Wie viel Lithium enthält die Batterie eines Elektroautos?
Die Batterie ist mit Abstand der Komponente, die am stärksten den Preis, die Reichweite, das Gewicht sowie einen großen Teil des industriellen Einflusses eines Elektroautos bestimmt. Wenn es jedoch um die für ihre Herstellung benötigten Materialien geht, sind oft Zahlen zu finden, die verwirrend sein können: Tonnen an Lithium für die Produktion von Fahrzeugen, Dutzende Kilogramm Lithiumcarbonat pro Batterie oder allgemeine Angaben zu Metallen wie Nickel, Kobalt, Mangan oder Eisen.
Tatsächlich enthält ein herkömmliches Elektroauto keine Dutzende Kilogramm reines Lithium. Eine Batterie mit einer Kapazität von etwa 60 kWh kann ungefähr 5 bis 6 Kilogramm elementares Lithium enthalten, wobei die Menge je nach verwendeter Chemie, der Kapazität der Batterie sowie der technologischen Entwicklung der Zellen variiert.
Um zu verstehen, woher diese Zahl stammt, muss man zunächst wissen, welche Art von Batterien Elektroautos derzeit verwenden, denn unter dem allgemeinen Begriff „Lithium-Ionen-Batterie“ gibt es recht unterschiedliche Zusammensetzungen.
Fast alle verwenden Lithium, aber nicht alle nutzen die gleichen Materialien
Die überwiegende Mehrheit der aktuellen Elektroautos verwendet Lithium-Ionen-Batterien. Das bedeutet jedoch nicht, dass alle gleich sind. Der Hauptunterschied liegt in den Materialien, die hauptsächlich im Kathodenbereich der Zellen verwendet werden – eines der Elemente, die bestimmen, wie viel Energie die Batterie speichern kann, wie teuer ihre Herstellung ist oder welche Rohstoffe sie benötigt.
Schon seit Jahren spielen Batterien, die als NMC bezeichnet werden, eine wichtige Rolle. Die Abkürzung steht für Nickel, Mangan und Kobalt, die zusammen mit Lithium zum Kathodenmaterial gehören. Es gibt auch sogenannte NCA-Batterien, die insbesondere von einigen Herstellern in den ersten Jahren der Entwicklung von Elektrofahrzeugen verwendet wurden und Nickel, Kobalt sowie Aluminium enthalten.
Diese Chemiekonzepte haben einen bedeutenden Vorteil: Sie ermöglichen es, viel Energie bei relativ geringem Gewicht und Volumen zu speichern. Das erklärt, warum sie besonders für Fahrzeuge attraktiv waren, die eine hohe Reichweite ohne den Einsatz übermäßig großer und schwerer Batterien erreichen mussten.
Die Entwicklung innerhalb dieser Familie hat ebenfalls darauf abgezielt, die Menge an Kobalt schrittweise zu verringern. Die verschiedenen Generationen von NMC haben den Anteil an Nickel erhöht, während der Einsatz anderer Materialien zurückgegangen ist – gerade weil Kobalt traditionell eines der teuersten und problematischsten Komponenten in ihrer Lieferkette war.
Aber in den letzten Jahren hat sich eine weitere, noch wichtigere Veränderung ergeben.
LFP-Batterien haben das Marktgleichgewicht verändert
Lithium-Eisenphosphat-Batterien, bekannt als LFP, gehören ebenfalls zur Familie der Lithium-Ionen-Batterien, verzichten aber auf Nickel und Kobalt, die in anderen Chemiekonzepten verwendet werden. Stattdessen setzen sie hauptsächlich auf Eisen und Phosphat – zwei reichlich vorhandene und relativ günstige Materialien.
Ihre größte Nachteil war traditionell die geringere Energiedichte, was bedeutet, dass sie zum Speichern derselben Energiemenge mehr Gewicht oder Volumen benötigen als NMC-Batterien. Dieser Unterschied hat sich jedoch durch Verbesserungen der Zellen sowie vor allem durch neue Designs verringert, die es ermöglichen, den verfügbaren Platz innerhalb des Batteriepakets viel effektiver zu nutzen.
