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Montag, 20 März 2023 10:59

Auf den Punkt gebracht: Batterie-Rohstoffe – Das schmutzige Geheimnis der Energiewende

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Geschätzte Lesezeit: 3 - 5 Minuten
Abb. 1: Batterieproduktion in Thüringen für E-Autos – das Produktionswerk von CATL (Contemporary Amperex Technology Thuringia) Abb. 1: Batterieproduktion in Thüringen für E-Autos – das Produktionswerk von CATL (Contemporary Amperex Technology Thuringia) Bild: CATL

Politische Wünsche und Träumereien gibt es viele, aber die Realität ist oft ernüchternd, weil mangels Sachverstand, Ideologie oder Ignoranz bei der Umsetzung häufig mehr zerstört als gerettet wird. Nachdem wir bereits ausführlich die Batterietechnologie für E-Autos behandelt haben (PLUS 9/22), wenden wir uns dem Thema Batterie-Rohstoffe zu. Das wichtigste Kathodenmaterial neben Nickel und Mangan heißt Cobalt.

China beherrschte im letzten Jahr mit 60,5 % den weltweiten Batteriemarkt für BEVs (batterieelektrische Autos) und Plugin Hybride (Abb. 2). Südkorea belegte den zweiten Platz mit 23,1 % Weltmarktanteil und Japan erreichte mit einem deutlichem Abstand (7,7 %) den dritten Platz. Vergleicht man das erste Halbjahr 2022 mit dem Gesamtjahr, so haben CATL, der chinesische Weltmarktführer, und BYD noch einmal kräftig zugelegt. Die koreanische LG Energy Solution und die japanische Panasonic mussten dagegen Marktanteile abgeben.

Abb. 2: Batteriehersteller nach weltweitem Marktanteil 2022 in produzierte KWh  (Daten: SNE Research)Abb. 2: Batteriehersteller nach weltweitem Marktanteil 2022 in produzierte KWh (Daten: SNE Research)

Produktionsanlauf bei CATT/CATL in Thüringen

Abb. 3: Luftaufnahme der neuen Mercedes-Benz Batteriefabrik in Bibb County, Alabama mit bis zu 600 Arbeitsplätzen für den EQS SUVAbb. 3: Luftaufnahme der neuen Mercedes-Benz Batteriefabrik in Bibb County, Alabama mit bis zu 600 Arbeitsplätzen für den EQS SUVDie erste Charge von Lithium-Ionen-Batteriezellen erfolgte auf der neu installierten Produktionslinie im G2-Gebäude von CATL unter Serienbedingungen (Abb. 1). Die Installation und Inbetriebnahme der übrigen Linien ist in vollem Gange, um die Produktion hochzufahren.

Die vor Ort produzierten Zellen haben alle Tests bestanden, die für CATLs Produkte weltweit vorgeschrieben sind, so dass europäische Kunden von einem lokalen Werk aus mit Zellen beliefert werden können.

CATL hatte im April 2022 vom Land Thüringen die Genehmigung für die Batteriezellenproduktion erhalten, die eine Anfangskapazität von 8 GWh pro Jahr erlaubt. Das Werk hatte bereits im dritten Quartal 2021 mit der Modulproduktion in seinem Gebäude G1 begonnen.

Mit einer Gesamtinvestition von bis zu 1,8 Mrd. € plant CATL, eine Produktionskapazität von 14 GWh zu erreichen und in Zukunft insgesamt bis zu 2000 neue Arbeitsplätze in Deutschland zu schaffen.

Wachstum an Elektroautos

Im letzten Jahr wurden weltweit etwa 10,6 Mio. Elektroautos verkauft. Diese Zahl soll sich bis 2030 auf 36 Mio. BEVs (battery electric vehicles) erhöhen. Dies entspricht einer Batteriekapazität von 1300 GWh (Gigawattstunden) hat das Institut der deutschen Wirtschaft errechnet. Bei einer Cobaltmenge von 4,5 bis 15 kg Cobalt für ein vollelektrisches Fahrzeug (Pkw) und 1 bis 4 kg pro Plug-In-Hybridfahrzeug ergibt sich ein Cobaltbedarf von 320 000 t. Dabei ist der technische Fortschritt mit reduziertem Cobaltanteil für die Kathoden bereits berücksichtigt.

