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BATTERIEN

Wettlauf um die gigafactories

Asien dominiert heute klar den Batteriemarkt, dort werden 85 Prozent des weltweiten Volumens produziert. Doch Europa legt sich mächtig ins Zeug, um seinen Rückstand aufzuholen.

Bertrand Beauté

Während der Krieg in der Ukraine tobt und Europa eine Energiekrise droht, hat sich der deutsche Bundeskanzler Olaf Scholz (SPD) Anfang Juli die Zeit genommen, ins niedersächsische Salzgitter zu reisen. Er wollte dort bei der Grundsteinlegung für die erste Batteriefabrik von Volkswagen dabei sein. Dem Kanzler war es offenbar wichtig, ein Zeichen zu setzen.

Für den Automobilhersteller galt die Veranstaltung als der Startschuss für eine grosse Offensive in diesem Markt. Denn der deutsche Automobilkonzern plant, bis zum Jahr 2030 gut 20 Mrd. Euro zu investieren, um in Europa sechs Gigafabriken für die Batterieproduktion zu errichten.

«Heute ist ein guter Tag für die Automobilindustrie in Deutschland und Europa», freute sich Olaf Scholz. Und ein wichtiger Wendepunkt für den alten Kontinent.

Bisher wurde der Weltmarkt weitgehend von Asien beherrscht, wo 85 Prozent des weltweiten Batterievolumens produziert werden, sodass für die USA (12 Prozent der Produktion) und Europa (3 Prozent) nur noch Krümel vom grossen Kuchen übrigbleiben. Dabei wurden Lithium-Ionen-Batterien in den 1970er-Jahren in westlichen Labors entwickelt, wie Giacomo Fumagalli, Analyst bei Robeco, erzählt. Und er fährt fort: «Aber damals sah man diese Technologie nicht als strategisch wichtig an. Daher wurde die Produktion nach Asien verlagert, wo sich die Herstellung von Unterhaltungselektronik konzentrierte, die damals der grösste Absatzmarkt für Lithium-Ionen-Batterien war. Die derzeitigen Branchenführer kommen zumeist aus der Unterhaltungselektronik, wie beispielsweise BYD in China, LG und Samsung in Korea oder Panasonic in Japan.»

Der chinesische Hersteller CATL wiederum profitierte von der massiven Unterstützung Pekings bei der Entwicklung hin zu einer sauberen Autoindustrie im Rahmen des Plans «Made in China 2025». «Die äusserst vorteilhaften politischen Massnahmen in Asien und insbesondere in China haben dazu geführt, dass die Investitionskosten für eine Batteriefabrik in diesen Regionen viel niedriger sind als in Europa oder den USA», erläutert Giacomo Fumagalli von Robeco. Das Ergebnis: CATL wurde 2011 gegründet und ist nach Angaben der koreanischen Firma SNE Research in weniger als zehn Jahren mit einem Marktanteil von 32,5 Prozent zum weltweiten Marktführer für Batterien geworden, vor LG Energy Solution (21,5 Prozent) und Panasonic (14,7 Prozent).

Das Problem ist, dass Batterien mittlerweile zu einem zentralen Thema geworden sind. Sie sind das Herzstück unserer Alltagsgegenstände und bilden das Rückgrat der Energiewende. «Die Pandemie, die Versorgungskrise bei Halbleitern und der Krieg in der Ukraine haben gezeigt, wie riskant es für ein Land ist, sich bei strategisch wichtigen Gütern vom Ausland abhängig zu machen», erinnert Michael Pye, Investmentmanger bei Baillie Gifford. «Und Batterien sind strategisch wichtig. In diesem Zusammenhang kann und – in gewisser Weise – muss Europa mit einer lokalen, diversifizierten Beschaffung reagieren.» Zumal die Batterie für die Automobilindustrie auch von entscheidender wirtschaftlicher Bedeutung ist, da sie zwischen 20 und 40 Prozent des Preises eines Elektrofahrzeugs ausmacht.

 

«Qualitativ hochwertige Batterien herzustellen, die nicht explodieren, ist eine der grössten Huerden fuer den Eintritt in diesen Markt»

Christina Woon, Investmentmanagerin für asiatische Werte bei Abrdn

 

Daher hat die Europäische Union 2017 die Europäische Batterieallianz (EBA) ins Leben gerufen, die darauf abzielt, den alten Kontinent mit Kapazitäten für die Batterieentwicklung und -herstellung auszustatten, um seinen Weltmarktanteil bis 2030 von seinen jetzigen 3 Prozent auf 25 Prozent zu erhöhen. Und die ersten Ergebnisse machen sich bereits bemerkbar. Das schwedische (nicht börsenkotierte) Unternehmen Northvolt, das 2015 von den beiden ehemaligen Tesla-Mitarbeitern Peter Carlsson und Paolo Cerruti gegründet wurde, hat im Dezember 2021 die ersten Batteriezellen in seiner Fabrik in Skellefteå hergestellt und im Mai 2022 mit der Auslieferung begonnen. Damit wurde es zum ersten europäischen Unternehmen, das die Autoindustrie mit Batteriezel-len beliefert. Zu Northvolts Kunden und Partnern zählen grosse Namen wie ABB in der Schweiz sowie die deutschen Automobilhersteller BMW, Scania und Volkswagen. Das Werk, das der VW-Konzern in Salzgitter baut, wird übrigens in Partnerschaft mit Northvolt errichtet.

