Der Artikel untersucht die Auswirkungen der Section 301-Gesetze der USA auf die Batterieindustrie und konzentriert sich dabei auf Lithium-Eisen-Phosphat- (LFP) und Nickel-Mangan-Kobalt- (NMC) Batterien. Er beleuchtet die jüngsten Zolländerungen, ihre Auswirkungen auf US-Unternehmen und die strategischen Entscheidungen, die Unternehmen treffen müssen. Batteriesimulationsmodelle sind ein wichtiges Instrument, um diese Veränderungen zu bewältigen.
Die Wirtschaft wird von den Technologien geprägt, die wir einsetzen. Aber auch die Technologie selbst wird durch die Gesetzgebung beeinflusst. Im internationalen Geschäft mit Batterien - wo Materialquellen, technische Konstruktionen und Markttrends grenzüberschreitend interagieren - sind die US-Gesetze nach Section 301 ein wichtiger Bestandteil des Mixes. Jedes US-Unternehmen, das mit Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (LFP) arbeitet, ist von den Änderungen in Abschnitt 301 stark betroffen. Jetzt ist es für Unternehmen an der Zeit, ihre Strategie in Bezug auf die Batteriechemie zu überdenken. Ein Wechsel von LFP zu Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) könnte von Vorteil sein. Die Entscheidung hängt jedoch von vielen verschiedenen Parametern ab. Um erfolgreich zu sein, müssen die Unternehmen die richtigen Informationen auf die richtige Weise nutzen. Batteriesimulationsmodelle sind ein hilfreiches Instrument in diesem Prozess. Lassen Sie uns erklären, warum.
Seit 1974 werden mit Abschnitt 301 des Handelsgesetzes Zölle und andere Handelshemmnisse gegen Einfuhren aus Ländern verhängt, die als "unfair" gelten - Länder, die über billigere Arbeitskräfte, einen besseren Zugang zu Rohstoffen oder staatliche Subventionen verfügen, um Waren zu Preisen zu exportieren, die die Preise der einheimischen US-Konkurrenz unterbieten. Abschnitt 301 wurde von den aufeinanderfolgenden US-Regierungen in unterschiedlichem Maße für Zwecke eingesetzt, die die jeweiligen Prioritäten widerspiegeln.
In der Praxis werden die Zölle nach Abschnitt 301 am häufigsten auf China angewandt, dessen Finanzpolitik die Exporte billig hält - obwohl einige 301-Fälle wohl eher nach Protektionismus als nach Fairness aussehen. Aber ob man mit ihnen einverstanden ist oder nicht, wenn man im Batteriegeschäft tätig ist, hat man keine andere Wahl, als mit ihnen zu arbeiten.
Im Mai 2024 endete eine zweijährige Überprüfung von Section 301 durch die Biden-Administration - und sie bedeutet große Veränderungen für diejenigen, die große Batterien in ihren Geschäftsmodellen verwenden. Die Zölle verdoppeln sich für einige batteriebezogene Materialien und verdreifachen sich fast für andere, und weitere werden noch eingeführt.
Da in den USA nur relativ wenige Batteriezellen im Inland produziert werden - und fast keine der LFP-Zellen, die Teil vieler amerikanischer Geschäftspläne sind -, sind diese Unternehmen gezwungen, ihre Beschaffungs- und Produktstrategien für alles, was mit Batterien zu tun hat, von Grund auf zu überdenken.
Es gibt viele Fragen zu bedenken. Sollten Sie bei LFP bleiben, einer relativ sicheren und bewährten Option, die jedoch stark von der Handelspolitik abhängt und in Kürze teurer werden wird? Oder sollten Sie Ihre Produktstrategie auf NMC-Chemikalien umstellen, die zwar auf dem heimischen Markt erhältlich sind, aber möglicherweise Leistungseinbußen mit sich bringen und für Ihren Anwendungsfall nicht so gut geeignet sind?
TWAICE kann nicht bei den Tarifen helfen, aber wir können Ihnen bei der Entscheidungsfindung helfen. Lesen Sie weiter, um einen Überblick darüber zu erhalten, welche Faktoren wichtig sind, und um einen Vorschlag für die Modellierung verschiedener Szenarien zu erhalten. Der Gastbeitrag von Ryan Spray, Ph.D., einem Batterieexperten und Leiter des Bereichs Polymerwissenschaft und Materialchemie bei Exponent, zeigt auf, was die TWAICE-Software für die Batterieanalyse leistet.
