Die hohen Rohstoffkosten für ternäre Materialien wirken sich ebenfalls negativ auf die Entwicklung ternärer Lithiumbatterien aus. Kobalt ist das teuerste Metall in Batterien. Nach mehreren Preissenkungen liegt der durchschnittliche Preis für elektrolytisches Kobalt pro Tonne derzeit bei etwa 280.000 Yuan. Die Rohstoffe für Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind reich an Phosphor und Eisen, sodass die Kosten leichter kontrollierbar sind. Obwohl ternäre Lithiumbatterien die Reichweite von Fahrzeugen mit alternativer Energie deutlich verbessern können, haben die Hersteller aus Sicherheits- und Kostengründen die technische Forschung und Entwicklung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien nicht eingestellt.
Im vergangenen Jahr führte Ningde Era die CTP-Technologie (Cell-to-Pack) ein. Laut den von Ningde Times veröffentlichten Daten kann CTP die Volumenauslastung von Batteriepacks um 15 bis 20 Prozent steigern, die Anzahl der Batteriepackteile um 40 Prozent reduzieren, die Produktionseffizienz um 50 Prozent erhöhen und die Energiedichte von Batteriepacks um 10 bis 15 Prozent steigern. Inländische Unternehmen wie BAIC New Energy (EU5), Weilai Automobile (ES6), Weima Automobile und Nezha Automobile haben angekündigt, die CTP-Technologie von Ningde Era zu übernehmen. Auch der europäische Bushersteller VDL kündigte eine Einführung innerhalb des Jahres an.
Angesichts sinkender Subventionen für Fahrzeuge mit alternativer Energie ist der aktuelle Preis von 0,65 Yuan/Wh für Lithium-Eisenphosphat-Systeme im Vergleich zu Lithium-Batteriesystemen, die 3 Yuan kosten und etwa 0,8 Yuan/Wh kosten, sehr vorteilhaft. Insbesondere nach der technischen Modernisierung kann die Lithium-Eisenphosphat-Batterie die Reichweite des Fahrzeugs auf etwa 400 km erhöhen und hat daher die Aufmerksamkeit vieler Fahrzeughersteller auf sich gezogen. Die Daten zeigen, dass die installierte Kapazität von Lithium-Eisenphosphat am Ende der Subventionsübergangsphase im Juli 2019 48,8 % betrug, gegenüber 21,2 % im August und 48,8 % im Dezember.
Tesla, der Branchenführer, der seit vielen Jahren Lithium-Ionen-Batterien verwendet, muss nun seine Kosten senken. Gemäß dem Subventionsprogramm für Fahrzeuge mit neuer Energie 2020 sind nicht handelbare Straßenbahnmodelle mit einem Preis von über 300.000 Yuan von der Subvention ausgeschlossen. Dies veranlasste Tesla, die Umstellung des Model 3 auf Lithium-Eisenphosphat-Batterietechnologie zu beschleunigen. Kürzlich kündigte Tesla-CEO Musk an, er werde sich bei seiner nächsten „Battery Day“-Konferenz auf zwei Punkte konzentrieren: Hochleistungsbatterietechnologie und kobaltfreie Batterien. Unmittelbar nach Bekanntwerden dieser Nachricht fielen die internationalen Kobaltpreise.
Berichten zufolge diskutieren Tesla und Ningde Era über eine Zusammenarbeit bei kobaltarmen oder kobaltfreien Batterien. Lithium-Eisenphosphat-Batterien könnten den Bedarf des Basismodells 3 decken. Laut dem Ministerium für Industrie und Informationstechnologie beträgt die Reichweite des Basismodells 3 rund 450 km, die Energiedichte des Batteriesystems liegt bei etwa 140–150 Wh/kg und die gesamte elektrische Kapazität bei etwa 52 kWh. Derzeit kann die von Ningde Era bereitgestellte Stromversorgung in 15 Minuten bis zu 80 % aufladen. Die Energiedichte des Akkupacks mit Leichtbauweise kann 155 Wh/kg erreichen, was ausreicht, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen. Einige Analysten gehen davon aus, dass sich die Kosten pro Batterie durch die Verwendung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien bei Tesla voraussichtlich um 7.000–9.000 Yuan senken lassen. Tesla entgegnete jedoch, dass kobaltfreie Batterien nicht unbedingt Lithium-Eisenphosphat-Batterien bedeuten.
Neben dem Kostenvorteil hat sich auch die Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Akkus erhöht, sobald die technische Obergrenze erreicht ist. Ende März dieses Jahres brachte BYD seinen Blade-Akku auf den Markt, dessen Energiedichte bei gleichem Volumen etwa 50 % höher sein soll als bei herkömmlichen Eisenphosphat-Akkus. Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Eisenphosphat-Akkus sind die Kosten des Blade-Akkus zudem um 20 bis 30 % niedriger.
Die sogenannte Blade-Batterie ist eine Technologie, die die Effizienz der Batteriepack-Integration durch Vergrößerung der Zellenlänge und Abflachung weiter verbessert. Da die einzelne Zelle lang und flach ist, wird sie „Blade“ genannt. Es wird davon ausgegangen, dass die neuen Elektrofahrzeugmodelle von BYD in diesem und im nächsten Jahr die Technologie der „Blade-Batterie“ einsetzen werden.
Kürzlich haben das Finanzministerium, das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, das Ministerium für Wissenschaft und Technologie und die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission gemeinsam eine Bekanntmachung zur Anpassung und Verbesserung der Förderpolitik für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben herausgegeben. Darin wird deutlich gemacht, dass die Elektrifizierung des öffentlichen Nahverkehrs und der Fahrzeuge in bestimmten Bereichen beschleunigt werden muss und die Sicherheits- und Kostenvorteile von Lithium-Eisenphosphat voraussichtlich weiter ausgebaut werden. Es ist abzusehen, dass mit der schrittweisen Beschleunigung der Elektrifizierung und der kontinuierlichen Verbesserung der damit verbundenen Technologien hinsichtlich Batteriesicherheit und Energiedichte die Wahrscheinlichkeit einer Koexistenz von Lithium-Eisenphosphat-Batterien und ternären Lithium-Batterien künftig größer wird, anstatt sie zu ersetzen.
Bemerkenswert ist auch, dass die Nachfrage nach Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Zuge der 5G-Basisstationsszenarien auch stark auf 10 GWh steigen wird. Die installierte Kapazität von Lithium-Eisenphosphat-Batterien beträgt 2019 20,8 GWh. Es wird erwartet, dass der Marktanteil von Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Jahr 2020 stark steigen wird, da die Kosten gesenkt und die Wettbewerbsfähigkeit verbessert werden.
Veröffentlichungszeit: 20. Mai 2020