Batterijproducenten staan voor dubbele uitdaging: opschalen productie terwijl een nieuwe generatie batterijtechnologie zich aandient

• Innovatie van batterijtechnologie stimuleert de transformatie van de sector, maar het overwinnen van de huidige uitdagingen bij het opstarten van de productie zal cruciaal zijn voor Europese en Amerikaanse fabrikanten.

• Lithium-ion accu’s domineren momenteel de markt vanwege hun bewezen prestaties, schaalbaarheid en bestaande toeleveringsketen, terwijl accu’s van de volgende generatie aan populariteit winnen.

• 76% van de fabrikanten moet upgraden of nieuwe productielijnen bouwen om de toekomstige generatie batterijcellen te ondersteunen.

Batterijen kunnen bestaande industrieën transformeren en de opkomst van nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk maken. Maar ondanks de stijgende vraag naar elektrische voertuigen en oplossingen voor energieopslag, hangt de toekomst van batterijen af van het overwinnen van een reeks complexe uitdagingen in de hele waardeketen, van het veiligstellen van duurzame grondstoffen en het optimaliseren van productieprocessen tot het verbeteren van recyclingmogelijkheden. Dit blijkt uit een nieuw rapport van het Capgemini Research Institute: ‘The battery revolution: Shaping tomorrow’s mobility and energy’.

Volgens het nieuwe rapport bereikt de batterij-industrie een kantelpunt, gedreven door enerzijds de behoefte aan hogere energiedichtheid, snellere oplaadtijden, verbeterde veiligheid, grotere duurzaamheid en anderzijds de noodzaak voor fabrikanten om kosten te verlagen.

Hoewel batterijen een cruciale rol spelen bij het verminderen van CO2-uitstoot van mobiliteit en het stimuleren van de overgang naar hernieuwbare energie, wordt de industrie geconfronteerd met een reeks uitdagingen die verstrekkende gevolgen hebben voor de opschaling van zowel de productie, de industrialisatie en de gigafabrieken, als de economische levensvatbaarheid en de beperkingen van de toeleveringsketen.

Batterijtechnologie evolueert voortdurend om prestaties te verbeteren en kosten te verlagen

Hoewel bijna alle onderzochte accufabrikanten (98%) lithium-ion-accu’s produceren, is de industrie actief op zoek naar alternatieve mogelijkheden om elektrische mobiliteit te ondersteunen en energieopslag te versnellen. Solid state batterijen betekenen een grote verschuiving in de batterijtechnologie, voornamelijk voor EV’s. Ze beantwoorden aan de behoefte aan betere prestaties door hun hogere energiedichtheid, snellere oplaadtijden en verbeterde veiligheid in vergelijking met traditionele lithium-ion batterijen.

“Innovatie is de drijvende kracht achter een duurzame en concurrerende accu-industrie, met vooruitgang in technologieën en alternatieve chemische stoffen die de prestaties en levensduur verbeteren. Terwijl Europese en Noord-Amerikaanse fabrikanten de productie opvoeren en de volgende generatie batterijen onderzoeken, is een solide en schaalbare digitale basis cruciaal voor de toekomst van de industrie”, zegt Pierre Bagnon, Global Head of Intelligent Industry Accelerator bij Capgemini. “Data en digitale technologieën kunnen de hele waardeketen van batterijen verbeteren en het beheer van de levenscyclus optimaliseren, van kwaliteitscontrole tot afvalbeheer en recycling. Ook is samenwerking binnen een innovatie-ecosysteem dat alle spelers en regelgevende instanties samenbrengt van vitaal belang om de reis van de industrie naar een batterij-gedreven duurzame toekomst voort te zetten.”

Voortgang maakt nieuwe businessmodellen mogelijk, maar dat is niet zonder hindernissen

Volgens het onderzoek maken batterijen nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk in de mobiliteitsindustrie om EV toegankelijk te maken voor een breder scala aan consumenten: een meerderheid (ongeveer 64%) van de mobiliteitsspelers onderzoekt het omwisselen van batterijen; bijna twee derde van de automobielorganisaties overweegt het leasen van batterijen en meer dan de helft overweegt een Battery-as-a-Service (BaaS)-model waarbij EV-eigenaren hun batterijen kunnen leasen of huren in plaats van ze te kopen. Het succes van deze bedrijfsmodellen is echter sterk afhankelijk van de implementatie van standaarden, de prestaties van de batterij, met name wat betreft levensduur, adequate infrastructuur en schaalvoordelen.

