Als wichtiger Bestandteil von Elektrofahrzeugen haben Lithium-Ionen-Batterien während ihrer Nutzungsphase Auswirkungen auf die Umwelt. Für eine umfassende Umweltverträglichkeitsanalyse wurden Lithium-Ionen-Akkupacks aus elf verschiedenen Materialien als Untersuchungsobjekt ausgewählt. Durch die Anwendung der Lebenszyklusanalyse und der Entropiegewichtungsmethode zur Quantifizierung der Umweltbelastung wurde ein mehrstufiges Indexbewertungssystem entwickelt, das auf den Eigenschaften der Umweltbatterie basiert.
Die rasante Entwicklung des Transportsektors¹ spielt eine besonders wichtige Rolle für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung. Gleichzeitig verbraucht er große Mengen fossiler Brennstoffe und verursacht dadurch erhebliche Umweltverschmutzung. Laut IEA (2019) stammt etwa ein Drittel der globalen CO₂-Emissionen aus dem Transportsektor. Um den enormen Energiebedarf und die Umweltbelastung des globalen Transportsektors zu reduzieren, gilt die Elektrifizierung des Verkehrs als eine der wichtigsten Maßnahmen zur Verringerung der Schadstoffemissionen. Daher ist die Entwicklung umweltfreundlicher und nachhaltiger Fahrzeuge, insbesondere von Elektrofahrzeugen (EVs), zu einer vielversprechenden Option für die Automobilindustrie geworden.
Ab dem 12. Fünfjahresplan (2010–2015) verfolgte die chinesische Regierung das Ziel, die Nutzung von Elektrofahrzeugen zu fördern, um den Verkehr umweltfreundlicher zu gestalten. Die schwere Wirtschaftskrise zwang jedoch Länder, sich mit Problemen wie der Energiekrise, steigenden Preisen für fossile Brennstoffe, hoher Arbeitslosigkeit und steigender Inflation auseinanderzusetzen. Diese Probleme beeinflussten die gesellschaftliche Einstellung, die Kaufkraft der Bevölkerung und die Entscheidungsfindung der Regierung. Die geringe Akzeptanz von Elektrofahrzeugen behindert daher deren rasche Markteinführung.
Im Gegenteil, die Verkaufszahlen von benzinbetriebenen Fahrzeugen sanken weiter, und das Wachstum der Fahrzeughalterzahlen verlangsamte sich. Mit anderen Worten: Durch die Verschärfung der Vorschriften und das gestiegene Umweltbewusstsein hat sich der Absatz konventioneller Fahrzeuge hin zu dem von Elektrofahrzeugen verlagert, und die Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen nimmt rasant zu. Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Leistungsfähigkeit, ihrer hohen Energiedichte und ihrer hohen Leistungsabgabe derzeit die beste Wahl für Elektrofahrzeuge. Darüber hinaus bergen Lithium-Ionen-Batterien als Haupttechnologie für Batteriespeichersysteme großes Potenzial für eine nachhaltige Energieentwicklung und eine signifikante Reduzierung der CO₂-Emissionen.
Im Zuge der Vermarktung werden Elektrofahrzeuge mitunter als emissionsfrei betrachtet, doch die Produktion und Nutzung ihrer Batterien haben erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt. Daher konzentriert sich die Forschung in jüngster Zeit verstärkt auf die Umweltvorteile von Elektrofahrzeugen. Zahlreiche Studien untersuchen die drei Phasen Produktion, Nutzung und Entsorgung von Elektrofahrzeugen. Als Untersuchungsobjekte dienten die drei am weitesten verbreiteten Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid-Batterien (NCM) und Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) auf dem chinesischen Markt. Basierend auf einer Lebenszyklusanalyse (LCA) der Produktions-, Nutzungs- und Recyclingphasen von Traktionsbatterien wurden diese drei Batterien analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lithium-Eisenphosphat-Batterie unter allgemeinen Bedingungen eine bessere Umweltbilanz aufweist als die Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid-Batterie (NCM) und die Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LFP). Ihre Energieeffizienz in der Nutzungsphase ist jedoch geringer, und sie besitzt ein höheres Recyclingpotenzial.
Veröffentlichungsdatum: 10. August 2023
