De forse prijsstijgingen van grondstoffen voor batterijen sinds begin 2021 leiden tot speculaties over een afname van de vraag of tot vertragingen, en hebben de vrees doen ontstaan ​​dat autofabrikanten hun voorkeur voor elektrische voertuigen zouden kunnen verschuiven.

Het goedkoopste accupakket is van oudsher lithium-ijzerfosfaat, ofLFP.Tesla gebruikt LFP al sinds 2021 voor zijn in China geproduceerde instapmodellen. Andere autofabrikanten, zoals Volkswagen en Rivian, hebben ook aangekondigd dat ze LFP in hun goedkoopste modellen zullen gaan gebruiken.

Nikkel-kobalt-mangaanbatterijen, ofwel NCM-batterijen, zijn een andere optie. Ze hebben een vergelijkbare hoeveelheid lithium nodig alsLFPMaar het bevat kobalt, wat duur is en waarvan het productieproces omstreden is.

De prijs van kobalt is dit jaar met 70% gestegen. Nikkel heeft de afgelopen tijd turbulentie gekend na een short squeeze op de LME. De driemaandsprijs voor nikkel schommelt op 10 mei intraday tussen $27.920 en $28.580 per ton.

Ondertussen zijn de lithiumprijzen sinds begin 2021 met meer dan 700% gestegen, wat heeft geleid tot een flinke prijsstijging van accupakketten.
Volgens S&P Global Market Intelligence stegen de kosten van batterijmetaal in China in maart met 580,7% op jaarbasis voor LFP-batterijen, gerekend per kilogram, tot bijna $36/kWh. De kosten voor NCM-batterijen stegen in dezelfde periode met 152,6% tot $73-78/kWh in februari.

“De manierlithiumDe prijs is de afgelopen 12 maanden gestegen. De korting is kleiner dan je zou verwachten [ten opzichte van NCM] en als je de prestatiefactoren meerekent, is het een lastigere beslissing dan het anders zou zijn geweest. Je zou wellicht wat prestaties willen inleveren voor een lagere prijs, maar veel goedkoper is het tegenwoordig niet meer”, aldus een verkoper van kobalthydroxide.

"Er waren inderdaad zorgen, omdat de kosten van LFP een te groot risico vormden voor het segment waarop het zich richt, namelijk goedkope batterijen," beaamde een bron bij een lithiumproducent.

"Er zijn op de korte tot middellange termijn geen duidelijke alternatieven voor nikkelrijke batterijen (batterijen met 8 delen nikkel of meer). De terugkeer naar NMC-batterijen met een lager nikkelgehalte brengt opnieuw zorgen over het gebruik van kobalt met zich mee, terwijl LFP-batterijen de actieradius nog niet volledig kunnen evenaren en bovendien relatief ongunstige eigenschappen bij lage temperaturen hebben in vergelijking met nikkelrijke batterijen", aldus Alice Yu, senior analist bij S&P Global Market Intelligence.

Hoewel de voorkeur in China uitgaat naar de LFP-batterij, wordt algemeen aangenomen dat NCM een grotere rol zal spelen op de EU-markt – waar consumenten de voorkeur geven aan auto's waarmee ze met zo min mogelijk laadbeurten het hele land of continent door kunnen reizen.

“Bij het ontwerpen van batterijfabrieken moeten we flexibiliteit in ogenschouw nemen. Momenteel is er prijsgelijkheid tussen LFP en NCM. Als LFP weer veel goedkoper wordt, kunnen we de productie ervan wellicht prioriteren, maar op dit moment zouden we NCM moeten produceren omdat het een premiumproduct is”, aldus een autofabrikant.

Een tweede autofabrikant beaamde die opmerking: "LFP-batterijen zullen zeker beschikbaar zijn voor instapmodellen, maar niet voor premium auto's."

