IDTechEx: Alternativen zu Lithium-Batterien werden für stationäre Speicher eine Schlüsselrolle spielen

Ankündigungen von Entwicklungen alternativer, nicht-lithiumbasierter Batteriesysteme der nächsten Generation, einschließlich Redox-Flow-, Metall-Luft- oder Natrium-Ionen-Batterien, sind mittlerweile an der Tagesordnung. Trotz des Interesses an diesen Alternativen bleiben Lithium-Ionen-Batterien die vorherrschende Wahl für Verbrauchergeräte, Elektrofahrzeuge und stationäre Speicher. Es wird jedoch erwartet, dass die Bedeutung von Nicht-Lithium-Batteriechemien in den nächsten 10 Jahren erheblich zunehmen wird, insbesondere im Bereich der stationären Energiespeicherung. IDTechEx prognostiziert, dass bis 2025 mehr als 10 % des stationären Marktes auf Nicht-Lithium-Batterien entfallen werden, gegenüber <5 % im Jahr 2021.

 

Aber warum werden Alternativen zu Lithium-Ionen-Batterien erforscht, wenn man bedenkt, dass sie sehr leistungsfähig, verfügbar und bis vor kurzem auch noch kostengünstig sind? Erstens wird erwartet, dass die stationäre Energiespeicherung einen größeren Teil des Batteriemarktes ausmachen wird. Obwohl Elektrofahrzeuge den größten Markt für Batterietechnologie darstellen und dies auch in Zukunft so bleiben wird, wird die Bedeutung des stationären Marktes zunehmen, und sobald die Energiedichte keine Priorität mehr hat, wie es bei stationären Speichersystemen der Fall sein kann, wird die Auswahl an Batteriechemien und -systemen weniger restriktiv. Insbesondere wird erwartet, dass mehr Langzeitspeicher benötigt werden, um eine höhere Durchdringung mit variablen erneuerbaren Energiequellen zu ermöglichen. Hier werden kostengünstigere und langlebigere Technologien benötigt. Lithium-Ionen-Batterien werden wahrscheinlich kaum in der Lage sein, Strompreisschwankungen über Speicherzeiträume von 6-8 Stunden gewinnbringend auszunutzen, ganz zu schweigen von Speicherzeiträumen von mehreren Tagen oder Wochen, die möglicherweise benötigt warden.

 

Zweitens werden Verbesserungen bei alternativen Batterietechnologien dazu beitragen, diese attraktiver zu machen. Eine Reihe von Unternehmen arbeitet an einer Reihe von chemischen Verfahren, demonstriert Prototypen und führt Batteriesysteme für erste Kunden ein. Im stationären Sektor sind Redox-Flow-Batterien auf Vanadiumbasis relativ gut vermarktet worden, aber neue Finanzierungsmodelle, bei denen der Elektrolyt geleast wird, oder ganz neue Elektrolytchemien können dazu beitragen, die Kapitalkosten zu senken. Zu diesem Zweck werden auch verschiedene Batteriechemien auf der Basis von Zink, Eisen und anderen kostengünstigen Materialien entwickelt und vermarktet. Das Interesse an diesen Alternativen lässt sich an einigen der Finanzierungen ablesen, die 2021 von Unternehmen aufgebracht wurden, die diese Technologien mit langer Lebensdauer entwickeln, darunter 200 Mio. USD für die Eisen-Luft-Batterie von Form Energy, 144 Mio. USD für die Hochtemperaturbatterie von Ambri Inc. und 100 Mio. USD für die Nickel-Wasserstoff-Hybridbatterie von Enervenue. Unternehmen, die nicht-elektrochemische Speichertechnologien entwickeln, wie Highview Power und Energy Vault, haben im Jahr 2021 ebenfalls beträchtliche Finanzmittel erhalten.

 

 

In der zweiten Hälfte der 2020er Jahre könnte es in der Li-Ionen-Industrie zu Versorgungsunterbrechungen und Engpässen kommen. Lithium, Kobalt und Nickel könnten knapp werden, und obwohl es Alternativen zu Nickel und Kobalt gibt, ist Lithium natürlich von grundlegender Bedeutung für Li-Ionen-Batterien, die weiterhin für die große Mehrheit der Elektrofahrzeuge benötigt werden. Die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien und die Umweltverträglichkeit der Materialien in der gesamten Lithium-Ionen-Lieferkette werden ebenfalls in Frage gestellt. Dies eröffnet Chancen für Batteriechemien und Energiespeichertechnologien, die kostengünstigere, besser verfügbare Materialien verwenden und zusätzliche Sicherheits- und Umweltvorteile bieten.

 

Kurzfristig wird Li-Ion weiterhin den Bereich der Energiespeicherung dominieren. Bei batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen wird dies auch langfristig der Fall sein, da es nur wenige realistische Alternativen zu verwandten Technologien gibt, die auf Silizium- und Lithium-Metall-Anoden oder Festkörper-Elektrolyten basieren. Für die stationäre Speicherung werden Alternativen zu Li-Ion jedoch eine immer wichtigere Rolle spielen, da sie das Potenzial haben, die Kosten und die Sicherheit zu verbessern, die Materialbeschaffung zu erleichtern und die Anforderungen an die Energiedichte im stationären Sektor oft weniger hoch sind. Weitere Informationen finden Sie im IDTechEx-Bericht "Fortschrittliche Li-Ionen-Lithiumbatterien und darüber hinaus 2022-2032: Technologien, Akteure, Trends, Märkte" oder besuchen Sie die IDTechEx-Website, um weitere Informationen zu unseren Forschungsergebnissen über Batterien und Energiespeicher zu erhalten. Musterseiten sind für alle IDTechEx-Berichte verfügbar.

 

 

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