Abb. 4: Minenproduktion von Kobalt – ausgewählte Länder in Tonnen 2020 gegenüber 2021 (Daten: Statistica)Abb. 4: Minenproduktion von Kobalt – ausgewählte Länder in Tonnen 2020 gegenüber 2021 (Daten: Statistica)

Weltweit wurden im Jahr 2021 pro Jahr 163 000 t Cobalt gefördert. Davon kamen etwa 75 % aus dem Kongo und 5 % aus Russland (Abb. 4). Westlich orientierte Länder wie Australien, die Philippinen, Kanada und die USA fördern zusammen knapp 10 % des weltweiten Bedarfs. Durch die Elektromobilität wird sich bis 2030 der weltweite Cobaltbedarf auf etwa 320 000 t verdoppeln und der Lithiumbedarf verzehnfachen.

Die schmutzige Cobaltaufbereitung erfolgt in China

Weithin unbekannt ist, dass das meiste Cobalterz dann nach China transportiert und dort weiterverarbeitet wird. Dabei wird durch thermische Laugung des Erzes mit Schwefelsäure und anschließenden Ausfällungsprozessen die Lösung angereichert. Die Zwischenprodukte Nickel-Cobaltsulfit und -hydroxid werden in einem Raffinerieprozess zu Cobaltmetall und Cobaltchemikalien weiterverarbeitet. Ca. 70 % der vorgenannten weltweiten Fördermenge wird für die Batterieproduktion verbraucht, die Hälfte davon für die Elektromobilität.

Ohne Cobalt keine Mobilitätswende

Wie vorgenannt treibt die Elektromobilität den Hunger der Welt nach dem Kathodenmaterial Cobalt. In Abbildung 5 ist der Preisverlauf von Cobalt an der London Metal Exchange dargestellt. Der Preis bewegte sich jahrelang bei etwa 30 000 $ pro t. Ab dem Jahr 2021 mit dem Beginn der Elektromobilität stieg er raketenhaft auf die Größenordnung 50 000 $ pro t und erreichte teilweise 80 000 $ pro t. Zum Vergleich, Kohle kostet zwischen 200 $ und 300 $ pro t.

Abb. 5: Cobalt-Preisverlauf an der LME (London Metal Exchange) 2019–2023Abb. 5: Cobalt-Preisverlauf an der LME (London Metal Exchange) 2019–2023

Auf den Punkt gebracht

  1. China beherrscht mit 60,5 % Marktanteil den Weltmarkt, wobei die Nummer Eins CATL und die Nummer Zwei BYD zusammen 50 % erreichen
  2. Nach 10,6 Mio. verkauften BEVs (batterieelektrische Vehicle) im Jahr 2022, soll der Anteil am Pkw-Verkauf bis 2030 auf 36 Mio. BEVs steigen. Hierzu ist eine Batterie-Kapazität von 1300 GWh erforderlich
  3. Im Jahr 2021 wurden 163 000 t Cobalt weltweit gefördert. Cobalt wird primär als Kathoden-Material eingesetzt. Bis 2030 müssten unter Berücksichtigung des technischen Fortschritts mindestens 320 000 t Cobalt gefördert werden
  4. Der Preis von Cobalt ist seit 2021 um 70 % gestiegen und bewegt sich derzeit bei 50 000 $ pro t.

Fazit: Die Abhängigkeit von China bezüglich Cobalt ist aufgrund von langfristigen Lieferverträgen mit der Republik Kongo gewaltig. Etwa 50 % der weltweiten Cobaltvorkommen befinden sich in der Katanga-Region. China ist der weltweit größte Aufbereiter von Cobalterz durch thermische Laugung mit Schwefelsäure. Bei einem durch die Elektromobilität angefeuerten Preis von zwischenzeitlich 50 000 $ pro t erfolgt ca. 20 % des Abbaus im Kongo bei völlig unregulierten privaten Grabungen ohne jeglichen Arbeitsschutz, häufig auch durch Kinderarbeit. Beides, die thermische Laugung des Cobalterzes mit Schwefelsäure, aber noch mehr die Kinderarbeit in den kongolesischen Erzminen sind ein äußerst schmutziges Geschäft, das wir in großer Scheinheiligkeit gerne ausblenden und schon gar nicht in Europa haben wollen. Dafür zahlen wir den Preis der Abhängigkeit!

Bleiben Sie optimistisch und kämpfen Sie für eine ideologiefreie Wirtschaftspolitik, die sich an Realitäten orientiert.

Es grüßt Sie herzlich
Ihr
Hans-Joachim Friedrichkeit

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  • Ausgabe: 3
  • Jahr: 2023
  • Autoren: H. J. Friedrichkeit

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