Gwałtowne wzrosty cen surowców do produkcji akumulatorów od początku 2021 r. wywołują spekulacje o spadku popytu lub opóźnieniach i doprowadziły do ​​przekonania, że ​​firmy motoryzacyjne mogą zmienić preferencje dotyczące swoich pojazdów elektrycznych.

Najtańszym pakietem tradycyjnie jest pakiet litowo-żelazowo-fosforanowy lubLFP.Tesla stosuje technologię LFP w swoich modelach podstawowych produkowanych w Chinach od 2021 roku. Inni producenci samochodów, tacy jak Volkswagen i Rivian, również ogłosili, że będą stosować technologię LFP w najtańszych modelach.

Inną opcją są baterie niklowo-kobaltowo-manganowe, czyli NCM. Potrzebują one podobnej ilości litu,LFP, ale zawiera kobalt, który jest drogi, a jego proces produkcji budzi kontrowersje.

Cena kobaltu wzrosła w tym roku o 70%. Cena niklu ostatnio doświadczyła turbulencji w wyniku krótkiej wyprzedaży na giełdzie LME. Trzymiesięczna cena niklu wahała się w przedziale 27 920–28 580 USD/t w ciągu dnia 10 maja.

Tymczasem ceny litu wzrosły o ponad 700% od początku 2021 r., co doprowadziło do dużego skoku cen pakietów baterii.
Według S&P Global Market Intelligence, chińskie ceny metalu do baterii w marcu wzrosły o 580,7% w porównaniu z rokiem poprzednim w przypadku baterii LFP w przeliczeniu na dolara za kilogram, osiągając prawie 36 dolarów za kWh. W lutym ceny baterii NCM wzrosły o 152,6% w porównaniu z analogicznym okresem i osiągnęły poziom 73-78 dolarów za kWh.

„Drogalit„Cena wzrosła w ciągu ostatnich 12 miesięcy. To mniejszy rabat niż można by się spodziewać [w porównaniu z NCM], a po uwzględnieniu czynników wydajnościowych decyzja jest trudniejsza niż byłaby. Można chcieć poświęcić trochę wydajności kosztem ceny, ale obecnie nie jest to dużo tańsze” – powiedział jeden ze sprzedawców wodorotlenku kobaltu.

„Rzeczywiście istniały obawy, ponieważ koszt LFP był zbyt ryzykowny dla segmentu, na którym jest on skierowany, czyli dla tanich baterii” – potwierdziło źródło w firmie produkującej lit.

„W perspektywie krótko- i średnioterminowej nie ma oczywistych alternatyw dla akumulatorów o wysokiej zawartości niklu (zawierających 8 lub więcej części niklu). Powrót do akumulatorów NMC o niższej zawartości niklu ponownie budzi obawy dotyczące wykorzystania kobaltu, podczas gdy akumulatory LFP nie są jeszcze w pełni w stanie dorównać zasięgowi, a ponadto mają stosunkowo niekorzystne właściwości w niskich temperaturach w porównaniu z akumulatorami o wysokiej zawartości niklu” – powiedziała Alice Yu, starsza analityczka w S&P Global Market Intelligence.

Chociaż w Chinach preferowanym typem baterii jest akumulator LFP, powszechnie przyjmuje się, że NCM będzie odgrywał większą rolę na rynkach UE, gdzie konsumenci wolą samochody, którymi mogą przejechać przez cały kraj lub kontynent, zużywając najmniej ładowania.

„Przy projektowaniu zakładów produkujących akumulatory, musimy wziąć pod uwagę elastyczność. Obecnie istnieje parytet cenowy między LFP a NCM. Jeśli LFP znów stanie się znacznie tańszy, być może będziemy mogli priorytetowo traktować produkcję, ale teraz powinniśmy produkować NCM, ponieważ jest to produkt premium” – powiedział producent OEM z branży motoryzacyjnej.

Drugi producent OEM z branży motoryzacyjnej powtórzył tę uwagę: „Akumulatory LFP będą odpowiednie dla pojazdów klasy podstawowej, ale nie zostaną zastosowane w samochodach klasy premium”.