Gleichzeitig bieten LFP-Batterien erhebliche Vorteile hinsichtlich Kosten, Lebensdauer und thermischer Stabilität. Die Kombination dieser Faktoren erklärt, warum sie nicht länger nur eine Lösung für preiswerte Fahrzeuge sind, sondern sich zunehmend auf immer mehr Fahrzeugmodelle ausdehnen.
Der Wandel verlief insbesondere in China besonders schnell. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) machten die LFP-Batterien im Jahr 2025 bereits mehr als 55 Prozent der gesamten in Elektrofahrzeugen weltweit installierten Batteriekapazität aus, verglichen mit weniger als der Hälfte im Vorjahr. In Europa bleibt ihr Einsatz weiterhin deutlich geringer – etwas mehr als 10 Prozent des Bedarfs im Jahr 2025.
Hinter dieser Ausweitung steht auch ein sehr wichtiger wirtschaftlicher Grund. Die IEA schätzt, dass LFP-Pakete im Jahr 2025 durchschnittlich mehr als 40 Prozent günstiger pro kWh waren als die entsprechenden NMC-Pakete, wobei ein Teil dieses Unterschieds von den Anwendungen und Märkten abhängt, in denen jede Technologie eingesetzt wird.
Daher besteht eine der wichtigsten Entwicklungen in der Batterieindustrie derzeit nicht darin, Lithium aufzugeben, sondern die Verwendung von Nickel und insbesondere Kobalt zu verringern, indem man sie dort ersetzt, wo die Eigenschaften des Fahrzeugs es zulassen, durch Eisen und Phosphat.
Wie viel Lithium benötigt eine Batterie eigentlich?
Hier taucht eine der interessantesten Fragen auf. Obwohl LFP-Batterien Nickel und Kobalt in ihrem Katalysator vollständig entfernen, benötigen sie weiterhin Lithium, und der Unterschied zu einigen modernen NMC-Chemien ist nicht so groß, wie es scheinen mag.
Die von dem International Council on Clean Transportation (ICCT) verwendeten Berechnungen schätzen etwa 0,08 kg Lithium pro kWh Kapazität in einer LFP-Batterie, während moderne NMC-Batterien je nach Zusammensetzung Werte von etwa 0,09–0,10 kg/kWh aufweisen.
Wenn man diese Werte auf herkömmliche Batterien in Elektroautos anwendet, erhält man eine ungefähre Schätzung:
Batteriekapazität
LFP
moderne NMC
40 kWh
etwa 3,2 kg
etwa 3,6–4 kg
60 kWh
etwa 4,8 kg
etwa 5,4–6 kg
80 kWh
etwa 6,4 kg
etwa 7,2–8 kg
100 kWh
etwa 8 kg
etwa 9–10 kg
Es handelt sich nicht um genaue Werte, die auf jedes Modell anwendbar sind, da die konkrete Zusammensetzung der Zellen sowie ihre Energiedichte je nach Hersteller und Generation variiert. Sie dienen jedoch dazu, richtig einzuschätzen, um wie viel Lithium es geht.
Ein Elektroauto mit einer Batterie von 60 kWh benötigt nicht 20 oder 30 Kilogramm an elementarem Lithium. Üblich ist eher eine Menge von etwa fünf bis sechs Kilogramm.
Warum tauchen dann bei der Sprache über Lithium viel höhere Zahlen auf?
Ein Teil der Verwirrung entsteht durch den ununterschiedlichen Gebrauch verschiedener Begriffe. Lithium wird nicht in Form mehrerer Kilogramm reines Metalls, das direkt aus einer Mine gewonnen wird, in eine Batterie eingefügt, sondern als Bestandteil verschiedener chemischer Verbindungen, die bei der Herstellung ihrer aktiven Materialien verwendet werden.
