Marktanalyse und Vergleich von Batterietechnologien

Die umfassenden Marktanalysen des Fraunhofer ISE zu elektrischen Energiespeichern berücksichtigen alle relevanten Aspekte und Themenbereiche, um einen umfassenden Überblick über den Batteriemarkt zu erhalten: spezifische Marktgrößen, deren Wachstumstrends, globale und regionale Verteilungen, Trends und Markttreiber sowie die Wettbewerbslandschaft, d. h. die Hauptakteure und technologische Entwicklungen. Die Trends und Markttreiber im Batteriemarkt sind äußerst vielfältig. Die wichtigsten sind zum einen die Elektromobilität und zum anderen stationäre Batteriespeicher als Haus- und Gebäudespeicher sowie zur Pufferung und Netzstabilisierung von regenerativ erzeugter Energie. Auch Spezialanwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie weitere Anwendungen im Mobilitätsbereich gewinnen an Bedeutung.

In Abhängigkeit vieler Faktoren, wie beispielsweise der Wirtschaftlichkeit, Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit, werden bestimmte Batterietechnologien gegenüber anderen favorisiert. In Technologievergleichen berücksichtigen wir die Anforderungen unserer Kunden, um die geeignete Technologie zu ermitteln. Die am weitesten verbreitete und am häufigsten eingesetzte Technologie ist die der Lithium-Ionen-Batterie. Hierbei werden auf der Kathodenseite überwiegend Schichtoxide (wie z. B. Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid, LiNi_xMn_yCo_zO₂) und Olivine (wie z. B. Lithium-Eisen-Phosphat, LiFePO₄), anodenseitig meist Grafite bzw. Grafit mit einer Beimenge an Silizium eingesetzt. Feststoffbatterien, bei denen im Gegensatz zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien ein fester Elektrolyt verwendet wird, haben als zukünftige Batterietechnologie das Potenzial, wesentlich höhere Energiedichten und schnellere Ladezeiten zu erreichen, da anodenseitig Lithium-Metall oder Silizium als Hochenergiematerialien eingesetzt werden können. Eine weitere wichtige Batterietechnologie sind Natrium-Ionen-Batterien , die nahezu identisch wie Lithium-Ionen-Batterien hergestellt werden. Sie verwenden kathodenseitig meist Schichtoxide oder Preußisch Blau Analoga, anodenseitig fast ausschließlich Hartkohlenstoff. Vorteile dieser Technologie sind die Nutzung von gut verfügbaren Materialien und eine höhere Nachhaltigkeit.

Am Fraunhofer ISE forschen wir an allen genannten Batterietechnologien, insbesondere an der Materialentwicklung von Kathoden- und Anodenaktivmaterialien.