Und der schwedische Hersteller ist nicht der einzige, der ins Geschäft einsteigt: In Europa sind derzeit rund 40 Gigafactories in Planung. Wenn sie alle gebaut werden, wird der alte Kontinent 2030 über eine Produktionskapazität von 1’000 bis 1’500 Gigawattstunden (GWh) verfügen. Das reicht aus, um 15 bis 20 Millionen Elektroautos pro Jahr auszustatten. Genug auch, um die lokale Nachfrage zu befriedigen: Nach Angaben des Verbands der Europäischen Automobilhersteller AECA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles) haben vor der Covid-Krise jährlich 14 Millionen PKW die europäischen Fabriken verlassen.

Neben Northvolt und Volkswagen verfolgt die Automotive Cell Company (ACC) die ehrgeizigsten Pläne. Das Joint Venture von Total, Stellantis und Mercedes will in Europa in Douvrin (Frankreich), Kaiserslautern (Deutschland) und Termoli (Italien) drei Fabriken bauen, deren Kapazität bis 2030 120 GWh erreichen soll. Der weltweit führende Elektroautohersteller Tesla plant, in Deutschland jährlich 100 GWh zu erzeugen.

Es bleibt abzuwarten, ob dieser Schwung ausreicht, um den Rückstand gegenüber Asien aufzuholen. «Batterien im industriellen Massstab herzustellen, ist nicht einfach. Es erfordert viel Know-how. CATL, LG, Panasonic oder auch Samsung entwickeln schon seit Langem Batterien. Sie verfügen über langjährige Erfahrung», betont Christina Woon, Investmentmanagerin für asiatische Werte bei Abrdn. «Für Neueinsteiger ist es sehr kompliziert, auf diesem Markt Fuss zu fassen. Es ist nicht unmöglich, aber der Weg ist lang. Qualitativ hochwertige Batterien herzustellen, die nicht explodieren, ist eine der grössten Hürden für den Eintritt in diesen Markt.»

Wenn eine Batterie schlecht konzipiert ist, können sich beispielsweise aufgrund von Verunreinigungen während der Lade- und Entladezyklen Lithiumkristalle auf der Anode bilden und schliesslich die Kathode erreichen. Dadurch entsteht ein Kurzschluss, der zu einem Brand führen kann. Um dies zu verhindern, muss das Design der Batterien äusserst gut durchdacht sein – eine Herausforderung, die ein hohes Mass an Fachwissen erfordert, da sich die Chemie der Zellen ständig weiterentwickelt und Gigafactories riesige Mengen produzieren müssen.

Um die Schwierigkeit dieses Herstellungsprozesses zu ermessen, muss man sich an die Probleme der Gigafactory von Tesla und Panasonic im US-Bundesstaat Nevada erinnern. Einer Untersuchung zufolge, die 2019 von Business Insider veröffentlicht wurde, war die Fabrik damals jeden Tag gezwungen, 500’000 der drei Millionen produzierten Zellen wegen Mängeln zu verschrotten. Um das Problem zu lösen, musste Panasonic japanische Spezialisten in die USA schicken. «Viele Autohersteller möchten langfristig über eigene Produktionskapazitäten verfügen, da die Batterie eine Schlüsselkomponente ist», fährt Christina Woon fort. «Angesichts der Schwierigkeit, Know-how von Grund auf aufzubauen und schnell ein grosses Produktionsvolumen zu erreichen, können sie dies jedoch im Moment nicht alleine schaffen. Kurzfristig sind Partnerschaften mit Batteriespezialisten die Lösung der Wahl.»

Es gibt jedoch einen Faktor, der die europäische Industrie begünstigen könnte – und das ist die Gesetzgebung. Im März 2022 verabschiedeten die EU-Umweltminister eine Verordnung, die den gesamten Lebenszyklus von Batterien regelt, von der Produktion über die Sammlung bis hin zum Recycling. Und gerade in diesem Punkt sind die europäischen Unternehmen ihren chinesischen Pendants weit voraus: Northvolt hat Anfang 2022 mit dem Bau seiner Recyclinganlage Revolt Ett begonnen und sich bereits verpflichtet, seine Batterien ab 2030 zu mindestens 50 Prozent aus recyceltem Material herzustellen.


Giga ist in

Es ist das Modewort in der Industrie. Man spricht nicht mehr von Werk, Produktionsstätte oder Fabrik, sondern von Gigafactory. Der Begriff bezieht sich auf riesige Fabriken, die auf die Produktion sehr grosser Mengen spezialisiert sind. Der Ausdruck wurde 2014 von Tesla populär gemacht, als der amerikanische Autobauer mit dem Bau seines Riesenwerks Tesla Giga Nevada (oder Gigafactory 1) für die Herstellung von Batterien für seine Fahrzeuge begann. Seitdem hat sich das Wort in der gesamten Branche durchgesetzt. Aber warum ist es so wichtig, Gigafactories für die Batterieherstellung zu haben? «Es handelt sich um eine sehr schwierige, wettbewerbsintensive Branche, in der einige Unternehmen alles andere als fantastische Gewinnspannen erzielen», antwortet Giacomo Fumagalli, Analyst bei Robeco. «In diesem Kontext ist es wichtig, Gigafactories zu haben, da sie die Erträge verbessern. Je grösser die Produktionsmengen, desto günstiger kann das Unternehmen Batterien herstellen.» Diese Situation gibt Akteuren, die bereits über grosse Werke verfügen, einen weiteren Trumpf in die Hand, während die neuen Marktteilnehmer massiv investieren müssen, um ihren Rückstand aufzuholen und wettbewerbsfähig zu sein.