Deshalb verwendet die Bergbauindustrie häufig Einheiten wie das äquivalente Lithiumcarbonat oder LCE, die es ermöglichen, verschiedene Verbindungen und Produktionsmethoden miteinander zu vergleichen. Die Menge an Lithiumcarbonat, die benötigt wird, um eine bestimmte Menge an elementarem Lithium zu gewinnen, ist erheblich größer als das Gewicht des eigentlichen Lithiums.
Daher ist es unerlässlich, genau zu prüfen, was gemessen wird, wenn eine Schätzung einem Elektroauto mehrere Dutzend Kilogramm „Lithium“ zuschreibt. Es kann sich dabei um äquivalentes Lithiumcarbonat, eine andere Verbindung oder verarbeitete Rohstoffe handeln – und nicht um die Menge an elementarem Lithium, die letztendlich in der Batterie enthalten ist.
Dieser Unterschied erklärt einen großen Teil der scheinbar widersprüchlichen Zahlen, die bei dem Vergleich verschiedener Studien auftauchen.
Der Austausch von NMC durch LFP verringert den Lithiumbedarf nur geringfügig
Der Vergleich zwischen den beiden Technologien ermöglicht es, einen weiteren wichtigen Aspekt des Übergangs zu verstehen, den die Branche gerade durchläuft. Der Ersatz von NMC-Batterien durch LFP-Batterien kann den Verbrauch an Nickel und Kobalt erheblich verringern, hat aber nur einen relativ geringen Einfluss auf die Nachfrage nach Lithium.
ICCT schätzt, dass ein Szenario mit einer viel höheren Verbreitung von LFP-Batterien die weltweite Lithiumnachfrage im Jahr 2030 nur um etwa 2 % und im Jahr 2040 um 1 % gegenüber dem Referenzszenario senken würde. Der Grund dafür ist, dass eine LFP-Batterie pro kWh etwa 0,08 kg Lithium benötigt, im Vergleich zu etwa 0,09–0,10 kg bei den untersuchten NMC-Batterien.
Der Unterschied wäre bei anderen Materialien viel größer. Im selben Szenario würden die Bedarfe an Nickel und Kobalt deutlich sinken, da keines dieser Materialien Bestandteil des Kathodes einer LFP-Batterie ist.
Dies ermöglicht es, besser zu verstehen, wohin sich die Branche derzeit entwickelt: Die Batterien wechseln ihre Materialien, doch Lithium bleibt das gemeinsame Element der Technologien, die heute die Elektroautos dominieren.
Der nächste Schritt könnte eine Batterie sein, die kein Lithium mehr benötigt
Um Lithium tatsächlich zu ersetzen, muss man zur nächsten chemischen Familie wechseln. Eine der Technologien, die in dieser Hinsicht am meisten Fortschritte macht, ist die Natrium-Ionen-Batterie, deren Funktionsweise Ähnlichkeiten mit Lithiumbatterien aufweist, bei der jedoch Lithium durch Natrium ersetzt wird.
Ihr Hauptvorteil liegt nicht nur im wirtschaftlichen Aspekt. Natrium ist äußerst reichlich vorhanden und würde es ermöglichen, eine derzeit stark um Lithium konzentrierte Lieferkette zu diversifizieren, außerdem weist es bestimmte Vorteile bei der Funktionsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf.
Die Technologie hat bereits die rein experimentelle Phase hinter sich. Hersteller wie CATL und BYD erhöhen ihre Produktion, und die ersten Fahrzeuge mit Natriumbatterien beginnen bereits, auf den Markt zu kommen. Dennoch besteht weiterhin ein erheblicher Unterschied in der Energiedichte im Vergleich zu den fortgeschritteneren Lithiumtechnologien.
Das bedeutet, dass zur Speicherung derselben Energiemenge weiterhin eine größere oder schwerere Batterie erforderlich sein kann – ein Nachteil, der insbesondere bei Fahrzeugen von Bedeutung ist, die eine große Reichweite benötigen.
