Akkupack-Kosten erstmals unter $100

Vor kurzem wurde ein neuer Meilenstein für die Elektromobilität erreicht: In der jährlich von Bloomberg New Energy Finance (BNEF 2020) durchgeführten Recherche zum Thema Zell- und Packkosten von Elektrofahrzeugen wurde erstmals von Kosten unter 100 $/kWh auf Packebene berichtet.

Dabei handelt es sich zwar um Akkus für Elektrobusse in China, bei denen wahrscheinlich Lithium-Eisen-Phosphat Akkus (LFP) verwendet werden, welche Zellkosten von nur 80 $/kWh aufweisen können. Jedoch ist dieser Meilenstein nichtsdestotrotz enorm beeindruckend.

Preisverfall bei Zell- und Packkosten

Um obige Zahl von 100 $/kWh auf Packebene in Kontext zu setzen, folgt etwas Literatur: Nykvist und Nilsson haben in der Studie "Rapidly falling costs of battery packs for electric vehicles" (2015) eine umfassende Zusammenstellung des damaligen Wissensstandes publiziert.

Folgende Grafik wurde aus genannter Studie entnommen, und es kann sowohl die Kostenregression bis 2015, als auch Kostenschätzungen bis zum Jahr 2030 für die Kosten auf Packebene abgelesen werden. Interessant ist hier unter anderem die blau unterlegte Fläche, welche die Grenze von unter 150 $/kWh als "Ziel für die Kommerzialisierung" angibt. Es ist erkenntlich, dass mit dem Erreichen dieser Grenze frühestens im Jahr 2025 gerechnet wurde.


Kosten pro Kilowattstunde eines Akkupacks für Elektrofahrzeuge. Verändert übernommen nach Nykvist & Nisson (2015).

Zusätzlich kann man die obere Grafik mit ein paar markanten Eckpunkten erweitern: Sowohl das österreichische Umweltbundesamt (2015), als auch BNEF gingen für 2010 von Kosten von in etwa 1.000 bis 1.200 $/kWh für ein Akkupack aus. Laut Lienkamp (2012) fielen die Kosten u.a. durch Skaleneffekte für die Fertigung eines Hochleistungs-Akkus folgend auf ca. 360 $/kWh im Jahr 2015.

Trägt man diese Daten in die obige Grafik ein und stellt sie nochmal neu dar, wird erkenntlich, wie rasch und konstant sich die Kostenregression bei Akkupacks vollzogen hat:


Kosten pro Kilowattstunde eines Akkupacks für Elektrofahrzeuge. Verändert übernommen nach Nykvist & Nisson (2015).

Legt man nun die neuesten Daten von BNEF zugrunde, wird klar, dass das durchschnittliche Akkupack im Mittel seit 2010 jedes Jahr um knapp 9% günstiger wurde!

Bis 2023 rechnet BNEF sogar damit, dass die durchschnittlichen Akkupack-Kosten von aktuell 137 $/kWh auch im branchenweiten Durchschnitt über alle Fahrzeugklassen unter die magische Grenze von 100 $/kWh sinken werden.

Zellkosten 2020 vs. 2025

Wenn man die Zahlen von Teslas Battery Day von 2020 mit aktuellen Kosten von 100 $/kWh für die gesamte Zelle zugrunde legt, dann entfallen davon angeblich etwa 80 $/kWh (80%) auf die Herstellung und nur 20 $/kWh (20%) auf die benötigten Rohstoffe. Somit haben die Herstellungskosten an einer Tesla-Zelle einen vierfach höheren Anteil als die Rohstoffkosten.

Für das Jahr 2025 wird in einer Analyse bei Golem von Frank Wunderlich-Pfeiffer (2020) angenommen, dass von heutigen 100 $/kWh auf Zellebene eine Kostenreduktion bis auf 50 $/kWh bei der Zellfertigung möglich ist. Diese Zahl teilt sich dann zu 35 $/kWh (70% an Zellkosten, -56% ggü. 2020) auf die Herstellungs- und nur zu 15 $/kWh (30% an Zellkosten, -25% ggü. 2020) auf die Rohstoffkosten auf. Die Packkosten (s. nächster Abschnitt) wären dann grob nur mehr um die 60 $/kWh. Um also günstigere Zellen in Zukunft produzieren zu können, liegt (zumindest bei Tesla) der Hebel der Wahl in der Optimierung der Herstellung.

Zell-Pack-Split

Ein weiteres interessantes Detail der Auswertung von BNEF ist das Verhältnis von Pack- zu Zellkosten. Nachdem aktuell für Elektrofahrzeuge (PKW) die Packkosten bei 126 $/kWh und die Zellkosten bei 100 $/kWh liegen, ist anzunehmen, dass die Verarbeitung zu einem Akkupack bei e-PKWs nur mehr 21% zu den Zellkosten hinzuaddiert.

Betrachtet über alle Fahrzeugklassen und gewichtet nach Verkaufsvolumen ergibt sich dann folgende Grafik:


Pack- zu Zellkosten. Verändert übernommen nach Bloomberg New Energy Finance (2020).

Tabellarisch können zum Anteil der Pack- an den Gesamtkosten folgende Werte über die vergangenen sieben Jahre ermittelt werden:

Abschließend kann also festgehalten werden, dass ...

... derzeit die günstigsten Zellkosten bei etwa 80 $/kWh, die günstigsten Packkosten bei etwa 100 $/kWh liegen und, dass diese Zahlen mindestens fünf Jahre früher erreicht worden sind, als es die meisten Publikationen erwartet hätten.

Wahnsinn 🤯.