Lithium-ion vs. Solid-state batterijen voor schepen

Stel je voor: je staat op het dek van een heavy-lift schip, ergens in de Noordzee.

De kraan is net klaar met het laden van een zware offshore-module. Je blik glijdt langs de gigantische kabels en de dieselmotoren die nu even stationair draaien. De vraag die steeds vaker opduikt bij de koffie, is niet langer óf we moeten verduurzamen, maar hóe.

Batterijen zijn het gespreksonderwerp, maar welke? Lithium-ion of de nieuwe solid-state?

Het voelt als een keuze tussen twee werelden. Beide technologieën beloven een schonere toekomst voor onze schepen, van jack-ups tot accommodatieschepen.

Toch is er een wereld van verschil in prestaties, veiligheid en kosten. Laten we niet ingewikkeld doen. We kijken naar de harde cijfers en de praktijkervaring aan boord. Zo kom je erachter wat bij jouw operatie past.

De basis: hoe werken ze?

Een lithium-ion batterij, dat klinkt bekend. Het is dezelfde technologie die in je telefoon zit, maar dan in een stalen kast met koeling en bewakingssystemen.

De cellen zijn vloeibaar aan de binnenkant. Ze laden en ontladen door lithium-ionen te verplaatsen tussen de anode en kathode. Het is een bewezen techniek die al jaren wordt gebruikt op offshore schepen voor peak shaving en dynamische positionering (DP).

Solid-state is de nieuwe belofte. Hier verdwijnt de vloeibare elektrolyt.

De batterij is volledig vast, vandaar de naam. Dat maakt het compacter en veiliger. De technologie zit nog in de opbouwfase, maar de eerste maritieme toepassingen zijn al een feit. Denk aan speciale onderzeeërs of hybride veerboten. Het is de volgende stap, maar nog niet overal beschikbaar.

Vergelijking op 5 criteria

1. Prijs en aanschaf

De initiële investering is een harde noot om te kraken. Een lithium-ion systeem voor een gemiddeld offshore schip (bijvoorbeeld een 5MW systeem) kost ongeveer tussen de €800.000 en €1,2 miljoen.

De prijs hangt af van het merk, zoals Corvus Energy of Saft, en de specifieke eisen voor DP-toepassingen.

Het is een forse investering, maar de markt is volwassen en er is veel concurrentie. Voor solid-state batterijen liggen de aanschafkosten nog een stuk hoger. Reken op minimaal 1,5 tot 2 keer de prijs van een vergelijkbaar lithium-ion systeem.

Een 5MW solid-state pack kan zomaar €1,8 miljoen tot €2,5 miljoen kosten. De technologie is nog in de opstartfase en productie is minder schaalbaar. Dat prijskaartje is voor veel operators een drempel. Lithium-ion heeft een goede energiedichtheid.

"De aanschaf is één ding, maar de levensduur bepaalt de echte waarde."

2. Energiecapaciteit en dichtheid

Je kunt redelijk wat energie kwijt in een compact formaat. Voor een offshore schip betekent dit dat je met een beperkte ruimte toch een bruikbare range krijgt voorDP-backup of kortetermijnoperaties.

Corvus Orca Energy systemen bieden bijvoorbeeld tot 1.500 kWh in een containerformaat. Solid-state wint hier op termijn.

De energiedichtheid kan 20-30% hoger liggen. Dat betekent dat je met hetzelfde gewicht meer vermogen kunt opslaan. Voor heavy-lift schepen waar elke kilo telt, is dat een groot voordeel.

Je kunt meer energie meenemen zonder het laadvermogen te beperken. Momenteel is de capaciteit nog beperkt beschikbaar in maritieme systemen, maar terwijl we de CO2-voetafdruk van een maritiem transport berekenen, zien we dat de ontwikkeling snel gaat.

3. Veiligheid en risico's

Veiligheid is heilig op zee. Lith-ion batterijen hebben een risico op thermal runaway. Als een cel oververhit raakt, kan een kettingreactie ontstaan.

