Batterien: So funktioniert die Wertschöpfungskette
Batteriefabriken für Elektroautos Um diese Wertschöpfungskette streitet Auto-Deutschland
Deutschland fürchtet die Elektroautos: Vor allem ohne eigene Batteriezellen-Produktion könnten dem Standort viele Arbeitsplätze und Wertschöpfung verloren gehen, sagen Betriebsräte. Doch wie wichtig ist der Anteil der Zellfertigung am Gesamtprodukt überhaupt? manager-magazin.de schlüsselt die Kostenanteile bei der Batterieproduktion auf.
Auto-Deutschland ist in Angst: Wie viele Arbeitsplätze verschwinden, wie viel Wertschöpfung geht verloren, wenn die Zukunft den Elektroautos gehört (im Bild: Mercedes EQ)? Vor allem um die Batterie - den teuersten Bestandteil der E-Autos - ist ein Streit entbrannt. Entstehen hierzulande lediglich Modul- aber keine Zellfabriken, werde es einen sozialen Aufstand geben, drohen Gewerkschafter. Doch welchen Kostenanteil am Gesamtprodukt haben die einzelnen Batterie-Produktionsschritte etwa im Jahr 2025? manager-magazin.de schlüsselt die Posten auf.
Foto: Uli Deck/ dpa
1. Rohstoffe/Ausgangsmaterialien: 25 bis 30 Prozent der Gesamt-Batteriekosten in Höhe von 3000 bis zu 10.000 Euro pro Auto (im Jahr 2025)
Der wichtigste Batterietyp für Elektroautos ist die Lithium-Ionen-Technologie (im Bild: Lithiumgewinnung in Bolivien). Diese Akkus enthalten zahlreiche Metalle, an deren Abbau die Förderländer, global tätige Bergbauunternehmen und Rohstoffhändler verdienen. Weitere Ausgangsmaterialien kommen aus der chemischen Industrie. Im Folgenden sind die wichtigsten Stoffe dieser Kategorie genannt.
Quelle: Roland Berger 2016. Die tatsächliche Aufteilung variiert stark anhand verschiedener Batterie- und Fahrzeugtypen.
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Der größte Anteil im Bereich Rohstoffe entfällt auf Metalle und Metallsalze (10-12 Prozent der Gesamt-Batteriekosten), die für das aktive Kathoden-Material im Akku benötigt werden. Darunter ist Lithiumkarbonat (Foto), das vor allem in Süd- und Nordamerika sowie Australien gewonnen wird.
Nickel gehört ebenso zu dieser Gruppe. Wichtige Abbaugebiete sind Kanada, Neukaledonien, Russland und Australien (Foto).
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Auch Kobalt ist ein wichtiges Kathoden-Material. Es kommt vor allem in Afrika, Kanada, Marokko, Kuba, Russland, Australien und den USA vor.
Mangan ist aus deutscher Sicht ebenfalls ein klassisches Importmaterial für die Batterieproduktion. Es wird überwiegend in Australien, China und Südafrika gefördert.
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Grafit fällt in eine andere Rohstoffkategorie für die Batterieherstellung. Es dient der Produktion von aktivem Anoden-Material und steht für 3 bis 4 Prozent der Batterie-Gesamtkosten. Abgebaut wird Grafit seit einigen Jahren auch wieder in Deutschland, zudem lässt es sich synthetisch herstellen.
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Polyethylen (Foto) und Di-n-octylphthalat sind ebenfalls Ausgangsmaterialien für Batterien. Diese auf Kohle oder Erdöl basierenden Stoffe aus der chemischen Industrie kommen bei der Herstellung von Separatoren zum Einsatz. Auf sie entfallen laut Roland Berger 5 bis 6 Prozent der Batterie-Gesamtkosten.
Zu den Ausgangsstoffen zählen noch Lithiumhexafluorophosphat und destillierte Lösungsmittel, die auf Lithium und Grundprodukten der petrochemischen Industrie basieren. Sie dienen in der Batterie als Elektrolyte. Etwa 7 bis 8 Prozent der Batteriekosten fallen für sie an.
2. Rohstoffverarbeitung: 13 bis 17 Prozent der Gesamt-Batteriekosten
Aus den genannten Rohstoffen entstehen Elektroden, also Kathoden und Anoden. Im Bild die Elektroden-Produktion von Litarion in Kamenz (Sachsen). Die Firma gehört zum kanadischen Familienunternehmen Electrovaya. Früher war Litarion Teil des Chemiekonzerns Evonik. Die Anodenfertigung steht für 2 bis 3 Prozent der Gesamt-Batteriekosten (ohne die oben genannten Rohstoffkosten für Lithiumcarbonat etc.),...
Foto: Litarion
...die Kathodenproduktion (Foto: Beschichtung der Kathode) für 5 bis 6 Prozent der Batteriegesamtkosten.
Zu Rohstoffverarbeitung zählt auch die Separatoren-Herstellung (Foto; 5 bis 6 Prozent der Batterie-Gesamtkosten ex Rohstoffkosten) sowie Elektrolytproduktion (1 bis 2 Prozent der Gesamtkosten, ohne Bild).
3. Zellproduktion: 33 bis 34 Prozent der Gesamt-Batteriekosten
Um die Zellproduktion als Herzstück der Batteriefertigung ist der gegenwärtige Streit in der deutschen Autoindustrie entbrannt. Der Produktionsschritt ist sehr kapitalintensiv, steht aber auch für etwa ein Drittel der gesamten Batteriekosten. Die reine Wertschöpfung (ohne Rohstoffe und Energiekosten) beziffert Roland Berger in der Projektion für 2025 auf 13 bis 15 Prozent.
Foto: Batteriezell-Produktion bei Li-Tec in Kamenz. Das ehemalige Gemeinschaftsunternehmen von Evonik und Daimler hat inzwischen die Produktion eingestellt.
Foto: Matthias Hiekel/ picture alliance / dpa
Die Zellfertigung ist hochautomatisiert und erfordert unmittelbar wenig Personal. Als Teil der Wertschöpfungskette könnte die Zellfertigung jedoch auch andere Glieder der Kette an einen Standort binden.
Foto: Batteriezell-Produktion bei Li-Tec in Kamenz.
Foto: Matthias Hiekel/ picture-alliance/ dpa
4. Batteriemodulfertigung: 24 bis 25 Prozent Anteil an den Gesamt-Batteriekosten
Viele Autohersteller betrachten die Modulfertigung derzeit als ihre wichtigste Leistung beim Bau von Elektroauto-Antrieben und verfügen über eigene Modulfabriken (Foto: Ford-Produktion in den USA). Die Eigenschaften eines Wagens hängen stark davon ab, wie einzelne Batteriezellen zusammengeschaltet, temperiert und programmiert werden. Autobauer behandeln diese Batteriemodul-Konfiguration als wichtiges Firmengeheimnis. Die Zellfertigung erscheint ihnen weniger geeignet, ein Alleinstellungsmerkmal zu erzielen.
Foto: Ford
Daimler hat gerade den Bau einer größeren Batteriemodul-Fabrik in Kamenz verkündet (Fotomontage). Vom Bau der Zellen will Chef Dieter Zetsche dagegen nichts wissen - wie auch sein Kollege Matthias Müller von VW. In der Branche ist aber umstritten, ob die Fremdvergabe von Batteriezell-Aufträge in Milliardenhöhe ein zu großes Risiko darstellt.
Foto: Daimler AG