Marktbericht zu Metallen für Lithium-Ionen-Batterien: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Bestandteil (Lithium, Kobalt, Nickel, Sonstige), Zellchemie (Lithium-Kobalt-Oxid (LCO), Nickel-Kobalt-Mangan (NMC), Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA), Lithium-Magnesium-Oxid (LMO), Lithium-Eisenphosphat (LFP), Sonstige), Endanwendung (Automobilindustrie, Unterhaltungselektronikindustrie, Energiespeichersysteme, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Lithium-Ionen-Batteriemetalle

Steigende Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen

Da die meisten Elektrofahrzeuge Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion-Akkus) zur Energieversorgung nutzen, sind diese Akkus ein entscheidender Bestandteil von Elektrofahrzeugen. Je nach Zellchemie werden in Li-Ion-Akkus verschiedene Metalle in unterschiedlichen Zusammensetzungen und Mengen verwendet. Die Nachfrage nach Li-Ion-Akkus ist aufgrund der steigenden Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen gestiegen. Aufgrund dieses exponentiellen Nachfrageanstiegs erhöhen die Unternehmen ihre Produktion von Elektrofahrzeugen. BYD, ein chinesischer Elektrofahrzeughersteller, gab im April 2022 bekannt, die Produktion von benzinbetriebenen Fahrzeugen einzustellen und sich ausschließlich auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen zu konzentrieren, um die steigende Nachfrage zu decken.

Steigende Nachfrage nach Anwendungen für Unterhaltungselektronik

Ein Leben ohne Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefone, Laptops, iPads und viele andere Geräte ist kaum noch vorstellbar, da sie so fester Bestandteil unseres Alltags geworden sind. Sony leistete 1991 Pionierarbeit bei der Kommerzialisierung von Lithium-Ionen-Akkus für Elektronikgeräte und legte damit den Grundstein für Smartphones und tragbare Computer. Der Smartphone-Absatz ist in zahlreichen Entwicklungsländern, darunter Indien, Indonesien, Vietnam und Südafrika, rasant gestiegen. Die wachsende Nachfrage nach Smartphones dürfte das Wachstum der Branche weiter ankurbeln.

Hohe Leistungsvorteile gegenüber Blei-Säure-Batterien

Vor der Einführung von Lithium-Ionen-Akkus waren Blei-Säure-Batterien Standard in Automobilen. Aufgrund des enthaltenen Bleis, eines für Mensch und Umwelt gefährlichen Metalls, suchte die Industrie bereits nach Alternativen. Zudem warfen das hohe Gewicht und die geringe Energiedichte von Blei-Säure-Batterien Fragen auf und förderten den Einsatz von Lithium-Ionen-Akkus. All diese Probleme lösten sich mit der Einführung von Lithium-Ionen-Akkus, die kein Blei enthalten. Darüber hinaus kann die Energiedichte eines Lithium-Ionen-Akkus zwischen 125 und über 600 Wattstunden pro Liter (Wh/L) liegen, während Blei-Säure-Batterien je nach Zellchemie nur eine Energiedichte von 50 bis 90 Wh/L aufweisen.

Hemmende Faktoren auf dem Markt für Lithium-Ionen-Batteriemetalle

Steigende Kosten für Lithium, Kobalt und Nickel

Die Preise für Batteriemetalle beeinflussen die Kosten von Lithium-Ionen-Batterien maßgeblich. Um den weltweiten Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien zu fördern, arbeiten Unternehmen kontinuierlich an Kostensenkungen. Lithium, Kobalt und Nickel sind drei essentielle Metalle für Lithium-Ionen-Batterien, deren Preise jedoch stark schwanken und sich häufig drastisch ändern. Die Kosten für essentielle Metalle sind in den letzten Jahren drastisch gestiegen, was sowohl Herstellern als auch Verbrauchern von Lithium-Ionen-Batterien Probleme bereitet. Aufgrund der steigenden Preise prüfen zahlreiche Unternehmen den Einstieg in den Lithiumabbau. So erklärte beispielsweise Elon Musk im April 2022, dass Tesla aufgrund des jüngsten Preisanstiegs möglicherweise selbst Lithium abbauen und verarbeiten müsse.