In de energie- en utilities-sector zeggen twee op de vijf organisaties dat ze batterijen integreren met hernieuwbare energiesystemen om de opslag en het gebruik van energie te optimaliseren, waarbij de meeste van hen (69%) momenteel BaaS-oplossingen aanbieden of van plan zijn dit te doen. Er blijven echter belangrijke uitdagingen. Terwijl een accu als een duur bedrijfsmiddel wordt beschouwd, is de elektriciteit die erin wordt opgeslagen relatief goedkoop. Bovendien benadrukken de meeste organisaties:

• het gebrek aan een robuuste netwerkinfrastructuur en geavanceerde regelsystemen (65%);
• de behoefte aan meerdere soorten batterijen om zowel korte- als langetermijnopslagoplossingen mogelijk te maken (61%);
• en de behoefte aan open prestatienormen om betrouwbaarheid en transparantie te garanderen (59%).

Naast de auto- en energiesector integreren meerdere industrieën accu’s snel in hun activiteiten: drie op de vijf ondervraagde organisaties verklaarden dat innovatie op het gebied van accu’s de komende 5-10 jaar van invloed zal zijn op wagenparkbeheerders en zwaar transport. Ook in de lucht- en scheepvaart worden verstoringen verwacht. Innovaties in deze sectoren zijn onder andere eVTOL’s (Electric Vertical Take-off and Landing), zware voertuigen en elektrische schepen op korte zeeroutes die op batterijen werken.

Uitdagingen overwinnen bij het opstarten van de productie met een schaalbare digitale basis

De batterij-industrie staat voor een aantal complexe en urgente uitdagingen. Meer dan de helft van de accufabrikanten noemt de tijd die nodig is om gigafabrieken te bouwen en op te starten en problemen met het veiligstellen van een stabiele toeleveringsketen voor accucomponenten en -materialen (respectievelijk 59% en 53%). Onzekerheid over de economische levensvatbaarheid en winstgevendheid blijkt ook een belangrijk probleem te zijn bij het opschalen van de productie.

Daarnaast vormt de schaarste aan ervaren talent ook een belangrijke uitdaging voor de batterij-industrie: 60% van de organisaties heeft te maken met een tekort aan vaardigheden in zowel batterijtechnologie als fabricage. Het gebrek aan expertise gaat verder dan gespecialiseerde vaardigheden en omvat ook datawetenschappers en productie-ingenieurs die productiegegevens kunnen analyseren en correleren met de prestaties van batterijen, waardoor procesoptimalisatie en defectreductie mogelijk worden.

Hoewel batterijen de sleutel zijn tot het CO2-vrij maken van mobiliteit en het aanjagen van de overgang naar hernieuwbare energie, heeft slechts een op de drie ondervraagde batterijfabrikanten zinvolle stappen gezet in de richting van een duurzame circulaire economie.

Een meerderheid (67%) van de respondenten erkent dat data en digitale technologieën cruciaal zijn voor de toekomst van de sector. De digitalisering onder batterijfabrikanten is momenteel echter laag, slechts 17%, en het gebruik van data blijft minimaal op duurzaamheidsgerelateerde gebieden. In Europa zal een digitaal ‘batterijpaspoort’, dat hoge milieunormen stelt aan de productie en recycling van batterijen, leveranciers en OEM’s in staat stellen geïnformeerde beslissingen te nemen door rekening te houden met de volledige levenscyclus van de batterijproductie.

Meer weten? Klik hier om het volledige rapport te downloaden.

Methodologie

Het Capgemini Research Institute ondervroeg 750 senior executives van grote organisaties op het gebied van batterijen, auto’s en energie- en utilities-voorzieningen in 15 landen in Noord-Amerika, Europa en APAC. De bevindingen van de enquête zijn aangevuld met diepgaande gesprekken met 22 experts uit de batterij-, auto-, energie- en nutssector. De ondervraagde organisaties zijn belangrijke spelers in hun respectieve segmenten, waaronder batterijfabrikanten met een jaaromzet van meer dan $50 miljoen; energie- en nutsbedrijven met een omzet van meer dan $1 miljard (met uitzondering van bedrijven in Zweden en Noorwegen, met een omzet van meer dan $500 miljoen); en autofabrikanten met een omzet van meer dan $1 miljard (met uitzondering van fabrikanten van originele onderdelen voor twee- en driewielers [OEM’s] met een omzet van meer dan $300 miljoen). Het wereldwijde onderzoek werd uitgevoerd in september-oktober 2024.