Nicht erst seit dem EU-Beschluss zum Verbrenner-Aus 2035 ist klar: Die Zukunft der Mobilität ist elektrisch. Der Elektroantrieb hat sich aus guten Gründen als nachhaltige Alternative zum Verbrenner durchgesetzt – auch gegenüber den oft diskutierten e-Fuels, die aufgrund ihrer physikalischen Limitationen unserer Einschätzung nach auch zukünftig keine wichtige Rolle im Straßenverkehr spielen werden. Dies hatten wir vor einiger Zeit bereits in einem Research-Artikel ausführlich begründet.
Aber auch die Elektromobilität hat noch einige Herausforderungen zu lösen, bis sie den Verbrennungsmotor vollständig ablösen kann – allen voran die nachhaltige Produktion der Batterien. Hier stellt die Batterietechnologieforschung den größten Hebel dar und gehört zu den einflussreichsten und dynamischsten Forschungsfeldern unserer Zeit. Für die 10xDNA-Fonds beobachten wir die Entwicklungen in diesem Bereich genau und informieren Anleger und Interessierte regelmäßig über Social Media, unseren Newsletter und auf unserer Website über die Entwicklungen in diesem Bereich, sowie die potenziellen Einflüsse auf unsere Portfolio-Unternehmen.
Natrium-Ionen-Batterien: kostengünstige, nachhaltige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien?
In den vergangenen Monaten gab es immer wieder positive Meldungen rund um Natrium-Ionen-Batterien. Hierbei handelt es sich um eine neue Art von Batterie, die u.a. in Elektroautos und Energiespeichern eingesetzt werden kann und aus unserer Sicht unmittelbar vor dem Durchbruch in vielen kommerziellen Anwendungen stehen. Dies könnte einen großen Einfluss auf zahlreiche Industrien haben, allen voran der Elektromobilität und erneuerbare Energien.
Der Hauptunterschied zu den heute weit verbreiteten Lithium-Ionen-Batterien ist, dass Natrium-Ionen-Batterien nicht Lithium, sondern Natrium als Ladungsträger verwenden. Das Funktionsprinzip der beiden Batterietypen ist jedoch vergleichbar und basiert – im Fall der Natrium-Ionen-Batterien – auf der dynamischen Bewegung von Natriumionen zwischen der Anode und der Kathode der Batterie.
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Die Vorteile von Natrium-Ionen-Batterien liegen vor allem in ihrer Kosteneffizienz und Umweltverträglichkeit. Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien können Natrium-Ionen-Batterien ohne seltene, teure oder geopolitisch heikle Materialien wie Lithium, Nickel und Kobalt hergestellt werden. Ihr Hauptbestandteil ist Natrium, ein reichlich vorhandenes und günstiges Element, was zu einer Kostenersparnis von mehr als 30% gegenüber Lithium-Ionen-Batterien führt. Darüber hinaus sind Natrium-Ionen-Batterien weniger umweltschädlich in der Herstellung und Entsorgung und sicherer, da sie weniger zur Überhitzung und Entzündung neigen als einige Lithium-Ionen-Alternativen.
Auf der anderen Seite stehen Herausforderungen wie die geringere Energiedichte im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien, wodurch sie bei gleicher Energiemenge größer und schwerer werden. Auch die Lebensdauer und die Leistung bei niedrigen Temperaturen können Einschränkungen darstellen. Diese Nachteile sind Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung, um die Technologie weiter zu verbessern.
Die wichtigsten Player und Anwendungsbereiche
Auch wenn die Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien bereits in den 1980er Jahren begonnen hat, stehen sie momentan noch am Anfang ihrer Kommerzialisierung. Aktuell werden sie nur in geringen Mengen produziert, die Produktion steigt jedoch stetig. Die Vorreiter in diesem Bereich sind die großen Batteriehersteller CATL und BYD aus China, die bereits Pläne zur signifikanten Skalierung ihrer Produktionskapazitäten im Jahr 2024 angekündigt haben. Hinzu kommen kleinere Batterie-Startups, darunter Northvolt aus Schweden, Natron Energy aus den USA und HiNa aus China.
CATL und BYD haben angekündigt, bereits in den nächsten Monaten erste Elektrofahrzeuge mit Natrium-Ionen-Batterien auszustatten. Bei diesen kleinen Fahrzeugen ist vor allem der Preis der Batterien relevant. Die geringe Energiedichte bzw. Reichweite ist zwar nicht optimal, kann hier aber in Kauf genommen werden. Trotz der Ankündigung erwarten wir, dass vor allem der Markt für Energiespeicher in Zukunft verstärkt auf Natrium-Ionen-Batterien setzen wird, da sie hier ihre Kostenvorteile voll ausspielen können und die niedrigere Energiedichte weniger relevant ist als bei E-Autos.
