Der Batterie-Boom

Mit der steigenden Produktion von Elektroautos steigt auch der Bedarf an Lithium-Ionen-Batterien, Rohstoffen und zuverlässiger und effizienter Heiztechnik. Sandvik ist bereit, diesen Bedarf zu decken.

Die Europäische Kommission schätzt, dass es bis 2028 weltweit zwischen 50 und 200 Millionen Elektroautos geben wird, gegenüber 4 Millionen im Jahr 2018, und bis 2040 sogar 900 Millionen. Die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien wird dieser Entwicklung folgen, was wiederum einen Dominoeffekt auf die Nachfrage nach zuverlässiger und effizienter Heiztechnik haben wird.

Darüber hinaus wird der Übergang zu erneuerbaren Energiequellen die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien für die Speicherung erhöhen. Da Solar- und Windenergie unstetig sind, sind sie nicht so verlässlich wie fossile Brennstoffe. Durch die Bereitstellung von Speicherkapazitäten könnten Lithium-Ionen-Batterien die erneuerbaren Energien jedoch wesentlich zuverlässiger und rentabler machen.

"Lithium-Ionen-Batterien sind ein enormer technologischer Wegbereiter, und dies wird zu einem enormen Wachstum der Produktionskapazitäten führen, insbesondere in Europa", sagt Sachin Pimpalnerkar, Global Segment Manager bei Sandvik Kanthal.

Sachin Pimpalnerkar

Zwei Schlüsselparameter treiben das Wachstum der Lithium-Ionen-Batterien an: die kontinuierliche Verbesserung der Energiedichte der Batterien und die drastische Senkung der Kosten.

"Elektrofahrzeuge haben heute eine begrenzte Reichweite, brauchen zu lange zum Aufladen und die Kosten sind immer noch zu hoch", sagt Pimpalnerker, "fast 40 bis 50 Prozent der Kosten eines Elektroautos entfallen auf die Batterie selbst. Die Energiedichte wird jedoch immer besser, was bedeutet, dass man mehr Energie auf gleichem Raum erhalten kann, und der Preis sinkt kontinuierlich".

Anstoßwirkung auf die Nachfrage

Aktuelle Prognosen gehen davon aus, dass der Preis bis 2024 auf unter 100 Dollar pro kWh fallen könnte, was dem Punkt entspricht, an dem Elektrofahrzeuge mit dem traditionellen Verbrennungsmotor gleichziehen.

Um diese Nachfrage zu befriedigen, muss die derzeitige Produktion in den kommenden Jahren exponentiell ansteigen. Bis 2023 wird die Produktionskapazität in Europa voraussichtlich rund 198 Gigawattstunden pro Jahr betragen - gegenüber 18 GWh im Jahr 2019.

Dean McGabe

Dies wird sich auf die Nachfrage nach Rohstoffen und Schlüsselkomponenten wie Kathoden auswirken: "Die Nachfrage nach Kathodenmaterial steigt aufgrund des Wachstums von Elektrofahrzeugen rapide an, und wir wollen den Kathodenherstellern helfen, diese Nachfrage zu decken", sagt Dean McCabe, Technical Support Manager bei Kanthal.

Globar® SiC (Siliziumkarbid)-Heizelemente wurden speziell für High-Tech-Anwendungen mit schwierigen Bedingungen entwickelt, wie z. B. die Herstellung von Kathodenmaterial. Ein wesentliches Merkmal der Globar-Heizelemente ist die einzigartige Mikrostruktur ihres Substrats. Dies wurde durch eine gründliche Bewertung des Herstellungsprozesses erreicht, angefangen bei der Vorbereitung der Rohstoffe bis hin zum fertigen Produkt.

"Mit den richtigen Rohstoffen kann jeder Siliziumkarbid-Heizelemente relativ leicht herstellen, aber sie sind nicht unbedingt sehr zuverlässig und erfüllen nicht die Anforderungen der Kathodenhersteller", sagt McCabe. "Durch die Analyse der Materialstruktur und ihrer Beeinflussung durch Prozessänderungen waren wir in der Lage, Elemente mit der für diese Anwendung erforderlichen Zuverlässigkeit und Gleichmäßigkeit zu entwickeln."

Die Kanthal-Lösung bietet den Vorteil, dass sich die Temperaturen präzise steuern lassen.

"Da unsere Heizsysteme es den Herstellern ermöglichen, die exakten Temperaturen in den Zonen zu erreichen, in denen sie benötigt werden, werden sie die beste Qualität des Kathodenpulvers mit guter Energie und hoher Produktivität liefern", sagt Pimpalnerkar, "Dies wird in den kommenden Jahren wichtig sein, da die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien schnell ansteigt."