Nachfrage nach Batteriematerialien wächst

Japan will die Versorgung mit Kathoden, Anoden, Elektrolyten und Separatoren ausbauen. Sie sind Kernelemente für die Entwicklung von energieeffizienten, leistungskräftigen Akkumulatoren für Elektrofahrzeuge (Electric Vehicles, EV). Die Ziele sind: ausreichend Werkstoffe zur Verfügung zu stellen, Kunden hochwertiges Batteriematerial zu liefern und die Dekarbonisierung voranzubringen. Nicht zuletzt gilt es, dem Wettbewerb, insbesondere aus China und Südkorea, zu begegnen.

In vielen Ländern Europas, in den USA, in Südkorea und auch in China steht in den kommenden Jahren ein massiver Kapazitätsaufbau von EV-Batterien an. Umfangreiche Investitionen sollen daher in neue Batteriefabriken fließen. Diese sind auf die Zulieferung von Werkstoffen angewiesen. In Japan selbst wird die Batteriebranche ebenfalls gestärkt; etwa auch von Panasonic.

Japanische Lieferanten bauen Kapazitäten aus

Die Nachfrage nach Batteriematerialien wird stark zulegen. Daher hat etwa Sumitomo Chemicals angekündigt, seine Separator-Produktion für Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen. Diese Separatoren werden in der neuesten Batteriegeneration von Panasonic verwendet. Sumitomo Chemical will ebenfalls die Kapazität im südkoreanischen Werk von gegenwärtig 400 Millionen Quadratmetern bis 2024 auf 600 Millionen Quadratmeter steigern.

Der Chemiekonzern Asahi Kasei arbeitet daran, die Produktionskapazität seiner Nassprozessabscheider in seinen japanischen Fabriken 2022 und 2023 deutlich anzuheben. In den Werken in Hyuga (Präfektur Miyazaki) und in Moriyama (Präfektur Shiga) ist bis Ende 2023 die Kapazitätsverdoppelung auf etwa 1,35 Milliarden Quadratmeter vorgesehen. Asahi Kasei plant zudem, sein Angebot an Batteriewerkstoffen in Europa und Nordamerika mit Vor-Ort-Produktionen zu erhöhen.

Diesem Trend folgen auch andere japanische Hersteller, wie Mitsubishi Chemical, Tokai Carbon und Toray. Sie alle haben Pläne, ihre Erzeugungskapazitäten in den USA und Europa auf- und auszubauen. Hintergrund ist, dass die Regierungen in Europa und in den USA Lieferketten diversifizieren und lokale Produktionskapazitäten stärken wollen. Dies gilt ebenso für Japan. Hier hat die Regierung eine Batteriestrategie formuliert und ein Budget von rund 880 Millionen US-Dollar (US$) genehmigt. Dieses Paket soll die Entwicklung der Branche in Japan beschleunigen.

Staat unterstützt Batteriebranche

Im Rahmen dieser Strategie erhalten Unternehmen, die in die Batterieproduktion in Japan investieren, finanzielle Unterstützung. Dazu zählen auch Hersteller von Batteriewerkstoffen. In der ersten Runde haben Spezialitätenanbieter wie Asahi Kasei (Separatoren), Shin Etsu Chemical (Anoden), MU Ionic Solutions (Elektrolyte) oder UACJ Foil (Aluminium-Folie) eine Zusage erhalten.

Auch für Forschung und Entwicklung erhalten Unternehmen Gelder. Dies ist Teil des Green Innovation Funds, dessen Projekte die New Energy and Industrial Development Organization (NEDO) koordiniert. Hierbei geht es konkret um Bestrebungen, die Leistungsfähigkeit von Batterien, insbesondere von Festkörperbatterien, zu erhöhen. Zudem gilt es, den Einsatz kostspieliger Materialien wie Kobalt einzusparen und die Produktion von Batteriewerkstoffen möglichst emissionsarm zu gestalten.

So erhalten beispielsweise Sumitomo Metal Mining für Hochleistungsanodenwerkstoffe und Osaka Soda für leitungsfähige Polymere für Anodenmaterial der nächsten Generation Projektunterstützung. Mit Fokus auf Produktionsverfahren will der Vakuumspezialist Ulvac die Herstellung von Lithium-Metall-Anoden verbessern und das Energieunternehmen Idemitsu die Massenproduktion schwefelbasierter fester Elektrolyte vorbereiten.

Innovative Lösungen sind gefragt

Einen Weg zu emissionsärmerer Produktion hat Asahi Kasei offensichtlich schon gefunden: Abgeschiedenes Kohlendioxid aus dem Produktionsprozess wird demnach eingesetzt, um Werkstoffe für Lithium-Ionen-Batterien herzustellen. Die dadurch erzeugte Elektrolytlösung soll bis zu 50 Prozent des Kohlendioxids binden. Das Unternehmen bietet diese Technologie in Lizenz an. Sie sollte auf hohe Nachfrage stoßen, da die gesamte Automobilbranche ihre CO₂-Abdrücke deutlich verringern muss.

Japans Batteriestrategie zielt darauf ab, neue Batteriematerialien zu entwickeln, um die Dominanz von chinesischen Herstellern zu verringern. Insbesondere der Einsatz von Rohstoffen, deren Lieferung von nur wenigen Quellen abhängt, soll gesenkt werden. Daher wird beispielsweise an Sodium-Ionen-Batterien geforscht. Auf absehbare Zeit führt allerdings an Lithium als Basiselement kaum ein Weg vorbei.

Innovationen, Patente und Standards spielen für die künftige Wettbewerbsfähigkeit eine erhebliche Rolle. Japanische Firmen sind bei Patenten für neue Technologien, etwa bei Festkörperbatterien, gegenwärtig führend. Toyota, Panasonic und TDK nehmen bei Patentanmeldungen laut einer Untersuchung der Wirtschaftszeitung Nikkei und dem Forschungsinstitut Patent Result die ersten drei Plätze im internationalen Ranking ein. Unter den ersten zehn Patentanmeldern befinden demnach insgesamt sechs japanische Firmen.

Neuer Verband für Batterielieferkette

Japan will auch bei der Formulierung von Standards mitreden und einen fairen internationalen Wettbewerb ermöglichen. Um die Wertschöpfungsketten zu stärken, haben sich in Japan über 100 Unternehmen im April 2021 in einem spezialisierten Verbund zusammengefunden, der Battery Association for Supply Chain (BASC). Die BASC hat Ende Juni 2022 angekündigt, auf die Mitformulierung von Standards, insbesondere für Batteriematerialien, einwirken zu wollen.

Gegenwärtig hat China durch seine führende Präsenz in der International Standardization Organization (ISO) großen Einfluss, was Lithium-Standards anbelangt. Als einem der größten Erzeuger und Verarbeiter des Seltene-Erde-Elements kommt dies der chinesischen Batterieindustrie zugute. Batteriematerial wird gegenwärtig hauptsächlich in China erzeugt, wo auch der Löwenanteil an Lithium-Ionen-Batterien produziert wird.

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