Beperkende factor

De beschikbaarheid van lithium blijft een grote zorg voor de markt van elektrische voertuigen en iets dat een bedrijf ervan kan weerhouden om gemakkelijk over te stappen op lithium-ionpolymerisatie (LFP).

Onderzoek van S&P Global Commodity Insights toont aan dat als alle geplande lithiummijnen binnen de voorgestelde termijn operationeel worden en de juiste specificaties voor batterijkwaliteit lithium leveren, er in 2030 nog steeds een tekort van 220.000 ton zal zijn, ervan uitgaande dat de vraag aan het einde van het decennium 2 miljoen ton bereikt.

De meeste westerse lithiumproducenten hebben het grootste deel van hun productie vastgelegd in langetermijncontracten, en Chinese verwerkers hebben het druk met zowel spot- als langetermijncontracten.

"Er zijn verschillende [spot]aanvragen, maar we hebben momenteel geen materiaal beschikbaar", aldus een bron bij een lithiumproducent. "We hebben alleen volumes beschikbaar wanneer een klant een probleem heeft of om de een of andere reden een levering annuleert; anders is alles volgeboekt", voegde hij eraan toe.

De toenemende bezorgdheid dat lithium en andere batterijmetalen de beperkende factor zouden kunnen worden voor de acceptatie van elektrische voertuigen, heeft ertoe geleid dat autofabrikanten zich steeds meer bezighouden met de toeleveringsketen van de industrie.

General Motors investeert in de ontwikkeling van het lithiumproject Hell's Kitchen van Controlled Thermal Resources in Californië. Stellantis, Volkswagen en Renault werken samen met Vulcan Resources om materiaal te verkrijgen van het Zero Carbon-project in Duitsland.

Natriumionenalternatief

Gezien de verwachte tekorten aan lithium, kobalt en nikkel, is de batterij-industrie op zoek naar alternatieven. Natrium-ionbatterijen worden beschouwd als een van de meest veelbelovende opties.

Natrium-ionbatterijen gebruiken doorgaans koolstof in de anode en materialen uit een categorie die bekend staat als Pruisisch blauw in de kathode. Er is "een reeks metalen die in Pruisisch blauw gebruikt kunnen worden, en dit verschilt per bedrijf", aldus Venkat Srinivasan, directeur van het Amerikaanse Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS).

Het grootste voordeel van natrium-ionbatterijen is de lagere productiekost, aldus bronnen. Door de overvloed aan natrium op aarde zouden deze accupakketten bijna 3% tot 50% goedkoper kunnen zijn dan lithium-ionbatterijen. De energiedichtheid is vergelijkbaar met die van lithium-ionbatterijen.

Contemporary Amperex Technology (CATL), een van de grootste batterijfabrikanten in China, presenteerde vorig jaar zijn eerste generatie natrium-ionbatterijen, samen met zijn AB-batterijpakketoplossing. Hiermee toonde het bedrijf aan dat het in staat was om natrium-ioncellen en lithium-ioncellen in één pakket te integreren. Het productieproces en de apparatuur voor de natrium-ionbatterij zijn compatibel met de huidige lithium-ionbatterijen, aldus CATL.

Maar voordat natriumionen op grote commerciële schaal kunnen worden ingezet, moeten er nog een aantal zaken worden aangepakt.

Er valt nog het een en ander te verbeteren aan de elektrolyt- en anodezijde.

Vergeleken met een LFP-batterij is een natrium-ionbatterij sterker bij het ontladen, maar zwakker bij het opladen.

De belangrijkste beperkende factor is dat het nog enige tijd zal duren voordat dit product commercieel verkrijgbaar is.

Op vergelijkbare wijze zijn er miljarden dollars geïnvesteerd in de toeleveringsketen van lithium-ionbatterijen, gebaseerd op lithium- en nikkelrijke chemische processen.

"We zouden zeker naar natrium-ionbatterijen kijken, maar we moeten ons eerst richten op de technologieën die al beschikbaar zijn en de fabriek in bedrijf stellen," aldus een batterijfabrikant.