Fraunhofer ISI

Energiespeicher für die Elektromobilität – wo steht Deutschland beim Ziel, Leitanbieter zu werden?

21.12.2016

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI untersucht in seinem Energiespeicher-Monitoring-Update 2016, ob und wie sich Deutschland bezüglich des gesetzten Ziels, Leitmarkt und Leitanbieter bei Energiespeichern für die Elektromobilität zu werden, seit 2014 weiterentwickelt hat. Laut der Untersuchung, die Bestandteil des BMBF-Förderprogramms "Batterie 2020" ist, konnte Deutschland bei den Lithium-Ionen-Batterien seinen aufgeholten Rückstand bei der technologischen Leistungsfähigkeit stabilisieren. Die Batterieforschung bewegt sich hierzulande aktuell auch aus internationaler Sicht auf einem hohen Niveau. Um hier nicht zurückzufallen, sollte die Förderung beibehalten werden, damit Deutschland eventuell jenseits von 2020 das technologische Know-how in einer inländischen Zellproduktion umsetzen kann. Entlang der Wertschöpfungskette angesiedelte Unternehmen – vom Maschinenbauer über Zulieferer bis zu Systemintegratoren – richten ihren Blick derweil auf die führenden Anbieterländer Japan, Korea und China.

Die Bundesregierung verfolgt weiterhin das Ziel, Deutschland als Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu etablieren. Dabei spielt die Batterie eine zentrale Rolle, da sie wesentlich über Fahrzeugkonzepte und -designs (z.B. Reichweite, Kosten, Ladedauer, Lebensdauer, Qualität) mitbestimmt. Neben Elektro-PKW finden diese auch in Nutzfahrzeugen sowie in Anwendungen zur stationären oder mobilen Energiespeicherung Einsatz. Elektro-PKW stellen dabei den größten und dynamischsten Batterie-Markt dar. Sie sind ebenso Innovationstreiber für die Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Batterien (LIB) wie auch für "Post-LIB"-Ansätze (z.B. Feststoffbatterien).

Das Update der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Energiespeicher-Monitoring-Studie untersucht, ob sich Deutschland im Bereich der Batterietechnologien für Elektrofahrzeuge auf dem Weg zum Leitmarkt und Leitanbieter befindet. Ein Leitmarkt bzw. Leitanbieter zeichnet sich durch heute oder in naher Zukunft in seinem Land hergestellte und nachgefragte Produkte aus, die erfolgreich exportiert werden und eine hohe inländische Wertschöpfung erzielen.

Deutschlands Positionierung im Bereich der Energiespeicher für die Elektromobilität wurde in einem umfassenden Benchmarking auf Basis von 30 Indikatoren erhoben und mit den weltweit führenden Ländern – Japan, Korea, China, den USA und Frankreich – verglichen. Wichtige Indikatoren sind etwa Forschungsförderung, Publikationen, Patente, Batterie-Produktionskapazitäten oder Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen.

Deutschland ist weiterhin kein Leitmarkt für Fahrzeugbatterien

Dr. Axel Thielmann, Koordinator der Leitmarkt-Studie, äußert sich wie folgt zu deren Ergebnissen: "Unsere Untersuchungen zeigen, dass Deutschland auch weiterhin kein Leitmarkt für Fahrzeugbatterien ist – China ist hier vor den USA führend." Laut Thielmann ist in beiden Ländern die Nachfrage nach Elektromobilität – unter anderem bedingt durch Kauf- und andere Marktanreize – und daher der Bedarf nach Lithium-Ionen-Batterien weltweit am größten, weshalb beide auch am meisten Elektrofahrzeuge produzieren. Thielmann ergänzt: "China dürfte im Zuge seiner Wachstumsdynamik seine Führungsposition künftig ausbauen. Zieht man aktuelle Produktionsprognosen sowie angekündigte Elektrofahrzeug-Modelle heran, befindet sich jedoch auch Deutschland als Batterie-Nachfrager in einem Aufholprozess."

Die japanische Industrie exportiert weiter in hohem Maße Batteriezellen (50% Weltmarktanteil der über 14 GWh nachgefragten PKW-Batterien in 2015), unter anderem in die USA. Zugleich werden Produktionskapazitäten in den Absatzmärkten aufgebaut (z.B. Tesla Gigafactory, Panasonic). China nutzt hingegen seine zuletzt rapide ausgebauten Inlandskapazitäten (in 2015 30% bzw. 4,2 GWh Weltmarktanteil für PKW-Batterien sowie Nachfrage nach über 11 GWh für Nutzfahrzeuge/Busse). Während in Korea die Nachfrage nach Fahrzeugbatterien gering bleibt, hat das Land den drittgrößten Weltmarktanteil an der Batterieproduktion von fast 17% in 2015 und ist wie Japan stark exportorientiert. In den nächsten Jahren ist mit einem Ausbau des Marktanteils der koreanischen Zellhersteller zu rechnen. Insgesamt ist China somit Leitanbieter. Zieht man zusätzlich auch die FuE-Aktivitäten sowie Exporte zur Bewertung heran, wäre Japan der führende Leitanbieter.

Asiatische Unternehmen decken häufig komplette Wertschöpfungskette ab

Ausgehend von den derzeitigen Marktstrukturen, decken gerade asiatische Unternehmen häufig die komplette Wertschöpfungskette der Fahrzeugbatterien ab. Unternehmen aus Deutschland und den USA gelingt dies nur bei einzelnen Stufen der Wertschöpfungskette. Deutschland hat zudem deutliche Schwächen bei der Versorgung und dem Handel mit LIB-spezifischen Rohstoffen wie Kobalt, Lithium, Mangan und Nickel. China dominiert traditionell den Handel auf dem Rohstoffmarkt.

In den Bereichen Forschung und Technologie hatte Deutschland bis 2014 einen erfolgreichen Aufholprozess gestartet und seitdem an Dynamik eingebüßt, insgesamt aber das Niveau gehalten. Japan konnte seine Position als Technologieführer noch leicht ausbauen, während die FuE-Aktivitäten in Korea und den USA an Dynamik verloren haben. Frankreich hat in der Batterie-FuE ebenfalls aufgeholt, so dass sich 2016 alle weiteren Länder – abgesehen von Japan – untereinander angenähert haben.

Die Studie "Energiespeicher Monitoring 2016 – Deutschland auf dem Weg zum Leitmarkt und Leitanbieter?" kann hier heruntergeladen werden.