Op 23 maart 2023 hielden de Themagroep Energie van PvdA Duurzaam en het Milieunetwerk GroenLinks een gezamenlijke bijeenkomst over batterijtechnologie. Paul Apeldoorn, lid van de PvdA en werkzaam op het gebied van innovatiebeleid, hield een inleiding. Hieronder vind je een samenvatting van de bijeenkomst. De presentatie vind je hier Themagroep Energie_2023-0323_Batterijen.
Algemeen
De term batterij wordt zowel gebruikt voor kleine batterijen (AA en AAA bijv.) als voor accu’s (het Engelse batteries). Batterijtechnologie -de opslag van elektriciteit- is belangrijk voor de energietransitie. Omdat de zon niet altijd schijnt en de wind niet altijd waait, is opslag van de groene stroom nodig tot het moment dat die energie weer als stroom kan worden gebruikt. Omzetting van de stroom in andere vormen van energie (zoals waterkracht of waterstof) en dan weer terug in stroom leidt tot hoge omzettingsverliezen. En omdat wind en zon veel ruimte en materialen vragen, en daarmee om meerdere redenen kostbaar zijn, moeten we die omzettingsverliezen beperken. De bestaande batterijtechnologie, vooral zogeheten Litihium-ionbatterijen, heeft echter ook zijn nadelen. Op al die nadelen blijken er echter grote stappen vooruit te worden gezet. Voor het energiesysteem van 2030 of 2050 is het goed om op die ontwikkelingen te anticiperen, en een belangrijker plaats voor batterijen in dat energiesysteem in te ruimen dan nu vaak nog wordt gedacht.
De ontwikkeling van batterijtechnologie wordt vooral aangejaagd door het beleid om te komen tot emissieloze auto’s. Met het oog op een wereldwijde markt van jaarlijks een kleine 100 miljoen nieuwe auto’s, investeren autofabrikanten tientallen miljarden in elektrificering, en wordt er wereldwijd enorm veel onderzoek gedaan naar verbeteringen. De noodzaak om het elektriciteitsnet met batterijen te stabiliseren is een sterk groeiende tweede drijfveer. Voor die markt van stationaire batterijen zijn ook alternatieve batterijtechnologieën in ontwikkeling. Naast die twee toepassingen worden batterijen natuurlijk in talloze grote en kleine apparaten toegepast.
In de presentatie werd voor elk van de problematische eigenschappen van de Li-ionbatterijen toegelicht wat de actuele stand van zaken en de verwachtingen zijn. Geïllustreerd met internationale voorbeelden, maar ook met Nederlandse. Verschillende start-ups uit ons land verwachten de komende jaren interessante oplossingen op de markt te brengen. Links staan in de presentatie.
In de presentatie wordt meer uitgebreid ingegaan op de volgende knelpunten en oplossingen:
- De prijs van batterijen daalt al tientallen jaren, en dit gaat nog wel even door. Tegelijkertijd neemt de levensduur toe. De recente kabinetsplannen ondersteunen de ontwikkeling. Link:
https://www.ad.nl/auto/stortvloed-aan-betaalbare-elektrische-autos-op-komst~ac08f745/
- Capaciteit en bereik voertuigen
De actieradius van auto’s, vrachtauto’s en bussen blijft snel stijgen. De groeiende capaciteit van batterijen zie je ook terug zien in de scheepvaart. De capaciteit van stationaire batterijen groeit stormachtig, er zijn al installaties van 800 – 1.600 MWh.
- Laadsnelheid
Daar waar je eerst uren kwijt was om je elektrische auto op te laden, krimpt die tijd dankzij snelladers en nieuwe generaties batterijen tot minuten. Het netwerk van laadstations en de kabels daar naartoe moet echter nog flink groeien, zeker in het buitenland, en ook voor vrachtwagens.
- Problematische stoffen
Kobaltvrije batterijen, zoals Lithium-ijzerfosfaat zijn in opkomst. Lithium lijkt voorlopig nog onmisbaar, maar ook natriumvarianten zijn in aantocht. Voor de stationaire toepassingen zijn zogeheten redox-flow batterijen in opkomst, die gebruik maken van veel minder schaarse materialen.
- Veiligheid
Het veiligheidsrisico van batterijen bestaat met name uit brandgevaar, vooral door oververhitting tijdens het laden. Betere besturingssoftware helpt hiertegen, maar de hoop is vooral gevestigd op de vastestofbatterij (solid state battery) die dat risico niet meer heeft.
Vastestofbatterij
Die vastestofbatterij lijkt sowieso de heilige graal van de batterijtechnologie, omdat die zo ongeveer alle bovengenoemde nadelen kan ondervangen. Meerdere varianten zijn in ontwikkeling, maar de echte doorbraak is er nog niet.
Beleidsmatige ontwikkelingen
Beleid vanuit de overheid is met name afkomstig vanuit Europa, mede ter bescherming van de auto-industrie. In Nederland groeit de aandacht, en is in februari een groeifondsvoorstel rond batterijtechnologie ingediend.
Discussie en vervolg
De aanwezigen bleken goed op de hoogte van de ontwikkelingen, en droegen verschillende voorbeelden van -soms verdergaande- nieuwigheden aan, zoals aluminium in plaats van lithium. Het nuttige gebruik van restwarmte verhoogt natuurlijk de duurzaamheidsgraad van bepaalde toepassingen. Opslag in een “thuisbatterij” voor elk huishouden apart, lijkt geen logische inzet van schaarse materialen. Bovendien zou buffering verschillende energiestromen moeten combineren (zon én wind bijv.).
De belangrijkste vraag is natuurlijk welke gevolgen de ontwikkelingen hebben voor het klimaatbeleid. Daarbij kun je denken aan:
- geef elektriciteitsopslag een passende plaats in het toekomstige energiesysteem;
- benut de elektrische auto als elektriciteitsbuffer en transportmiddel van elektriciteit;
- verkies elektrificatie waar mogelijk boven bijv. waterstof of groen gas, dus voor alle voertuigen die geen erg lange afstanden rijden, en voor lage temperatuurverwarming. TNO voorspelt dat uiteindelijk maar 0,2% van het vrachtvervoer op de weg niet elektrisch kan;
- gebruik de groene stroom die we in Nederland zelf opwekken zoveel mogelijk als stroom en kijk ook bij andere groene energiebronnen naar de meest energie-efficiënte toepassing.