Es handelt sich um eine komplexe Rechtsvorschrift, aber hier sind die Grundlagen von Abschnitt 301 ab August 2024. Beginnend im Jahr 20261 unterliegen alle in China hergestellten Lithium-Ionen-EV-Batterien bei der Einfuhr in die USA Zöllen in Höhe von 25 % (bisher 7,5 %). Das Gleiche gilt für Batteriekomponenten, d. h. Batterien, die in den USA (oder einem anderen Drittland) aus importierten Teilen zusammengebaut werden, sind von den Zöllen nicht ausgenommen. Naturgraphit - ein wichtiger Bestandteil der Anodenkonstruktion sowohl in LFP- als auch in NMC-Batterien - wird ebenfalls zum ersten Mal mit einer Abgabe von 25 % belegt.2.
Da die Batterie in der Regel ein Drittel des Gesamtpreises eines E-Fahrzeugs ausmacht, führen diese Tarife zu großen Diskrepanzen in der Kostenstruktur - genug, um das Gleichgewicht zwischen Gewinn und Verlust pro Einheit zu kippen. Für die Energiewirtschaft dürften die Tarife die Gesamtkosten für US-Integratoren um 11 % bis 16 % erhöhen, was die Wirtschaftlichkeit bestimmter Projekte beeinträchtigen könnte, insbesondere solcher mit geringen Gewinnspannen.
Es gibt auch noch andere Faktoren; die Abschwächung durch den Wechsel zu alternativen Batterietechnologien ist nicht nur eine Frage der Kosten.
Es ist leicht nachvollziehbar, dass eine mittelfristig kostenorientierte Entscheidung langfristig zu einem Verlust der Wettbewerbsfähigkeit führen kann. Wie können Sie all diese Fragen angesichts drohender Fristen beantworten, vor allem, wenn Sie intern viele Iterationen durchführen müssen?
Lassen Sie uns tiefer einsteigen.
Bis vor kurzem haben die niedrigen Preise für importierte Zellen dazu geführt, dass die Herstellung von Batterien in den USA für viele Märkte wirtschaftlich kaum zu rechtfertigen war. Zwar gibt es seit einigen Jahren eine begrenzte Anzahl von US-Batterieherstellern, die Nischenbranchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Rüstungsindustrie und die Medizintechnik beliefern, aber die Möglichkeiten für in den USA hergestellte Lithium-Ionen-Zellen waren noch begrenzter. Die für diese Nischenindustrien produzierten Zellen und Batterien waren im Allgemeinen nicht wettbewerbsfähig für Massenmärkte und -anwendungen. Eine bemerkenswerte Ausnahme ist, dass vier der Gigafabriken von Tesla und Panasonic auf amerikanischem Boden stehen3 um das Wachstum von Teslas EV-Produktion in den USA zu versorgen. Allerdings handelt es sich bei dieser Produktion größtenteils um NMC, während LFP größtenteils aus Teslas Werk in Shanghai stammt.
Das soll nicht heißen, dass die US-Batterieherstellung vernachlässigt wurde, denn die USA haben sich bei der Forschung und Entwicklung neuer Batterietechnologien hervorgetan - nicht nur bei neuen chemischen Verfahren, sondern auch bei neuen Zell-/Elektrodenstrukturen und Fertigungstechnologien. Diese F&E hat zur Gründung zahlreicher neuer Batterieunternehmen geführt, die eine Produktion in großem Maßstab planen: QuantumScape, Solid Power, Factorial Energy, Sion Power und SES AI sind solche Beispiele. Während diese neuen Batterietechnologien noch viele Herausforderungen bei der Errichtung groß angelegter kommerzieller Produktionsanlagen zu bewältigen haben, planen viele Erstausrüster von Verkehrsmitteln Investitionen in die herkömmliche Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen und -Batterien, allerdings mit unterschiedlichen Zeitplänen. Da sich einige dieser Zeitpläne bis 2027 erstrecken, ist es klar, dass die Produktion von Batterien in den USA eher früher als später notwendig sein wird, um die Marktnachfrage zu befriedigen und die kurzfristigen Anreize für die inländische Batterieproduktion zu nutzen.
