LFP vs. NMC: Welcher Akkutyp ist besser?

Wer sich etwas genauer mit Stromspeichern beschäftigt, stellt sich früher oder später die Frage nach der besten Batterietechnologie. Längst sind Lithium-Ionen-Akkus der Standard für Heimspeicher – und dabei kommen immer häufiger die LFP-Technologie (Lithium-Eisenphosphat) zum Einsatz. Aber ist LFP wirklich besser als NMC (Nickel-Mangan-Kobalt)? Wir schauen uns die zwei Batterie-Ausführungen im Folgenden etwas genauer an.

LFP-Akkus: Was macht sie besonders? 

Eigenschaften von LFP-Akkus im Überblick

NMC-Akkus: Besonderheiten und Eigenschaften

Eigenschaften von NMC-Akkus im Überblick

*Anzahl vollständiger Ladezyklen, bis die Batterie die Grenze von 75 % ihrer ursprünglichen Leistungskapazität erreicht hat. 

Blick in die Zukunft von LFP- und NMC-Akkus 

Lithium-Eisenphosphat- und Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Akkus sind die zwei führenden Lithium-Ionen-Batterietechnologien auf der Welt. Durch ihre unterschiedlichen Eigenschaften haben sie teilweise auch unterschiedliche Einsatzbereiche – daher ist es unwahrscheinlich, dass einer der beiden Akkus den jeweils anderen verdrängen wird. 
 

Viel wahrscheinlicher ist es, dass LFP- und NMC-Batterien künftig noch gezielter für bestimmte Anwendungen entwickelt werden. So lässt sich zum Beispiel die Energiedichte von LFP-Akkus steigern, indem man der Kathode Mangan (LMFP) beimischt. Bei NMC-Akkus lässt sich dagegen die Kosteneffizienz verbessern, indem man einen Teil des Kobalts durch einen höheren Nickel-Anteil ersetzt.  

Insbesondere die E-Mobilität und der Batteriespeicher-Markt werden die Entwicklung von LFP- und NMC-Akkus beeinflussen. Derzeit werden LFP-Akkus hauptsächlich in China produziert, während die leistungsstärkeren NMC-Akkus auch in den USA und Europa hergestellt und zum Beispiel in Oberklasse-E-Autos eingesetzt werden. Eine Analyse des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) prognostiziert die Verteilung der aktuellen Produktionskapazitäten.

 

LFP oder NCM – was wird sich durchsetzen? 

Mit Blick auf die Sicherheit und Lebensdauer der Batterien ist davon auszugehen, dass sich LFP-Akkus in Zukunft im Bereich der Stromspeicher durchsetzen werden. In der E-Mobilität stehen die hohe Energiedichte und damit die Reichweite der NMC-Akkus der Langlebigkeit der LFP-Akkus gegenüber. 

Denkbar wäre, dass sich LFP für schwere Industriefahrzeuge und elektrische Kleinwagen durchsetzt, während leistungsstarke Oberklassewagen weiterhin NMC-Akkus nutzen. Für tragbare Elektrogeräte, E-Bikes und andere, kleinere Anwendungen werden wohl NMC-Akkus bis auf weiteres die beste Wahl bleiben, da sie bei vergleichbarer Leistung deutlich kleiner und leichter sind als LFP-Batterien. 

Batterietypen mit Zukunftspotenzial 

Parallel zur laufenden Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Batterien gibt es auch neue Ansätze für leistungsstarke Batterien: etwa die Forschung an Natriumbatterien oder die sogenannte Feststoffbatterie, die einen Festkörper anstelle eines flüssigen Elektrolyts nutzt. Feststoffbatterien sind kleiner, leichter und weniger anfällig für Überhitzung als NMC-Batterien – allerdings ist die Technologie bisher noch nicht marktreif.

Ein anderer Ansatz ist, das Lithium der Lithium-Ionen-Batterien durch Natrium zu ersetzen. Aktuell wird an sogenannten Natrium-Ionen-Zellen geforscht, die nur etwa drei Prozent Lithium enthalten und komplett ohne Nickel, Mangan und Kobalt auskommen. Sie sind besonders nachhaltig, da Natrium in großen Mengen in der Natur vorhanden ist. Marktreif ist aber auch die Natrium-Batterie derzeit noch nicht. 

Fazit: Welche Technologie ist nach unserer Ansicht die bessere?

Bis 2023 haben wir von SENEC in unseren Speichern unter anderem die NMC-Batterietechnologie genutzt. Die hohe Ladeleistung im Verhältnis zur Batterie-Lebensdauer bot optimale Voraussetzungen für den langjährigen Einsatz in stationären Batteriespeichern. Allerdings gab es mit den NMC-Akkus gewisse Einschränkungen – etwa bei der Wahl des Stromspeicher-Standorts, da NMC-Akkus empfindlich auf sehr hohe bzw. niedrige Temperaturen reagieren. Auch das Risiko von Kurzschluss und Überhitzung, das wir mit dem internen Batteriemanagementsystem und unserer Monitoring-Software SENEC.SmartGuard bereits gut steuern konnten, wollten wir gern weiter reduzieren.

Aus diesem Grund sind wir mit dem Launch unserer neuen Speicher-Generation SENEC.Home E4 und SENEC.Home P4 vollständig auf die LFP-Technologie umgestiegen. Die schnelle Entwicklung der LFP-Technologie in den letzten Jahren ermöglicht eine höhere Energiedichte der Batteriezellen bei gleichzeitiger Langlebigkeit und höchster Sicherheit beim Stromspeicher. Zusammengenommen liefern diese Eigenschaften aus unserer Sicht die besten Argumente für den LFP-Akku.