4 Batterijchemie: LFP of NMC

Het zijn allebei lithium-ioncellen. Het verschil zit in de kathode, de plus-elektrode: LFP gebruikt lithium-ijzerfosfaat, NMC een oxide van nikkel, mangaan en kobalt. De min-elektrode is bij lithium-ionbatterijen in het algemeen grafiet.

Er bestaat ook een derde type, NCA (nikkel-kobalt-aluminium). In thuisbatterijen kom je het minder tegen. Het staat hier alleen omdat een belangrijke laboratoriumstudie het als vergelijking gebruikt.

Wereldwijd was LFP in 2025 goed voor zo'n 90 % van de nieuw geplaatste batterijopslag, volgens de Global Energy Review 2026 van het IEA. Vijf jaar eerder lag dat nog ruim onder 50 %. Dat cijfer gaat over opslag in het algemeen, niet alleen over thuisbatterijen.

Voor thuisbatterijen alleen is er een Duitse schatting van de HTW Berlin. In 2022 bevatte daar twee derde van de verkochte lithium-ionsystemen LFP. NMC zakte van meer dan de helft in 2018 naar 12 % in 2022, en NCA kwam op 20 %.

Voor Nederland bestaat er geen officieel cijfer per chemie. Milieu Centraal schrijft wel dat de meeste thuisbatterijen LFP gebruiken. Je installateur kan je zeggen wat hij plaatst.

Energiedichtheid zegt hoeveel energie een batterij per kilogram of per liter bevat. Volgens het IEA ligt LFP bij autobatterijen zo'n vijfde lager per kilogram en een derde lager per liter dan NMC. In een auto is dat een nadeel. In een garage, berging of technische ruimte merk je het nauwelijks, tenzij de plek krap is. Daarover meer in Veiligheid en plaatsing.

[FIGUUR: twee batterijen op een weegschaal]

Thermal runaway is een doorslaande celbrand: een cel die zichzelf steeds verder opwarmt. De EU-batterijverordening beschrijft hoe zo'n runaway in één cel kan overslaan op de rest van de batterij en daarbij veel gas kan vrijmaken.

In een laboratoriumtest uit 2015 werden volledig geladen cilindercellen bewust oververhit. LFP en NCA begonnen bij vrijwel dezelfde temperatuur zelf op te warmen, 140 en 139 °C. Het verschil zat in de heftigheid. De cel haalde 440 °C bij LFP tegenover 911 °C bij NCA, en er kwam 32 millimol gas vrij tegenover 277 millimol. Twee kanttekeningen: het ging om NCA en niet om NMC, en om losse cellen in plaats van een volledige batterij.

Een overzichtsstudie van 60 publicaties uit 2024 keek naar dat gas. NMC geeft er meer van vrij, maar het afgas van LFP is in absolute zin giftiger. LFP produceert meer waterstof, NMC meer koolmonoxide. De onderste ontvlambaarheidsgrens, de laagste concentratie waarbij het gas kan ontbranden, ligt bij LFP-gas lager (6,2 %) dan bij NMC-gas (7,9 %). De onderzoekers besluiten dat LFP-gas een groter ontvlambaarheidsrisico vormt, ook al zijn er bij de cel zelf minder vlammen. Hoe waarschijnlijk een runaway is, zegt de studie niet. Ze gaat alleen over de gevolgen als het gebeurt.

Geen enkele chemie lost alles op. De Duitse veiligheidsrichtlijn voor lithiumhuisbatterijen stelt dat je geen enkel lithium-iontype niet-brandbaar kunt noemen, omdat elektrolyt en grafiet branden. Productiefouten binnenin een cel vang je met maatregelen buiten de cel nauwelijks op.

Hoe vaak gaat het mis? Voor grote batterijparken, dus niet voor woningen, daalde het aantal incidenten per geïnstalleerde GW tussen 2018 en 2023 met 97 %, van zo'n 9,2 naar 0,2. Waar de oorzaak bekend was, lag die in 11 % van de gevallen bij cellen of modules. De meeste incidenten hadden met werking en integratie te maken, en 72 % gebeurde tijdens de bouw, de inbedrijfstelling of de eerste twee jaar. Voor Nederlandse woningen telde het NIPV een stijging van 1 incident met een thuisbatterij in 2019 naar 30 in 2023, terwijl het aantal batterijen in die periode ook sterk groeide.

