India has few exploitable options to produce lithium, the key metal for the current generation of Batterien für Elektrofahrzeuge, but its eastern jungles hold large reserves of bauxite, the ore used to make aluminum.
Ein Bestreben, die Abhängigkeit von importierten Materialien zu verringern Technologie, insbesondere aus China, drängt Indien dazu, in eine Batterietechnologie zu investieren, die Aluminium anstelle von Lithium als Hauptbestandteil verwendet. Indian Oil Corp., der größte Ölraffinierer des Landes, hat sich mit dem Startup Phinergy Ltd. zusammengetan, um die Aluminium-Luft-Batterie des israelischen Unternehmens zu entwickeln.
Indien hat nur wenige verwertbare Möglichkeiten zur Produktion von Lithium, dem Schlüsselmetall für die aktuelle Generation von Elektrofahrzeugbatterien, aber der östliche Dschungel birgt große Reserven an Bauxit, dem Erz, aus dem Aluminium hergestellt wird.
„Lithium ist im Land knapp und wir haben begonnen, nach einem Element zu suchen, das als natürliche Ressource reichlich verfügbar ist“, sagte SSV Ramakumar, Direktor für Forschung und Entwicklung bei Indian Oil.
Indien gehört zu den Top 10 der Bauxitproduzenten. Laut dem US Geological Survey befinden sich dort rund 600 Millionen Tonnen des Erzes in nachgewiesenen Reserven, obwohl das indische Bergbauministerium schätzt, dass die unerschlossenen Ressourcen um ein Vielfaches höher sein könnten. Darüber hinaus hat das Land im Laufe der Jahre stark in die Aluminiumproduktion investiert, um die zweitgrößte Aluminiumhütte der Welt zu werden.
„Das Besondere hier ist eindeutig, dass Aluminium besser verfügbar ist als Lithium“, sagt James Frith, Head of Energy Storage bei BNEF in London. „Aber mit den ständig fallenden Preisen für Lithium-basierte Systeme werden Entwickler unter Druck geraten, Nischenanwendungen zu finden, in denen Aluminium-Sauerstoff Fuß fassen kann.“
Eine Aluminium-Luft-Batterie könnte ihrem Lithium-Ionen-Rivalen in drei weiteren entscheidenden Punkten Vorteile verschaffen, sagte Ramakumar: Sie ist potenziell billiger, Fahrzeuge, die sie verwenden, hätten eine größere Reichweite und sie sind sicherer.
Batterien austauschen
Die Batterie funktioniert, indem sie Strom abzapft, der entsteht, wenn Aluminiumplatten mit Sauerstoff in der Luft reagieren. Es hat eine der höchsten Energiedichten für eine Batterie. Das System hat jedoch eine Reihe von Nachteilen, die es seit seiner Einführung in den 1960er Jahren von einer breiten Anwendung abgehalten haben.
Dazu gehören vor allem die Materialkosten, die der Batterie hinzugefügt werden müssen, um zu verhindern, dass die Leistung abfällt und die Zellen nicht wieder aufgeladen werden können. Stattdessen plant Phinergy, dass Benutzer schnell eine neue Batterie eintauschen und die gebrauchte an eine Recyclinganlage schicken können.
Der Batteriewechsel dauert nur drei Minuten, etwa so lange, wie das Auftanken an einer Tankstelle, sagte Ramakumar. Der Tankstellenanbieter will sein Tankstellennetz als Tauschpunkt nutzen.
Im Vergleich dazu enthalten Lithium-Ionen-Batterien oft Schadstoffe, die bei unsachgemäßer Entsorgung giftig sein können und das Recycling erschweren. Laut einer BloombergNEF-Schätzung werden bis 2035 weltweit etwa 4 Millionen Tonnen Li-Ionen-Batterien angesammelt sein, die das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben.
