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.