[FIGUUR: batterijen met thermometer en ballon]

Een cyclus is één volledige laad- en ontlaadronde. Kalenderleeftijd is veroudering door de tijd alleen, ook als de batterij stilstaat.

Een studie van PNNL uit 2022 over netopslag, dus niet over woningen, komt op een kalenderlevensduur van 16 jaar voor LFP en 13 jaar voor NMC. Bij 80 % ontladingsdiepte rekent ze, na eigen correctie, op zo'n 4.200 cycli voor LFP en 2.800 voor NMC, tot 60 % restcapaciteit. NMC wordt in stationair gebruik doorgaans beperkt tot 90 % laadniveau. Voor LFP geldt die beperking niet.

In woningen mat de RWTH Aachen in 2024. Ze volgde 21 thuisbatterijen in Duitsland, tot 8 jaar lang. Gemiddeld verloren die 2 tot 3 procentpunt bruikbare capaciteit per jaar: LFP 2,2 en NMC 3,2, of met een tweede schattingsmethode 2,0 en 1,9. Die verschillen tussen de chemieën zijn klein naast de spreiding tussen individuele systemen, die rond 2 procentpunt ligt. De gemeten systemen dateren van 2015 en later. Nieuwere systemen verouderen volgens de HTW Berlin minder snel.

LFP is volgens het IEA bijna 30 % goedkoper per kWh dan NMC, maar dat cijfer gaat over auto's in 2024. Voor stationaire modules vond PNNL in 2022 zo'n 10 %. Het zijn twee verschillende contexten.

In LFP zit geen nikkel of kobalt, in NMC wel. Bijna twee derde van de kobaltmijnbouw zit in Congo, meer dan de helft van het nikkel in Indonesië. Bij recycling is NMC juist meer waard, door dat nikkel en kobalt. Hoe recycling van thuisbatterijen in Nederland geregeld wordt, lees je in Recycling van je thuisbatterij.

Je hoeft het celtype niet op gezag van de verkoper aan te nemen. ⏱ Volgens de EU-batterijverordening moet het label onder meer de chemie, de capaciteit, de productiedatum en het gewicht vermelden. Die regel start ten vroegste op 18 augustus 2026. Of hij al op elk product toegepast wordt, vraag je na bij de verkoper.

⏱ Vanaf 18 februari 2027 krijgt elke industriële batterij boven 2 kWh, en daar horen thuisbatterijen bij, een QR-code met een digitaal batterijpaspoort. Daarin staan publiek onder meer de chemie, de nominale capaciteit, de spanning, de verwachte levensduur in cycli, de duur van de commerciële garantie en het rendement.

In de offerte zelf zouden wij uitdrukkelijk vragen naar de chemie, de bruikbare capaciteit in kWh, de garantie op restcapaciteit en doorvoer en de plaatsingsvoorwaarden. Wat die garantie inhoudt, lees je in Levensduur en garantie, de plaatsing in Veiligheid en plaatsing.

Een gezin in Groningen krijgt twee offertes voor een thuisbatterij van 10 kWh nominaal: A met LFP, B met NMC. De prijzen laten we hier weg.

Volgens de verhoudingen van autobatterijen is LFP voor dezelfde energie zo'n 25 % zwaarder en neemt het 1,5 keer zoveel plaats in als NMC.

Dan de cycli. Volgens de Duitse veldstudie doorloopt een thuisbatterij 150 tot 300 equivalente volledige cycli per jaar. Met de netopslagwaarden uit "Levensduur" (2.800 voor NMC, 4.200 voor LFP) haalt NMC tussen 2.800 / 300 = 9 jaar en 2.800 / 150 = 19 jaar. LFP komt op 4.200 / 300 = 14 jaar tot 4.200 / 150 = 28 jaar. Die waarden gelden wel voor grote netbatterijen, en de jaren zijn afgerond.