Lithium ist bereits im EV-Markt fest verankert und absorbiert den größten Teil der Forschungsgelder, wobei sich viele potenzielle Herausforderer auf der Grundlage von Natrium, Magnesium oder Aluminium auf kleinere Segmente wie Notstromsysteme, Energiespeicher oder Transport mit geringem Stromverbrauch wie Gabelstapler konzentrieren.
Die Nachfrage sowohl aus dem Elektroverkehr als auch aus der Speicherung erneuerbarer Energie bedeutet jedoch, dass Indien einen Markt bieten könnte, der groß genug ist, damit Aluminium-Luft-Batterien eine Rolle finden. Der Batteriebedarf wird laut BNEF bis 185 auf bis zu 2035 Gigawattstunden steigen.
Amara Raja Batteries Ltd., Indiens größter Hersteller von Blei-Säure-Zellen, prüft bestehende Lithium-basierte Technologien als „nächsten Wachstumsmotor“, sieht aber auch Spielraum für die Entwicklung von Alternativen, Vijayan und Samudrala, Präsident des Unternehmens für neue Energien
„Ich glaube nicht, dass es ein letztes Wort über den Reifegrad der Technologie gibt. Ich sehe in den nächsten 10 Jahren mindestens zwei oder drei Generationen von Technologiewechseln im Batteriebereich“, sagte er.
Indian Oil hat Anfang 2020 eine strategische Investition in Phinergy getätigt, und die 30,000 Tankstellen des indischen Unternehmens können „als Infrastruktur für den Einsatz der Technologie von Phinergy dienen“, teilte das israelische Unternehmen in einer E-Mail mit.
Die Systeme von Phinergy wurden von Telekommunikationsunternehmen auf Notstromversorgung an Sendemasten und anderen Standorten getestet. Das Unternehmen, das Anfang des Jahres 60 Millionen US-Dollar aus einem Börsengang in Tel Aviv aufgebracht hat, hat ein Testauto mit einer Aluminium-Luft-Batterie betrieben, um das Lithium-Ionen-Akku des Fahrzeugs mit einer Reichweite von 1,750 Kilometern aufzuladen .
Um die Machbarkeit eines breiten Einsatzes in Indien zu beurteilen, führen die Autohersteller Mahindra und Mahindra Ltd., Maruti Suzuki India Ltd. und Ashok Leyland Ltd. Fahrzeugtests durch, die voraussichtlich fast ein Jahr dauern werden. Wenn es genug Nachfrage gibt, planen Indian Oil und Phinergy, eine Anlage im Gigawatt-Maßstab zu errichten, um die Batterien in Indien herzustellen, sagte Ramakumar.
Ein Erfolg würde den Bemühungen von Premierminister Narendra Modi helfen, drei dringende Probleme für das Land anzugehen: Verringerung der Umweltverschmutzung, Verringerung der Rohstoffimporte und Schaffung von Arbeitsplätzen.
Indiens Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen hat es zum weltweit drittgrößten Emittenten von Treibhausgasen gemacht und seine Städte führen regelmäßig die Rangliste für verschmutzte Luft an, was Hunderte Millionen Bürger dem Risiko von Lungenkrankheiten und vorzeitigem Tod aussetzt. Die Regierung hat auch Unternehmen dazu gedrängt, die Importrechnung zu senken und die Selbstversorgung zu erhöhen. Indian Oil ist der größte Rohölimporteur des Landes.
Die Raffinerie hat sich großen Ölkonzernen wie Royal Dutch Shell Plc und BP Plc angeschlossen, um auf saubere Energie umzuschwenken, da die Regierungen die Emissionsvorschriften verschärfen.
„Wir verstehen uns nicht mehr nur als Ölkonzern. Wir wollen auftreten als ein emerge Energie Spieler, der alle Formen von Energie liefert“, sagte Ramakumar. „Alle Kraftstoffe der Zukunft müssen ein gemeinsames Motiv haben: Indien autark machen.“