Auch der Energiesektor passt sich an, indem er den Aufbau von LFP-Anlagen außerhalb Chinas beschleunigt, um US-Kunden zu bedienen. Ein Blick in die NAATBatt-Datenbank zeigt eine Liste von zehn Unternehmen mit geplanten oder im Bau befindlichen Projekten zur Herstellung von LFP-Batterien in den USA. Dazu gehört auch die LFP-Zellenfabrik von LG, die derzeit in Arizona gebaut wird.
Aber das ist noch nicht alles. Für diese Lithium-Ionen-Batteriezellen werden Rohstoffe benötigt, die im Inland abgebaut und/oder geliefert werden müssen, um einige der Anreizanforderungen zu erfüllen. Die Minen, die Lithium, Nickel usw. liefern, sind zwar an der Erschließung weiterer Vorkommen interessiert, doch dauert die Erschließung neuer Minen in der Regel länger als die von den oben genannten US-Batteriefabriken geplanten Zeiträume. Ein herausragendes Beispiel für die Begrenztheit von Rohstoffen ist Graphit für negative Elektroden. Das weltweite Angebot an natürlichem Graphit ist zwar in den verbündeten Ländern der USA wie Kanada und Brasilien relativ reichlich vorhanden, stammt aber hauptsächlich vom chinesischen Festland und wird in den USA kaum abgebaut. Dies bedeutet, dass eine wichtige Ressource für viele Batteriechemikalien von Lieferketten abhängt, die Tausende von Meilen entfernt sind. Darüber hinaus führt Abschnitt 301 eine 25 %ige Abgabe auf Naturgraphit aus China ein.
Die Nachfrage wächst natürlich - und die USA sind der drittgrößte E-Mobilitätsmarkt der Welt. Auf chinesische E-Fahrzeuge werden zwar Zölle von 100 % erhoben, wenn sie in die USA exportiert werden, doch dank der schlanken Lieferkette in China können sie mit in den USA hergestellten E-Fahrzeugen, die von den neuen Batteriezöllen betroffen sind, wettbewerbsfähig bleiben. Chinesische Marken wie BYD dringen bereits in den EU-Markt ein.
Tariferhöhungen von wenigen Prozent können in der Regel in der Kostenstruktur aufgefangen werden. Aber ein Anstieg um 17,5 Prozentpunkte kann das nicht. Das bedeutet, dass jedes US-Unternehmen, das LFP in seinem Geschäftsplan hat, von den Änderungen in Abschnitt 301 stark betroffen ist - und es gibt einen knappen Wahlkampf, bevor sie überhaupt in Kraft treten, was die Unsicherheiten noch erhöht.
Mit dem Inkrafttreten der neuen Tarife spielen die Unternehmen also Szenarien durch, wie eine Beibehaltung der LFP-Basis oder ein Wechsel zu NMC aussehen könnte. Betrachten wir die Treiber.
Wenn Sie einen Wechsel des Batterietyps in Erwägung ziehen, müssen Sie zunächst Informationen einholen. Aber selbst wenn Sie sich auf offiziell veröffentlichte Informationen verlassen, birgt dies Risiken. Hier ist eine Liste von Dingen, an die Sie denken sollten.
Eine fundierte Strategie hängt von der Berücksichtigung mehrerer Faktoren ab - nicht nur der Kosten. Was Sie brauchen, ist eine Szenariomodellierung, die auf realen Informationen basiert und konkurrierende Faktoren zusammenbringt. Und genau hier kommt TWAICE ins Spiel*.
*Dr. Ryan Spray ist ein unabhängiger Gastautor von TWAICE Insights und steht in keiner Verbindung zu Produkten oder Dienstleistungen von TWAICE.
Die TWAICE-Software verwendet "physikalisch motivierte semi-empirische Alterungsmodelle". Kurz gesagt bedeutet das, dass sie bekannte physikalische Verhaltensweisen verschiedener Materialien mit Daten darüber kombiniert, wie diese Materialien in verschiedenen Konfigurationen und Produkten funktionieren und sich abbauen.
