneuerbaren Energiespeicherung, sind hier bis 2030 Kostensenkungen zu erwarten.
Damit sind Sie mit einem stationären Stromspeichersystem, das entweder auf die Lithium-Eisenphosphat- oder sogar Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt basiert, langfristig auf der sicheren Seite!
