Sind kritische Rohstoffe für E-Autos weniger kritisch als bisher angenommen?
Eine 15-jährige Analyse identifiziert vier Innovationssprünge, die wiederholt neu bestimmt haben, auf welche Rohstoffe der Markt setzt
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Die Entwicklung von Batterien für Elektrofahrzeuge ist viel schneller vorangeschritten, als Experten und politische Entscheidungsträger erwartet hatten. Neue Untersuchungen zeigen, dass der Markt gut gerüstet ist, um sowohl mit Rohstoffknappheit als auch mit Preissteigerungen fertig zu werden. Dies wirft die Frage auf, welche Materialien für die Energiewende tatsächlich entscheidend sind, so die Forscher.
Eine neue Studie hat die Entwicklung der Batterien für Elektrofahrzeuge in den letzten 15 Jahren analysiert. Sie zeigt, wie verschiedene so genannte kritische Rohstoffe durch andere Materialien ersetzt wurden, um Preis- oder Verfügbarkeitsänderungen zu bewältigen.
"Der Markt für Elektrofahrzeuge scheint in der Lage zu sein, neue Batterietechnologien schnell zu kommerzialisieren, um die Produktion zu sichern. Auch wenn die benötigten Mengen an Materialien schnell ansteigen, deutet dies darauf hin, dass einzelne Materialien möglicherweise nicht so kritisch sind, wie wir bisher dachten", sagt André Månberger, außerordentlicher Professor an der Abteilung für Umwelt- und Energiesysteme der Universität Lund.
Elektroautos werden inzwischen in zunehmendem Maße eingesetzt: Mehr als ein Viertel aller weltweit verkauften Neuwagen sind elektrisch. Neununddreißig Länder haben außerdem einen Marktanteil von zehn Prozent überschritten. Besonders schnell vollzieht sich der Übergang in Südostasien; in Vietnam sind fast 40 Prozent aller Autos elektrisch.
Innovationssprünge in der Batterietechnologie
In der Studie stellen die Forscher Björn Nykvist, André Månberger, Lars J. Nilsson und der Doktorand Oscar Gustafsson fest, dass die Batterietechnologie für Elektrofahrzeuge seit Anfang der 2010er Jahre vier Innovationssprünge erlebt hat.
Diese Technologiesprünge lassen sich durch schnelle Innovationen bei Batterien in Bezug auf Leistung und Funktionalität erklären, aber auch Preissteigerungen bei bestimmten Materialien und Materialknappheit spielen eine Rolle. Ein Beispiel ist, wie Kobalt in Batterien durch die Entwicklung neuer Technologien durch Nickel ersetzt wurde. Die Kobaltförderung konnte mit dem raschen Anstieg von Nachfrage und Preisen nur schwer Schritt halten. Die Hersteller wollten auch die mit der Kobaltgewinnung verbundenen sozialen und ökologischen Auswirkungen vermeiden.
Ein weiteres Beispiel ist, dass Batterien, die auf der Grundlage von Nickel-Mangan-Kobalt-Mineralien (NMC) hergestellt werden, allmählich den Batterien weichen, die auf der Grundlage von Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) hergestellt werden, das zu geringeren Kosten und mit weniger kritischen Materialien hergestellt werden kann.
"Betrachtet man diese Technologiesprünge, so stellt man fest, dass eine Technologie dominiert, bevor sie von neuen Innovationen verdrängt wird, an die sich der Markt anpasst. Heute sind nur ein Viertel aller verkauften Fahrzeuge elektrisch, es gibt also ein gutes Potenzial für weitere dieser Anpassungen, wenn wir den Übergang fortsetzen", sagt Björn Nykvist, Forscher an der Universität Lund und Leiter der Abteilung Globale Agenden, Klima und Systeme am Stockholmer Umweltinstitut.
Der Markt ist robust und in der Lage, mit Veränderungen umzugehen
Den Forschern zufolge zeigen diese Veränderungen, dass der Markt für Elektrofahrzeuge recht robust und gut gerüstet ist, um mit Veränderungen in der Materialversorgung umzugehen. Sie weisen darauf hin, dass die Regierungen daher vorsichtiger sein könnten, wenn es darum geht, bestimmte Materialien als kritisch für den Übergang zu bezeichnen - vor allem, weil die Innovation so schnell voranschreitet. Anstatt sich ausschließlich auf neue Bergbauprojekte für bestimmte Mineralien zu konzentrieren, betonen sie die Notwendigkeit einer Reihe von politischen Optionen zur Unterstützung der Energiewende.
Besonders wichtig ist es, die Zusammenarbeit in der gesamten Wertschöpfungskette der Batterieherstellung zu fördern. Heute dominiert China beispielsweise die Veredelung verschiedener Materialien, was auch in der EU geschehen könnte, argumentieren sie.
"Da der Markt offenbar in der Lage ist, dem Druck standzuhalten, sind wir der Meinung, dass Schweden und andere Länder sich stärker auf die Bildung internationaler Partnerschaften und Handelsallianzen konzentrieren sollten, um den nachhaltigen Import und Export von Rohstoffen zu unterstützen", so Björn Nykvist abschließend.
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