Wir gehen davon aus, dass in den kommenden Jahren eine Koexistenz von Natrium-Ionen- und Lithium-Ionen-Batterien auf dem Weltmarkt zu beobachten sein wird, da abhängig von der jeweiligen Anwendung und den spezifischen Anforderungen jeweils eine der beiden Technologien besser geeignet sein wird.
Was man jetzt als Anleger beachten sollte
Die jüngsten Entwicklungen im Bereich Natrium-Ionen-Batterien bieten für Investoren einige interessante Erkenntnisse. Sie sind ein Paradebeispiel dafür, wie technologische Innovationen Herausforderungen meistern und neue Optionen für Produkte und Industrien eröffnen können, die auf das nachhaltige und günstige Speichern von elektrischer Energie angewiesen sind. So werden Natrium-Ionen-Batterien durch ihre Kostenvorteile u.a. zur Wirtschaftlichkeit von Energiespeicherprojekten und einer Preissenkung bei Elektroautos beitragen.
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Das Aufkommen von Natrium-Ionen-Batterien führt indirekt auch zu einer Entlastung des Lithium-Ionen-Marktes, was Kapazitäten freisetzt und die Nachfrage entspannt. Dadurch sinken die Preise für alle Batteriearten, was die Kosten für erneuerbare Energien und Elektroautos zusätzlich reduzieren wird.
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Der befürchtete Mangel an Batteriematerialien wird in den nächsten Jahren wahrscheinlich nicht eintreten. Die Elektrifizierung von Straßenverkehr, Industrie und anderen Bereichen wird somit nicht signifikant durch einen Mangel an Batterien aufgehalten.
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Natrium-Ionen-Batterien benötigen zudem weniger kritische Rohmaterialien, die nur in wenigen Ländern vorhanden, was sichere Lieferketten ermöglicht und das Potenzial für geopolitische Konflikte verringert.
Diese Entwicklung ist besonders vorteilhaft für Unternehmen, die auf erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie setzen und Batterien aller Arten nutzen. Zu diesen Unternehmen gehören beispielsweise E-Autobauer wie Tesla, Firmen wie Stem, die Softwarelösungen im Bereich der Energiespeicherung entwickeln und Produzenten bzw. Entwickler erneuerbarer Energien wie Meyer Burger und Renew. Perspektivisch profitiert hiervon zudem jegliche energieintensive Industrie, der dadurch eine weitere kostengünstige Möglichkeit zur Speicherung von erneuerbarer Energie zur Verfügung steht.
Herausforderungen
Neben den genannten positiven Aspekten, stellt die Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien für einige Unternehmen aber auch Herausforderungen dar, die Investoren kennen sollten. Reine Batteriehersteller und insbesondere kleinere Akteure in diesem Markt werden mit großer Konkurrenz und niedrigen Margen zu kämpfen haben, da der Preisdruck von Natrium-Ionen-Batterien sich auf alle Batterien auswirken wird. Auch Hersteller und Recycler von Batteriematerialien werden sich darauf einstellen müssen, dass die Materialien in Natrium-Ionen-Batterien sehr kostengünstig sind und gleichzeitig den Druck auf die Nachfrage nach Materialien für Lithium-Ionen-Batterien reduzieren.
Ebenso sehen wir Unternehmen und Industrien von dem Aufkommen von Natrium-Ionen-Batterien bedroht, die auf Wasserstoff als Treibstoff setzen. Mit einer zunehmenden Verbreitung von günstigerer Batterietechnologie wird die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger noch stärkere Konkurrenz bekommen und in Zukunft noch unökonomischer werden, als sie heute schon ist. Unsere detaillierte Sicht auf Wasserstoff in verschiedenen Industrien lest ihr in diesem Artikel.
Fazit
Die Natrium-Ionen-Batterie wird eine der Technologien sein, die der Menschheit dabei helfen wird, zu einer nachhaltigen Zukunft zu finden. Sie steht kurz vor dem Durchbruch und wird dazu beitragen, unsere Wirtschaft kostengünstig und nachhaltig auf erneuerbare Energien umzustellen und das Zeitalter fossiler Energien hinter uns zu lassen. Für Investoren bieten sich sowohl Chancen als auch Risiken, weshalb wir tiefgreifendes technisches Verständnis und technoökonomische Analysen von Unternehmen und Industrien in diesem Bereich als unerlässlich ansehen.
