Fahrzeuge mit neuer Energie müssen durch Kosteneinsparungen kohlenstoffarme Batterien erreichen

Derzeit gibt es weltweit mehr als 2 Millionen Fahrzeuge mit alternativer Energie, von denen die meisten Lithiumbatterien zur Energiespeicherung verwenden. Am 21. Juni sagte Huang Xuenong, Direktor der Elektrizitätsabteilung der Nationalen Energieverwaltung, auf dem Qinghai Lithium Industry Summit Forum, das vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, dem Ministerium für Wissenschaft und Technologie und dem China Electric Vehicle 100 Forum gemeinsam organisiert wurde, dass die Lithiumbatterieindustrie mit sehr seltenen Entwicklungsmöglichkeiten und großem Entwicklungsspielraum konfrontiert sei.

In den letzten Jahren ist das Produktions- und Verkaufsvolumen von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie in meinem Land explosionsartig gestiegen. Der starke Anstieg der Verkäufe von Elektrofahrzeugen hat zu einer rasanten Entwicklung der Batterieindustrie und einer starken Nachfrage nach Lithiumressourcen geführt und so der gesamten vor- und nachgelagerten Industriekette Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet.

Wie kann man derzeit die Lithiumbatterieindustrie weiterentwickeln, Lithiumressourcen, Materialien und Batterieunternehmen mit globaler Wettbewerbsfähigkeit fördern, eine koordinierte Entwicklung der gesamten Industriekette erreichen und eine gute Industrieökologie etablieren, um die nachhaltige und gesunde Entwicklung der Elektrofahrzeugindustrie zu fördern? Auf diesem Forum diskutierten Experten, Wissenschaftler und Unternehmer aus der Branche die oben genannten Themen.

Nachfragewachstum auf dem Lithiumbatteriemarkt

Da es sich um eine aufstrebende Branche handelt, erregt jeder Entwicklungsschritt bei Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie, allen voran bei reinen Elektromodellen, Aufmerksamkeit.

Fahrzeuge mit alternativer Energie sind bei vielen Verbrauchern beliebt: Sie waren vor einigen Jahren ein heißes Thema, das mit einer Versuchsmentalität auf den Markt kam, und sind heute das am schnellsten wachsende Produkt auf dem heimischen Automobilmarkt.

Es ist kaum vorstellbar, dass es weniger als fünf Jahre dauerte, bis der Jahresabsatz von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie von weniger als 5.000 auf 510.000 Fahrzeuge stieg und die Zahl der genutzten Fahrzeuge von 10.000 auf 1 Million Fahrzeuge zunahm.

Aufgrund der rasanten Entwicklung der Branche für Fahrzeuge mit alternativer Antriebsenergie steigt die Nachfrage nach Antriebsbatterien weiter an. Der Reporter erfuhr von der offiziellen Website des China Electric Vehicle 100 Forum, dass die Gesamtnachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge in China im ersten Quartal dieses Jahres 1,27 GWh betrug, wovon etwa 0,97 GWh für reine Elektrofahrzeuge verwendet wurden, was 76 % der Gesamtnachfrage entspricht.

Da die Produktion und der Verkauf von Fahrzeugen mit alternativer Energie weiter zunehmen, wird auch die Marktnachfrage nach Lithiumbatterien weiter steigen.

Unter dem Einfluss von Faktoren wie der schrittweisen Vertiefung der technologischen Forschung und Entwicklung und dem zunehmend härteren Wettbewerb auf dem Markt haben sich die Arten von Antriebsbatterien nach und nach etabliert.

In den letzten Jahren war die technologische Entwicklung der chinesischen Power-Batterien deutlich sichtbar: Der „Zehnte Fünfjahresplan“ betraf Lithium-Manganoxid-Batterien, der „Elfte Fünfjahresplan“ waren Lithium-Eisenphosphat-Batterien, der „Zwölfte Fünfjahresplan“ waren ternäre Batterien und in den nächsten fünf Jahren wird es eine neue Generation von Lithium-Ionen-Power-Batterien mit hoher spezifischer Energie geben.

