Die Minimierung der Kosten und die Maximierung der Reichweite durch verbesserte Energiedichte stehen für Batterieentwickler verschiedenster Branchen an erster Stelle. Der Weg zur Erreichung dieser Ziele wird sich jedoch mit der Einführung neuer Zellchemien und Materialinnovationen verändern.
Es bieten sich vielfältige Möglichkeiten im gesamten Materialspektrum für Batteriezellen und -packs von Elektrofahrzeugen. Der Fokus liegt primär auf Kathoden- und Anodenmaterialien, doch auch die Gewichtsreduzierung der Gehäusematerialien gewinnt zunehmend an Bedeutung. Der neue Marktbericht von IDTechEx mit dem Titel „Materialien für Batteriezellen und -packs von Elektrofahrzeugen 2026–2036: Technologien, Märkte, Prognosen“ beschreibt diese Trends detailliert und prognostiziert einen Gesamtmaterialbedarf von 22,2 Millionen Tonnen bis 2036.
Anwendungsmarktübersicht:
Der Markt für Elektrofahrzeuge wird von batterieelektrischen Pkw (BEVs) dominiert. Erhebliche Chancen bieten sich jedoch auch in anderen Segmenten wie Bussen, Lkw, leichten Nutzfahrzeugen und elektrischen Mikrofahrzeugen. Die Differenzierung der Zell- und Packmaterialien wird voraussichtlich auf Basis des Fahrzeugtyps und spezifischer Anforderungen wie Leistungsdichte, Energiedichte, Lebensdauer und Kosten erfolgen.
Der globale Markt ist primär in drei Regionen unterteilt: China, Europa und Nordamerika. China ist derzeit Marktführer; über 50 % der Neuwagenverkäufe im Jahr 2024 werden voraussichtlich auf Elektrofahrzeuge entfallen. Europa und Nordamerika werden den Abstand im betrachteten Zeitraum jedoch voraussichtlich verringern. Auch die chemischen Trends variieren regional. So ist beispielsweise in China aufgrund der geringeren Kosten die LFP-Chemie vorherrschend, während NMC und NCA aufgrund ihrer höheren Leistungsfähigkeit in Europa und Nordamerika häufiger eingesetzt werden. Dennoch wird erwartet, dass LFP kurz- bis mittelfristig Marktanteile in Europa und Nordamerika gewinnen wird.
Zellmaterialien:
Zellmaterialien machen über 70 % des gesamten Materialbedarfs von Akkus für Elektrofahrzeuge aus. Dieser Bedarf ist stark von chemischen Trends abhängig, insbesondere bei Anoden und Kathoden. IDTechEx erwartet im Prognosezeitraum einen allgemeinen Trend hin zu LFP-Chemie anstelle von NMC, da diese kostengünstiger pro kWh ist. In NMC-Batterien – insbesondere solchen für Hochleistungsanwendungen und Luxusfahrzeuge – wird der Nickelgehalt steigen, bedingt durch den Bedarf an höherer Leistung und Energiedichte sowie die steigenden Kobaltkosten.
Bei den Anoden wird das Wachstum des Siliziumanteils mit einem Rückgang des Graphitanteils einhergehen. Dieser Anstieg ist auf einen höheren Siliziumanteil in Anoden mit Siliziumzusätzen und die Markteinführung von Anoden mit mittlerem (20–40 Gew.-%) und hohem (80–90 Gew.-%) Siliziumgehalt für Hochleistungsanwendungen gegen Ende des Prognosezeitraums zurückzuführen.
Rohstoffpreise sind typischerweise volatil. Beispielsweise führten die gestiegenen Lithiumpreise in den Jahren 2022 und 2023 aufgrund eines vorübergehenden Ungleichgewichts zwischen Angebot und Nachfrage zu einem deutlichen Anstieg der Batteriekosten. Die Kobaltpreise weisen ebenfalls eine hohe Volatilität auf und verzeichneten im Jahr 2025 starke Anstiege, was die Einführung von NMCs mit höherem Nickelgehalt beschleunigen könnte.
Materialien für Akkupacks:
Bei Akkupacks geht der allgemeine Trend dahin, den Materialbedarf zu reduzieren, um die Energiedichte zu erhöhen. Dies schließt die potenzielle Gewichtsreduzierung wichtiger Komponenten wie des Gehäuses ein. Aluminium und Stahl sind nach wie vor die gängigsten Gehäusetechnologien, obwohl Verbundwerkstoffe wie glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) aufgrund ihres geringeren Gewichts zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Autor: Daniel Parr, Technologieanalyst
