Mit sinkenden Batteriepreisen rückt die Leistung in den Mittelpunkt der Energiespeicherentwicklung

Aufgrund des weltweiten Überangebots an Lithium-Ionen-Batteriematerialien – insbesondere an Lithium-Eisenphosphat-Zellen (LFP) in China – sind die Preise für Energiespeichersysteme stark gesunken. Allein im Jahr 2024 lieferte die Branche dank aggressiver Kostensenkungen und dem Ausbau der Produktionskapazitäten eine Rekordmenge von 330 GWh an Batteriespeichersystemen (BESS) aus.

Edward Rackley, Leiter der Abteilung Energiespeicherung bei CRU, betont, dass niedrige Preise zwar das Wachstum vorangetrieben haben, die Hersteller nun jedoch in eine kritische Phase eintreten, in der es nicht mehr ausreicht, einfach nur Kosten zu senken, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Eine Verschiebung von Kosten zu Leistungsfähigkeit

Die BESS-Industrie scheint sich von einer Phase rapider Kostensenkung zu einer Phase der Leistungssteigerung zu bewegen. Dies spiegelt den Wandel in der Solarindustrie von der multikristallinen zur monokristallinen PERC-Technologie zwischen 2015 und 2019 wider. Bei Batterien vollzieht sich der Wandel von Nickel-Mangan-Kobalt-Chemikalien (NMC) hin zu LFP, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, mehr Wert – gemessen in Dollar pro Kilowattstunde – aus jedem System herauszuholen.

Um die Nase vorn zu behalten, müssen die Hersteller die Energiedichte verbessern, die Haltbarkeit erhöhen und mehr Kilowattstunden pro Quadratmeter liefern – ein wesentlicher Maßstab für platzbeschränkte Projekte im Versorgungsmaßstab.

Das Ende der Kostenkurve?

Die Produktionskosten für Lithium-Ionen-Batterien sind seit ihrer Einführung in den 1990er Jahren drastisch gesunken, was vor allem auf Skaleneffekte im Bergbau, bei der Materialbeschaffung und in der Fertigung zurückzuführen ist. Da die weltweite Batterieproduktion mittlerweile die Terawattstundengrenze erreicht, werden weitere Kostensenkungen nicht allein von der Skalierung, sondern von technologischen Fortschritten abhängen.

Von nun an ist die Verbesserung der Energiekapazität pro Raum- oder Gewichtseinheit von entscheidender Bedeutung, um kontinuierliche Verbesserungen bei Erschwinglichkeit und Effizienz zu erreichen.

Auf dem Weg zu höherer Leistung

Hersteller konzentrieren sich zunehmend auf Technologien, die die Systemlebensdauer verlängern oder die Energie pro Ladung erhöhen. BESS-Plattformen der nächsten Generation versprechen höhere Speicherkapazitäten und eine verbesserte Betriebsleistung. Die größte Herausforderung besteht jedoch darin, Innovation, Kosteneffizienz und langfristige Zuverlässigkeit in Einklang zu bringen.

Zukünftige Entwicklungen werden sich wahrscheinlich eher auf Zyklenlebensdauer und Leistungseffizienz konzentrieren als auf die reine Energiedichte. Die eigentliche Herausforderung liegt in der Verbesserung der LCOS (Levelized Cost of Storage) – einer Kennzahl, die von Faktoren wie Kapitalinvestitionen, Betriebskosten, Batterielebensdauer und Systemeffizienz beeinflusst wird.

Um auf dem Markt erfolgreich zu sein, muss jede neue Speichertechnologie die Leistung steigern oder die Kosten senken, ohne die Gesamtlebensdauer oder Sicherheit des Systems zu beeinträchtigen.

Die Last des Fortschritts

Die LFP-Chemie, die seit fast drei Jahrzehnten weiterentwickelt wird, stößt an ihre theoretischen Kapazitätsgrenzen. Dennoch ermöglichte die Abkehr von EV-fokussierten Zellen eine deutliche Skalierung von Batteriesystemen im Versorgungsmaßstab. In den letzten sechs Jahren stieg die Energiekapazität von Containersystemen von 500 kWh auf bis zu 8 MWh pro Einheit.

Dieser Sprung in der Energiedichte ermöglicht kompaktere Anlagen und spart so Landnutzungs- und Infrastrukturkosten, bringt jedoch zusätzliche Komplexitäten im Wärmemanagement und bei der Systemsicherheit mit sich.

Physische Einschränkungen könnten das zukünftige Wachstum jedoch bremsen. In Regionen wie Nordamerika und Europa erreicht das Gewicht heutiger 20-Fuß-Containersysteme mit hoher Kapazität die maximalen Transportgrenzen. CRU prognostiziert, dass diese logistischen Einschränkungen die Containerkapazitäten kurzfristig auf 8 bis 11 MWh begrenzen könnten.

Was kommt als Nächstes?

Neue Innovationen – wie hochverdichtetes LFP – steigern die Energiedichte, ohne radikale Designänderungen zu erfordern. Dies erschwert alternativen chemischen Verfahren den Durchbruch. Technologien wie Natrium-Ionen-Batterien müssen wettbewerbsfähige Leistung zu vertretbaren Kosten bieten und gleichzeitig klare Wege für zukünftige Verbesserungen aufzeigen, um die Dominanz von LFP zu brechen.

LFP ist aufgrund seiner Reife, Zuverlässigkeit und Erschwinglichkeit derzeit weiterhin führend. Wer diesen Markt revolutionieren will, muss die Leistung von LFP erreichen oder übertreffen und gleichzeitig die Kostenwettbewerbsfähigkeit und Skalierbarkeit der Produktion gewährleisten.