Unser Spitzenmodell geht noch einen Schritt weiter: Es greift auf eine ständig wachsende Datenbank mit tatsächlich auf dem Markt befindlichen Zellen zurück, um vorherzusagen, wie sich Ihre Batterie während ihrer Lebensdauer verändern wird. Das bedeutet, dass Sie TWAICE zusätzlich zur Szenariomodellierung auch als Plausibilitätsprüfung durch Dritte verwenden können ... zur Validierung eines Datenblattes eines Lieferanten anhand eines realistischen Lastprofils.
Das bedeutet, dass Sie verschiedene Zelltypen - nicht nur LFP und NMC - mit einem hohen Maß an Vertrauen darauf vergleichen können, dass die Daten die reale Welt genau abbilden. Gleichzeitig können Sie verschiedene Szenarien in zahllosen Kombinationen untersuchen und Ihre Geschäftsstrategie anhand einer Vielzahl von Szenario-Iterationen (einschließlich der neuen Realitäten und Kompromisse, die Abschnitt 301 aufwirft) bis ins kleinste Detail abstimmen, um die von Ihnen erwartete Marktrealität widerzuspiegeln. Hier ist ein Vorgeschmack auf die verfügbaren Stufen:
Und schließlich: TWAICE ist kein Batterieanbieter. Wir sind ein unabhängiger Softwareentwickler, der daran interessiert ist, unsere Daten und Analysen so genau wie möglich zu machen. Das bedeutet, dass TWAICE Ihnen bei der Planung der vielleicht größten Geschäftsentscheidung dieses Jahrzehnts helfen kann - ohne Voreingenommenheit gegenüber einem bestimmten Hersteller oder einer bestimmten Chemie, können wir Ihre Chancen maximieren, es richtig zu machen.
Die Tarife steigen von 7,5 % auf 25 % sowohl für komplette Batterien als auch für ihre einzelnen Komponenten. Dies beinhaltet neue Zölle von 25 %, wo es vorher keine gab. Die Versorgung mit LFP-Batterien hängt weitgehend von ausländischen Quellen ab, und die Unterschiede zwischen den Batteriechemien machen die Entscheidung, bei LFP zu bleiben oder zur NMC-Technologie zu wechseln, schwierig.
Natürlich wird nicht jeder die besten Entscheidungen über die bevorstehende Gesetzgebung treffen. Erfolg hat derjenige, der die richtigen Informationen auf die richtige Weise nutzt.
Wenn Sie wissen möchten, wie TWAICE-Szenariomodelle Ihre Zukunftsplanung unterstützen können, nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf.
Seien Sie dabei, wenn wir den TWAICE Performance Manager vorstellen, eine innovative Lösung zur Verbesserung der Leistung und Verfügbarkeit von Battery Energiespeichersystemen.
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Dr. Spray beschäftigt sich mit technischen Herausforderungen in den Bereichen Chemie, Elektrochemie, Materialwissenschaft und Batterietechnologie. Als Spezialist für anorganische Chemie, Elektrochemie und Oberflächenchemie bietet er Lösungen für Branchen wie Bergbau, Verkehr und Unterhaltungselektronik. Sein Fachwissen umfasst Leistungs- und Fehleranalysen von Batterien (Lithium-Ionen, Blei-Säure, NiMH, LiSOCl2), elektronischen Geräten, Beschichtungen und elektrischen Komponenten. Er kennt sich mit Leistungstests, Zelldesign, IP-Analysen und rechtlicher Unterstützung aus und setzt fortschrittliche zerstörungsfreie Techniken wie Röntgen-CT-Scans ein.
Dr. Jonas Böhm ist VP Mobility Americas bei TWAICE, dem führenden Batterieanalytik-Software. Er konzentriert sich darauf, die batteriebetriebene Zukunft für alle zu erschließen, indem er eng mit Kunden und Partnern im Mobilitätssektor zusammenarbeitet. Darüber hinaus ist er Fellow des Global Future Council on Advanced Manufacturing and Value Chains des Weltwirtschaftsforums und ein Vordenker auf dem Gebiet der Plattformdynamik und vernetzten Märkte - er hat mehr als 25 Artikel, Konferenzbeiträge und Bücher verfasst.