Vor einigen Jahren lag die Reichweite der gängigen reinen Elektrofahrzeuge auf dem Markt im Allgemeinen unter 200 Kilometern, und nur wenige Modelle hatten eine Reichweite von über 300 Kilometern. Mit der Weiterentwicklung der Antriebssystemintegrationstechnologie „rein elektrischer Antrieb“ hat sich die durchschnittliche Reichweite herkömmlicher Personenkraftwagen für den normalen Hausgebrauch mittlerweile auf über 300 Kilometer erhöht.

Dem Reporter fiel auf, dass die wichtigsten Modelle von Fahrzeugen mit neuer Antriebsenergie, die in diesem Jahr auf den Markt kamen, darunter SAIC Roewe RX5EV, BAIC New Energy EX300L, Song EV, Borgward BX5EV und viele andere Modelle, hinsichtlich der Reichweite gute Leistungen zeigten. Darüber hinaus liegen rein elektrische Nutzfahrzeuge hinsichtlich ihres technischen Gesamtniveaus weltweit an der Spitze und werden in großen Mengen exportiert.

„Die Batterieindustrie hat große Durchbrüche erzielt. Im Jahr 2015 befanden sich vier chinesische Unternehmen unter den zehn größten Unternehmen der Welt, und im vergangenen Jahr stieg diese Zahl auf sechs. Das zeigt, dass sich die chinesische Batterieindustrie stetig weiterentwickelt“, sagte Ouyang Minggao, Executive Vice President des China Electric Vehicle 100.

Gleichzeitig hat die Verbesserung des Batterieladezustands auch die Entwicklung der gesamten Hybridtechnologie in gewissem Maße vorangetrieben. Mittlerweile verfügen alle großen Automobilhersteller über relativ ausgereifte Hybridmodelle, insbesondere BYD, SAIC Roewe und andere Unternehmen haben in großem Umfang Plug-in-Hybridmodelle auf den Markt gebracht.

Gemessen an den installierten Antriebsbatterien ist der aktuelle Weg der Batterietechnologie für Busse mit neuer Energie, beeinflusst durch die Politik, grundsätzlich vorgezeichnet. Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben im Bereich der reinen Elektrobusse einen absoluten Vorteil, und ternäre Batterien dominieren den Bereich der reinen Elektro-Pkw.

Gleichzeitig steigt mit der Verbesserung der Batterietechnologie und der Massenproduktion die spezifische Energie von Lithium-Ionen-Batteriesystemen von Jahr zu Jahr, während die Kosten von Jahr zu Jahr sinken.

„Die Energiedichte von Akkumulatoren hat sich in den vergangenen fünf Jahren fast verdoppelt, und die Kosten dürften bis 2020 auf einen Yuan pro Wattstunde sinken. Darüber hinaus hat mein Land in den vergangenen Jahren auch erhebliche Fortschritte bei der Sicherheit von Akkumulatoren gemacht.“ Ouyang Minggao sagte, dass die entsprechende inländische Technologie bereits auf dem weltweit führenden Niveau sei. Beispielsweise wurden die Erweiterung, Prüfung und Modellierung zur Vorhersage des thermischen Durchgehens von Serienbatterien zuerst von chinesischen Unternehmen entwickelt.

Industrielle Durchbrüche müssen die „Kostenbarriere“ überwinden

Leistungsbatterien sind die Kernkomponenten und Energiequellen von Fahrzeugen mit neuer Energie und nehmen in der Industriekette der Fahrzeuge mit neuer Energie eine wichtige Position ein.

Dieser Faktor wird auch die Begeisterung der gesamten Gesellschaft für Investitionen in diesem Bereich wecken.

Der in diesem Jahr vom China Electric Vehicle 100 Forum veröffentlichte „Forschungsbericht zu Problemen und Vorschlägen für die Entwicklung der Automobil-Lithiumbatterieindustrie meines Landes“ zeigt, dass allein im ersten Halbjahr 2016 54 Unternehmen Investitionserweiterungspläne in Höhe von insgesamt 116 Milliarden Yuan ankündigten, was höher ist als die geplanten Investitionen im Bereich der Leistungsbatterien für das gesamte Jahr 2015.

Als jedoch die Subventionspolitik meines Landes für Fahrzeuge mit alternativer Antriebsenergie zurückging, trat allmählich das Problem der Überkapazität bei Lithiumbatterien zutage.