Menschenrechtsbedenken beim Kobaltabbau

Eines der wichtigsten Metalle für Lithium-Ionen-Batterien ist Kobalt, da es in verschiedenen Zellchemien verwendet wird, darunter Nickel-Kobalt-Mangan (NCM), Lithium-Kobalt-Oxid (LCO) und Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA). Trotz seiner Bedeutung für Lithium-Ionen-Batterien versuchen Unternehmen, Kobalt aufgrund seiner hohen Kosten und der Menschenrechtslage im Zusammenhang mit dem Kobaltabbau in der Demokratischen Republik Kongo (DRK) zu vermeiden. Laut dem Council on Foreign Relations (CFR) produziert die DRK über 70 % des weltweiten Kobalts, und beim Abbau des Metalls werden zahlreiche Menschenrechte verletzt. In der DRK ist der Kobaltabbau von Kinderarbeit, tödlichen Unfällen, gewaltsamen Auseinandersetzungen, ethnischen Konflikten und schlechten Arbeitsbedingungen geprägt.

Marktchancen für Lithium-Ionen-Batteriemetalle

Hohe Investitionen in die Forschung und Entwicklung neuer Lithium-Ionen-Batteriemetalle.

Mehrere Forschungsprojekte untersuchen die Eignung von Mangan, Kupfer und Aluminium als Hauptmetalle in Lithium-Ionen-Batterien. Angesichts der stetig steigenden Preise für Lithium, Kobalt und Nickel suchen immer mehr Forschungsprojekte nach kostengünstigen Alternativen zu diesen teuren Metallen, ohne dabei die Energiedichte und Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien zu beeinträchtigen. Um Kobalt und Nickel in Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen, führen Unternehmen Forschungsprojekte durch, die die Möglichkeiten des Einsatzes von Metallen, Metalllegierungen, Metalloxiden oder anderen Metallverbindungen als Kathode oder Anode untersuchen.

Segmentanalyse

von Bestandteilmetallen

Das Nickelsegment trägt am meisten zum Markt bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 30,45 % wachsen. Nickel ist derzeit das am häufigsten verwendete Metall in Lithium-Ionen-Batterien, da die Nachfrage nach Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA)- und Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Zellen, die vorwiegend in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen, hoch ist. Laut dem U.S. Geological Survey (USGS) war Indonesien 2021 der weltweit größte Nickelproduzent. Nickel findet häufig Verwendung in der Stahl-, Beschichtungs-, Münz-, Glas-, Katalysator-, Keramik-, Magnet- und Batterieherstellung.

Lithium ist das erste und am häufigsten verwendete wichtige Metall zur Herstellung von Kathode, Anode und Elektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien bieten gegenüber anderen Batterietypen Vorteile wie hohe Energiedichte, geringen Wartungsaufwand, hohe Zellspannung, keine Vorladung und vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Unterhaltungselektronik, Elektrofahrzeuge, Energiespeicher und Stromversorgungen sind nur einige der Bereiche, in denen Lithium-Ionen-Batterien weit verbreitet sind. Neben Lithium-Ionen-Batterien wird Lithium auch in zahlreichen anderen Produkten verwendet, darunter Polymere, Fette und Schmierstoffe, Stranggießverfahren, Keramik und Glas.

von Zellchemie

Das Segment der Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 36,75 % wachsen. Aufgrund ihrer höheren Stabilität und geringeren Brandgefahr bietet die LFP-Zellchemie eine der sichersten Lithium-Ionen-Batterien für netzunabhängige Anwendungen. Sie verfügt über eine Graphitanode und eine LFP-Kathode, die sich durch gute elektrochemische Eigenschaften und geringen Widerstand auszeichnen. Das in der LFP-Zellchemie verwendete nanoskalige Phosphat-Kathodenmaterial bietet eine gute thermische Stabilität, eine hohe Strombelastbarkeit, eine lange Lebensdauer und ist sicher. Aufgrund ihrer höheren Sicherheit und wirtschaftlichen Vorteile gegenüber anderen Zellchemien wird LFP zunehmend in Pkw, Bussen, Nutzfahrzeugen und langsam fahrenden Elektrofahrzeugen eingesetzt.

Die stabile Zellchemie von Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA) zeichnet sich durch eine sehr hohe Energiespeicherkapazität aus. NCA besteht aus einer Graphitanode und einer Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid-Kathode (LiNiCoAlO₂). Die NCA-Zellchemie bietet eine hohe spezifische Energie, ausreichende spezifische Leistung und eine lange Batterielebensdauer. Neben vielen anderen Anwendungen findet diese Zellchemie Verwendung in Elektroautos, Medizingeräten und Stromnetzen. Insbesondere Tesla, einer der weltweit führenden Hersteller von Elektrofahrzeugen, verwendet NCA-Kathoden in einigen seiner Modelle, darunter Model 3 und Model Y.

von Endbenutzer

Die Automobilindustrie ist der größte Marktteilnehmer und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 34,78 % wachsen. Insbesondere Elektrofahrzeuge sind der wichtigste Endabnehmer von Lithium-Ionen-Batterien und expandieren rasant. Elektromotorräder, Limousinen, Busse und Lkw sind nur einige Beispiele für Fahrzeuge im Automobilsektor, die Lithium-Ionen-Batterien verwenden. Zusammen mit Blei-Säure-Batterien gehören Lithium-Ionen-Batterien zu den beiden am häufigsten eingesetzten Batterietypen im Automobilsektor. Aufgrund ihres niedrigen Preises waren Blei-Säure-Batterien einst die bevorzugte Option in der Automobilindustrie.