Deshalb können sich ihre ersten Anwendungen auf kleine Autos, städtische Nutzfahrzeuge, zweirädrige und dreirädrige Fahrzeuge oder stationäre Lagerungssysteme konzentrieren, bei denen Gewicht und Volumen weniger wichtig sind. Ebenfalls werden Batterien erforscht, die Natrium- und Lithiumzellen kombinieren, um die Vorteile beider Technologien zu nutzen.
Festkörperbatterien bedeuten nicht unbedingt den Verzicht auf Lithium
Es gibt eine weitere Technologie, die immer wieder erwähnt wird, wenn es um Batterien der Zukunft geht: die sogenannten Festkörperbatterien. Es ist wichtig, sie von dem Übergang zu Natrium zu unterscheiden, da sie nicht genau dasselbe Problem lösen.
Eine Festkörperbatterie kann weiterhin Lithium verwenden. Der Hauptunterschied zu einer herkömmlichen Batterie liegt im Elektrolyten, dem Medium, durch das die Ionen zwischen den Elektroden wandern. Aktuelle Batterien verwenden in der Regel einen flüssigen Elektrolyten, während Festkörpertechnologien versuchen, diesen vollständig oder teilweise durch feste Materialien zu ersetzen.
Ziel ist es, Batterien mit höherer Energiedichte, besseren Leistungen und potenziell größerer Sicherheit zu entwickeln, doch es bestehen weiterhin erhebliche industrielle Herausforderungen. Obwohl bereits Zellen für Tests hergestellt werden und kommerziell verfügbare halbfeste Lösungen existieren, müssen vollständig festkörperbasierte Batterien noch nachweisen, dass sie wettbewerbsfähig und in großem Maßstab hergestellt werden können.
Daher bedeutet das Reden über einen festen Zustand nicht automatisch das Reden über eine lithiumfreie Batterie. Es handelt sich um zwei unterschiedliche Entwicklungen: Bei der einen versucht man, grundlegend zu verändern, wie die Zelle aufgebaut und funktioniert; bei der anderen kann, wie beim Natrium, eines der Grundmaterialien ersetzt werden.
Lithium bleibt weiterhin entscheidend, auch wenn die Batterien immer unterschiedlicher werden
Die Entwicklung der Batterien für Elektrofahrzeuge verläuft nicht in eine einzige Richtung. In den ersten Jahren der Markterweiterung lag der Schwerpunkt besonders darauf, durch Chemien mit hoher Energiedichte wie NMC oder NCA maximale Reichweite zu erreichen. Jetzt, wo das Produktionsvolumen zunimmt, gewinnen Kosten, die Verfügbarkeit von Rohstoffen sowie die Versorgungssicherheit immer mehr an Bedeutung.
Dies erklärt das außergewöhnliche Wachstum der LFP-Batterien. Ihr Ausbau ermöglicht es, auf Nickel und Kobalt zu verzichten und stattdessen häufiger vorkommende Materialien wie Eisen und Phosphor zu verwenden, obwohl Lithium weiterhin unverzichtbar bleibt.
Natriumbatterien stellen einen anderen Ansatz dar, da sie den Bedarf an Lithium vollständig beseitigen können, müssen jedoch noch ihre geringere Energiedichte überwinden und eine Industriekette entwickeln, die derjenigen vergleichbar ist, die Lithium-Ionen-Batterien über Jahrzehnte aufgebaut haben.
Währenddessen bleibt die Menge an Lithium, die ein Elektroauto tatsächlich enthält, weiterhin deutlich geringer, als es einige üblicherweise verwendete Zahlen nahelegen könnten. In einer Batterie mit einer Kapazität von 60 bis 80 kWh sind es etwa fünf bis acht Kilogramm an elementarem Lithium – genug, um die Energie zu speichern, die benötigt wird, um ein Auto über Hunderte von Kilometern zu bewegen, und um sie wiederholt über Tausende von Lade- und Entladezyklen hinweg zu nutzen.