Seit Jahresbeginn hat der Rückgang der Subventionen zu einem drastischen Rückgang bei den mit neuer Energie betriebenen Fahrzeugen geführt, was in den letzten Jahren selten vorkam. Zwar konnte diese Zahl mit der Bekanntgabe des Förderkatalogs etwas gemildert werden, dennoch dauerte es in diesem Jahr fünf Monate, bis die Marke von 100.000 Fahrzeugen knapp geknackt wurde.

Unter solchen Umständen ist es unvermeidlich, dass es bei Lithiumbatterien zu einer Überkapazität kommt.

Laut Statistik lag die Produktionskapazität für Großbatterien Ende 2015 bei über 30 GWh, und derzeit sind über 70 GWh geplant und im Bau. Es wird erwartet, dass die Produktionskapazität im Jahr 2018 100 GWh übersteigen wird.

Gleichzeitig hat die Konzentration des Lithiumbatteriemarktes weiter zugenommen. Im Jahr 2015 erreichte der Marktanteil der zehn größten Unternehmen meines Landes im Hinblick auf die Lieferung von Power-Batterien 75,3 %. Der Trend zur Konzentration der Marktanteile auf wenige Unternehmen ist deutlich zu erkennen.

„Derzeit übersteigt die Gesamtproduktionskapazität der Lithiumbatterieunternehmen möglicherweise den Bedarf des aktuellen Marktes. Trotzdem sind die Produkte wirklich guter Batterieunternehmen immer noch Mangelware.“ Wu Zhixin, stellvertretender Direktor des China Automotive Technology Research Center, ist der Ansicht, dass es sich bei der aktuellen Überkapazität um eine strukturelle Überkapazität handelt, die in der Zukunft für die sich rasch entwickelnde Branche der mit alternativen Antrieben betriebenen Fahrzeuge gelöst werden könnte.

Der Hauptgrund für die übermäßige Abhängigkeit von Fahrzeugen mit neuer Energie von politischen Vorgaben liegt derzeit darin, dass Fahrzeuge mit neuer Energie im Allgemeinen zu höheren Preisen verkauft werden. Selbst nach doppelter Subventionierung durch den Staat und die lokalen Behörden sind ihre Endverkaufspreise noch immer höher als die von Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff. Die Frage, wie die Kosten für Akkumulatoren kontrolliert werden können, damit sie in die Haushalte der Normalbürger gelangen, ist zum Schlüssel für den Wettbewerb in der Lithiumbatteriebranche geworden.

Es wird berichtet, dass am Beispiel der Rohstoffverbindung die Kosten für Lithiumcarbonat auf 13.000 Yuan/Tonne gesunken sind, der Marktpreis jedoch bei über 150.000 Yuan/Tonne liegt. Ouyang Minggao erklärte unverblümt, dass das Rohstoffkostenproblem grundsätzlich gelöst sei, wenn der Verkaufspreis auf 30.000 bis 50.000 Yuan gesenkt werden könne. Dies ist ein sehr wichtiges Bindeglied bei der Lösung des Problems der hohen Kosten von Fahrzeugen mit neuer Energie.

Wu Zhixin sagte, dass im zukünftigen Wettbewerb in der Branche der Fahrzeuge mit alternativer Energie die Antriebsbatterien die höchste Priorität haben würden. Wenn es uns gelingt, Lithium, die wichtigste Ressource in Antriebsbatterien, effektiv zu nutzen, werden wir die Kernbereiche der Antriebsbatterieindustrie kontrollieren, damit die Lebensader der Elektrofahrzeuge erobern und Lithium auf der ganzen Welt verfügbar machen.

Grünes Entwicklungsmodell fördert geringe Karbonisierung

„Power-Batterien enthalten oft viele seltene Kobaltressourcen, und diese Ressourcen sind im Wesentlichen auf Importe angewiesen. Der Inlandsmarkt muss den Fragen der Materialrückgewinnung und des Recyclings Aufmerksamkeit schenken.“ Ouyang Minggao sagte dies, als er über die Notwendigkeit des Recyclings von Strombatterien sprach.

Tatsächlich entfällt die Hälfte der Kosten von Fahrzeugen mit neuer Energie auf die Antriebsbatterien. Man kann sagen, dass die Senkung der Kosten für Antriebsbatterien eine „gute Lösung“ ist, um das Problem der hohen Kosten von Fahrzeugen mit neuer Energie zu lösen.