Die Unterhaltungselektronikbranche setzte als erste Lithium-Ionen-Akkus ein, als Sony begann, LCO-Akkus für seine Camcorder zu verwenden. Das Unternehmen startete 1987 die Entwicklung wiederaufladbarer Akkus, produzierte 1988 LCO-Akkus und brachte 1990 entsprechende Produkte auf den Markt. Lithium-Ionen-Akkus bieten eine höhere Energiedichte und Stabilität als Nickel-Cadmium-, Natriumhydrid- und andere Akkutypen. LCO, LTO, LFP, NCA und NMC sind die am häufigsten in Unterhaltungselektronikgeräten verwendeten Zellchemien für Lithium-Ionen-Akkus. Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkus kommen in einer Vielzahl von Unterhaltungselektronikprodukten zum Einsatz, darunter elektrische Zahnbürsten, Hoverboards, Tablets, Smartphones und E-Zigaretten.

Regionale Einblicke

Asien-Pazifik: Dominante Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 38,95 %

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Akteur auf dem globalen Markt für Lithium-Ionen-Batteriemetalle und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 38,95 % wachsen. Aufgrund der zunehmenden Nutzung von Elektrofahrzeugen, der Präsenz wichtiger Akteure entlang der Lieferkette für Lithium-Ionen-Batterien, der beträchtlichen Reserven an Batteriemetallen und der verschiedenen nationalen Vorschriften für saubere Energie steigt die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batteriemetallen im asiatisch-pazifischen Raum. Der Markt für Lithium-Ionen-Batteriemetalle in der Region wächst aufgrund der steigenden Nachfrage nach umfassenden Energiespeichersystemen und des Bevölkerungswachstums.

Nordamerika: Am schnellsten wachsende Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 39,40 %.

Für Nordamerika wird ein jährliches Wachstum von 39,40 % erwartet, was im Prognosezeitraum zu einem Umsatz von 62.019,30 Millionen US-Dollar führen soll. Laut dem US-Energieministerium verfügt die Region über eine leistungsstarke Ladeinfrastruktur, die das Wachstum des Elektrofahrzeugmarktes unterstützen dürfte. Deren Speicherkapazität soll bis 2025 von rund 59 GWh im Jahr 2020 auf 224 GWh steigen. LG Chem und Panasonic Corporation sind die führenden Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien in der Region. Bis 2030 plant Tesla, einer der größten Hersteller von Solar- und Elektrofahrzeugen, jährlich 20 Millionen Elektrofahrzeuge zu verkaufen und Energiespeicher mit einer Kapazität von 1.500 GWh auf Lithium-Ionen-Basis zu installieren.

Der europäische Markt für Metalle für Lithium-Ionen-Batterien wird derzeit von der Nachfrage der Elektrofahrzeughersteller dominiert. Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen ist eine Folge der von der Europäischen Union (EU) festgelegten CO₂-Kriterien für Fahrzeughersteller, die einen Durchschnittswert von 95 g/km im Jahr 2021 vorschreiben. Der Markt für Metalle für Lithium-Ionen-Batterien in Europa wird durch die steigende Nutzung von Elektrofahrzeugen in der Region angetrieben. Da Lithium-Ionen-Batterien in IoT-Geräten eingesetzt werden, ist die Nachfrage nach den in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Metallen gestiegen. Es wird erwartet, dass der Markt für Metalle für Lithium-Ionen-Batterien in Europa in den kommenden Jahren aufgrund der steigenden Nutzung und des Absatzes von IoT-Geräten wachsen wird.

Im Nahen Osten und in Afrika wird für den Markt für Metalle, die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, im Prognosezeitraum ein gesundes jährliches Wachstum erwartet. Die Nachfrage nach diesen Metallen wird durch expandierende Branchen wie Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie, Elektrogeräte und den Instandhaltungs-, Reparatur- und Überholungssektor (MRO) angekurbelt. Der Bedarf an Unterhaltungselektronik, Elektrofahrzeugen und Energiespeichern wächst stetig und treibt damit die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien an. Daher dürfte der Bedarf an Metallen für Lithium-Ionen-Batterien in den kommenden Jahren weiter steigen.