Daarom zijn systemen uitgerust met complexe koeling, brandblussers en monitoring. Bedrijven als DNV certificeren deze systemen streng.

Het is veilig, maar vraagt om constante aandacht. Solid-state batterijen zijn inherent veiliger.

Zonder vloeibare elektrolyt is de kans op lekkage of brand veel kleiner. Ze kunnen beter tegen hogere temperaturen en zijn minder gevoelig voor beschadigingen. Voor offshore operaties, waar omstandigheden extreem zijn, is dit een groot pluspunt.

4. Onderhoud en gebruiksgemak

Het vermindert de noodzaak voor complexe koelsystemen. Bij lithium-ion is het onderhoud redelijk gestandaardiseerd. Regelmatige inspecties van de cellen, koelvloeistof en software-updates. De systemen zijn plug-and-play in bestaande schepen te integreren.

Gebruiksvriendelijk voor de bemanning, mits goed getraind. Storingen zijn meestal snel te herstellen door ervaren technici.

Solid-state vraagt om nieuwe kennis. De techniek is anders en er zijn minder gespecialiseerde technici beschikbaar.

Onderhoud kan duurder zijn omdat de onderdelen nog niet overal verkrijgbaar zijn. Maar de systemen zijn robuuster en hebben minder bewegende delen in de koeling. Dat betekent op termijn mogelijk minder slijtage.

5. Kosten op termijn (TCO)

De Total Cost of Ownership (TCO) is doorslaggevend. Lithium-ion heeft een levensduur van 5-10 jaar, afhankelijk van gebruik.

De aanschaf is lager, maar de vervangingskosten kunnen oplopen. Energieverlies door warmte en inefficiëntie telt ook mee. Toch is het een bewezen investering met een redelijke ROI voor veel offshore operators die overwegen een schip om te bouwen naar dual-fuel.

Solid-state belooft een langere levensduur, tot 15 jaar of meer. Minder degradatie, hogere efficiëntie.

De initiële pijn is groot, maar de kosten per cyclus kunnen lager uitvallen.

Voor schepen die langdurig op zee blijven, zoals accommodatieschepen, kan dit op termijn lonen. Het hangt af van je exploitatieprofiel.

Keuzehulp: welke past bij jou?

Kies voor lithium-ion als je budget beperkt is en je een bewezen oplossing nodig hebt voor DP-backup of hybride voortstuwing. Het is beschikbaar, getest en ondersteund door de beste fabrikanten van maritieme batterijsystemen, zoals Corvus, Saft en EST-Floattech.

Ideaal voor schepen die snel willen omschakelen zonder hoge risico's. Kies voor solid-state als je voorop wilt lopen en de extra investering kunt dragen.

Het is perfect voor heavy-lift schepen waar gewicht en veiligheid cruciaal zijn. Ook geschikt voor nieuwe bouwprojecten waar je de technologie vanaf de tekentafel kunt integreren. Denk aan toekomstbestendige offshore operaties.

Een middenweg is een hybride aanpak: start met lithium-ion en upgrade later naar solid-state. Sommige systemen zijn modulair opgebouwd, zodat je cellen kunt uitwisselen.

Of kies voor een tussenvorm zoals waterstofbrandstofcellen in combinatie met batterijen. Dat biedt flexibiliteit zonder alles op één kaart te zetten.

Conclusie: de praktijk wint

Beide technologieën hebben hun plek in de offshore wereld. Lithium-ion is de stabiele keuze voor nu, solid-state is de belofte voor morgen. De keuze hangt af van je operatie, budget en risicobereidheid.

Praat met je technische team, vraag offertes aan bij gespecialiseerde leveranciers en bekijk wat werkt voor jouw schip.

Op zee gaat het om betrouwbaarheid. Of je nu kiest voor bewezen techniek of de nieuwste innovatie, zorg dat het past bij je missie. De toekomst van de scheepvaart is elektrisch, maar de reis ernaartoe is voor iedereen anders.