Ouyang Minggao hat für alle einige Berechnungen angestellt: Basierend auf der Äquivalenz des Antriebssystems des Verbrennungsmotors und des Antriebssystems der Batterie beträgt der Batteriepreis etwa 100 US-Dollar (680 RMB) pro Kilowattstunde, was völlig der Leistung des herkömmlichen Verbrennungsmotors entspricht. Das heißt, unter solchen Bedingungen kann der Preis für Fahrzeuge mit neuer Energie im Grunde derselbe sein wie für Fahrzeuge mit herkömmlichem Kraftstoff.

Nachdem das Ziel nun festgelegt wurde, rückt der Zeitknoten für die Fertigstellung in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit.

Der Reporter erfuhr, dass der weltweite Durchschnittspreis für Batteriesysteme pro Kilowattstunde im Jahr 2020 1.000 Yuan erreichen könnte, und im Ausland könnte er im Jahr 2020 100 Euro (760 Yuan) erreichen. Tatsächlich sind die Anforderungen der heimischen Industrie sogar noch höher als ihre, was auch die nächste Richtung der Bemühungen der gesamten neuen Energiebranche darstellt.

Aus langfristiger Sicht muss die Elektrifizierung der Stromnetze auch mit der Dekarbonisierung der Energie einhergehen. Aufgrund der Problematik der Stromquelle lässt sich derzeit noch nicht eindeutig sagen, ob Elektrofahrzeuge einen hohen oder niedrigen CO2-Ausstoß aufweisen. Die entscheidende Frage ist, woher der Strom für Elektrofahrzeuge kommt. Wenn Elektrofahrzeuge kohlenstoffarm sein sollen, müssen sie mit kohlenstoffarmer Energie kombiniert werden, damit sie nahezu null Emissionen und maximale Effizienz erreichen. Wird er vollständig aus Kohlestrom erzeugt, entspricht er grundsätzlich einem Hybrid mit Verbrennungsmotor.

In Zukunft muss die Branche der Fahrzeuge mit alternativer Energie mit erneuerbaren Energien kombiniert werden. Aus der Perspektive der Elektrizität müssen wir, um erneuerbare Energien zu entwickeln, auch Vorbereitungen für die Energiespeicherung treffen. Aufgrund des Mangels an entsprechenden Energiespeicheranlagen ist das Phänomen der Abkehr von der Wind-, Wasser- und Solarenergie derzeit sehr gravierend. Allein im Jahr 2016 wurden in diesem Bereich 150 Milliarden Wattstunden Strom verschwendet, das entspricht dem Strombedarf von 100 Millionen Elektrofahrzeugen. Es sollte gesagt werden, dass die Energiespeicherfunktion von Elektrofahrzeugen die grundlegende Lösung für die schwankende Natur erneuerbarer Energien ist.

Ouyang Minggao sagte, dass es zwar verschiedene Möglichkeiten zur Energiespeicherung gebe, der endgültige Ausweg aus der Perspektive von Umfang und Kosten jedoch immer noch von Lithium-Ionen-Batterien und Elektrofahrzeugen abhänge.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Entwicklung der V2G-Technologie unumgänglich geworden. Durch diese Technologie können Elektrofahrzeuge bidirektional mit dem Stromnetz geladen werden. Das Stromnetz kann Elektrofahrzeuge aufladen und wenn die Elektrofahrzeuge nicht fahren, sind sie an das Stromnetz angeschlossen und dienen als Energiespeicher für das Stromnetz.

Es ist erwähnenswert, dass BYD als führender Anbieter von inländischen Fahrzeugen mit alternativer Energie einige Untersuchungen durchgeführt und gute Ergebnisse erzielt hat. Die von BYD eigenständig entwickelte AC-Schnellladesäule verfügt über diese Funktion.

Laut der jüngsten Prognose des „Fahrplans für Energieeinsparung und neue Energietechnologien“ der China Society of Automotive Engineers werden Produktion und Verkauf von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben in China im Jahr 2030 40 % des gesamten Fahrzeugabsatzes erreichen. Ouyang Minggao ist sehr optimistisch, was die Zukunft der chinesischen Branche für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben angeht. „Im Jahr 2030 werden die weltweiten Verkäufe von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben durchschnittlich 30 % betragen. Ich glaube, dass China einen Marktanteil von 40 % erreichen kann.“

Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.