Eurobat: veel innovatie, maar Li-ion en loodbatterijen blijven voorlopig dominant

In een recente publicatie van Eurobat, de vereniging van fabrikanten en afnemers van batterijen in Europa, het Midden-Oosten en Afrika, wordt ingegaan op de toekomst van batterijtechnologie. Ondanks de grote nadruk op innovatie blijven Li-ion en loodbatterijen de komende jaren de dominante technologieën.

Een kernvraag in het rapport is wat de drijfveren zijn achter innovatie in dit veld. Het biedt ons niet alleen een kans om de huidige stand van zaken te evalueren, maar ook om misvattingen over deze technologieën recht te zetten. Belangrijk om te vermelden is dat de besproken technologieën zowel betrekking hebben op de industrie en datacenters, maar ook op de  auto-industrie.

Ondanks de opkomst van nieuwe technologieën blijven loodbatterijen relevant, stellen de onderzoekers van Eurobat. Er wordt in dit segment met name gekeken naar innovatiemogelijkheden binnen specifieke domeinen. Zo worden dunne-plaat loodzuur batterijen (TPPL), bipolaire en verbeterde koolstof loodzuur batterijen genoemd als veelbelovende kandidaten voor verbeterde levensduur, Partial State of Charge (PSOC) werking en verhoogde vermogensdichtheid.

Lithiumbatterijen staan vooraan als het om innovatie gaat, voornamelijk vanwege hun lange levensduur. Toch brengen ze ethische en economische vraagstukken met zich mee op het gebied van mijnbouw, recycling en veiligheid. Batterijtechnologieën zoals LFP (lithium ijzerfosfaat) en LMFP (lithium-mangaan ijzerfosfaat), die geen kritieke grondstoffen zoals nikkel en kobalt bevatten, worden beschouwd als ‘intrinsiek veilig’ en bieden een hogere energiedichtheid. Deze technologieën worden gezien als de beste compromis voor Li-ion technologieën, vooral in vergelijking met NMC (nikkel-mangaan-kobalt) en LMO (lithium-mangaan-oxide) technologieën. Ze worden momenteel als een veelbelovende optie voor energieopslag in datacenters beschouwd.

Op nikkel gebaseerde batterijen, die al langer bekend zijn, worden gebruikt voor specifieke toepassingen, zoals in omstandigheden waar extreme elektrochemische opslag nodig is. Ze behouden echter ontwikkelingspotentieel voor industriële toepassingen.

Natriumbatterijen, zoals natrium-nikkelchloride (NaNiCl) en natrium-zwavel (NaS), zijn hoge temperatuur nikkel-gebaseerde batterijen die werken bij temperaturen boven de 300°C. Natrium-ion batterijen (SIB), die bij kamertemperatuur functioneren en vergelijkbaar zijn met Li-ion batterijen, zijn volgens Eurobat zonder twijfel veelbelovend. Ze gebruiken niet-kritieke materialen en bieden de mogelijkheid om kosten te verlagen.

Het Avicenne-rapport waar Eurobat opdracht toe gaf, toont een wereldwijde batterijmarkt van 4150 GWh. Hiervan is 3360 GWh voor lithium-technologieën en 774 GWh voor loodtechnologieën. Li-ion en loodbatterijen zullen naar verwachting de dominante batterijtechnologieën blijven in 2030.