Wat ook een grens trekt, is de kalenderlevensduur (16 jaar voor LFP, 13 voor NMC in de netopslagstudie) en vooral de garantie. Een garantie van 10 jaar, tot 80 % of minder restcapaciteit, is gebruikelijk.

Voor de offertevergelijking betekent dat: de chemie rechtvaardigt hooguit een klein prijsverschil. Een blinde voorkeur voor de ene of de andere rechtvaardigt ze niet. Vergelijk bruikbare kWh, garantie op restcapaciteit en doorvoer, certificering en plaatsingsvoorwaarden.

Welke offerte bij jouw woning past, beslis je dus niet op de chemie alleen. Je zit er tien jaar of langer aan vast, en waar de batterij komt te staan, ziet alleen iemand die ter plaatse komt kijken. De MYNRG Check zet je offertes naast jouw verbruik.

Wie LFP verkoopt als "veilig", vertelt maar de helft. De brand verloopt milder, maar het gas dat vrijkomt, is juist gevaarlijker. Waar en hoe de batterij staat, weegt dus even zwaar.

In een woning maakt de chemie voor de veroudering minder uit dan op papier. Het verschil tussen twee systemen van hetzelfde type is even groot als dat tussen LFP en NMC.

• Spanning en serie. Een LFP-cel heeft een nominale spanning van zo'n 3,2 V. Een batterij van 51,2 V bestaat uit 16 cellen in serie (16 x 3,2 V). Meer in Laagspanning of hoogspanning.
• Vlakke spanningscurve. Bij LFP blijft de celspanning over een groot deel van de lading nagenoeg gelijk. De spanning geeft dan alleen "bijna vol" en "bijna leeg" betrouwbaar aan. In de Duitse veldstudie was de onzekerheid op de capaciteitsschatting bij LFP 8,0 procentpunt, tegenover 4,4 bij een LMO/NMC-type.
• Veroudering. In de veldgegevens is verlies van de lithiumvoorraad de belangrijkste verouderingsvorm bij de onderzochte systemen: lithium dat niet meer meedoet aan de reactie.
• Gasvorming. Afgas van LFP bestaat vooral uit CO2 (48 %), waterstof (29 %) en CO (9 %). Bij NCA overheerst CO (45 %). Het waterstofaandeel verklaart de lage ontvlambaarheidsgrens van LFP-gas.
• Standaardtests. De EU-batterijverordening eist testbewijs voor onder meer externe kortsluiting, overladen, overontladen, overtemperatuur, thermische propagatie, interne kortsluiting, brand en gasemissie, voor zover het gevaar bij het product bestaat.
• Losse cellen. De gas- en temperatuurwaarden komen uit laboratoriumtests op losse cellen. Een volledig systeem heeft ook een behuizing, een BMS en brandwerende maatregelen.

• IEA, Global Energy Review 2026, Battery storage
• IEA, Global EV Outlook 2025, Electric vehicle batteries
• Milieu Centraal, Thuisbatterij: zonne-energie opslaan
• NIPV, Samenvatting onderzoek thuisbatterijen en brandveiligheid (december 2024)
• PNNL, 2022 Grid Energy Storage Technology Cost and Performance Assessment
• HTW Berlin, Hybridwechselrichter und Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien dominieren (2023)
• RWTH Aachen, Multi-year field measurements of home storage systems, Nature Energy (2024)
• RWTH Aachen, Degradation mode estimation from home storage field data (arXiv)
• Thermal runaway of commercial 18650 Li-ion batteries with LFP and NCA cathodes (2015)
• Overzichtsstudie veiligheid LFP, Journal of Energy Storage 2024, samengevat door pv magazine
• Analyse van incidenten bij batterijparken 2018-2023 (EPRI), samengevat door Energy-Storage.news
• Sicherheitsleitfaden Li-Ionen-Hausspeicher (BVES e.a., 2014)
• Verordening (EU) 2023/1542 (batterijverordening)