Czynnik ograniczający

Podaż litu pozostaje poważnym problemem dla rynku pojazdów elektrycznych i może uniemożliwić każdej firmie łatwe przejście na technologię LFP.

Badania S&P Global Commodity Insights pokazują, że nawet jeśli wszystkie planowane kopalnie litu zostaną uruchomione w proponowanym terminie i będą miały odpowiednie parametry materiału odpowiedniego do produkcji baterii, to do 2030 r. i tak będzie brakowało 220 000 ton metrycznych, zakładając, że popyt osiągnie 2 miliony ton metrycznych do końca dekady.

Większość zachodnich producentów litu ma zarezerwowaną większą część swojej produkcji w ramach kontraktów długoterminowych, a chińscy przetwórcy mają dużo pracy, realizując zarówno zamówienia spotowe, jak i kontrakty długoterminowe.

„Jest kilka zamówień [na żądanie], ale obecnie nie mamy żadnego materiału” – powiedział informator z firmy produkującej lit. „Mamy dostępne ilości tylko wtedy, gdy klient ma jakiś problem lub z jakiegoś powodu anuluje dostawę, w przeciwnym razie wszystko jest zarezerwowane” – dodał.

Rosnące obawy dotyczące litu i innych metali używanych w akumulatorach, które stają się czynnikiem ograniczającym adopcję pojazdów elektrycznych, sprawiły, że producenci samochodów coraz bardziej angażują się w rozwój tej branży.

General Motors zainwestuje w rozwój projektu litowego Hell's Kitchen firmy Controlled Thermal Resources w Kalifornii. Stellantis, Volkswagen i Renault nawiązały współpracę z Vulcan Resources, aby zabezpieczyć materiały z projektu Zero Carbon w Niemczech.

Alternatywa jonów sodu

W obliczu przewidywanych niedoborów litu, kobaltu i niklu, branża baterii poszukuje alternatywnych rozwiązań. Baterie sodowo-jonowe są uważane za jedną z najbardziej obiecujących opcji.

Jon sodowy zazwyczaj wykorzystuje węgiel w anodzie i materiały z kategorii znanej jako błękit pruski w katodzie. Według Venkata Srinivasana, dyrektora amerykańskiego Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS), „istnieje szereg metali, które można zastosować w błękicie pruskim, a ich wybór będzie się różnić w zależności od firmy”.

Największą zaletą baterii sodowo-jonowych jest ich niższy koszt produkcji, jak podają źródła. Ze względu na obfitość sodu na Ziemi, akumulatory te mogą kosztować prawie 3–50% mniej niż akumulatory litowo-jonowe. Gęstość energii jest porównywalna z gęstością LFP.

Contemporary Amperex Technology (CATL), jeden z największych producentów baterii w Chinach, zaprezentował w zeszłym roku swoją pierwszą generację baterii sodowo-jonowej, a także rozwiązanie w postaci pakietu baterii AB, co pokazało, że jest w stanie zintegrować ogniwa sodowo-jonowe i litowo-jonowe w jednym pakiecie. Proces produkcyjny i wyposażenie baterii sodowo-jonowej są kompatybilne z obecnymi bateriami litowo-jonowymi, poinformowała firma CATL.

Zanim jednak jony sodowe osiągną skalę komercyjną, konieczne jest rozwiązanie kilku problemów.

Nadal trzeba wprowadzić pewne usprawnienia w obszarze elektrolitu i anody.

W porównaniu do akumulatora opartego na technologii LFP, akumulator sodowo-jonowy jest mocniejszy przy rozładowywaniu, ale słabszy przy ładowaniu.

Głównym czynnikiem ograniczającym jest fakt, że minie jeszcze trochę czasu, zanim rozwiązanie to będzie dostępne na skalę komercyjną.

Podobnie zainwestowano miliardy dolarów w łańcuch dostaw akumulatorów litowo-jonowych opartych na związkach bogatych w lit i nikiel.

„Z pewnością rozważylibyśmy zastosowanie baterii sodowo-jonowych, ale najpierw musimy skupić się na technologiach, które już istnieją, i na uruchomieniu zakładu” – powiedział jeden z producentów baterii.