Різке зростання цін на сировину для акумуляторів з початку 2021 року викликає спекуляції щодо зниження попиту або затримок, а також призвело до переконання, що автомобільні компанії можуть змінити вподобання щодо своїх електромобілів.

Найдешевшим пакетом традиційно був літій-залізо-фосфатний, абоЛФП.Tesla використовує LFP для своїх початкових моделей, вироблених у Китаї, з 2021 року. Інші автовиробники, такі як Volkswagen та Rivian, також оголосили, що використовуватимуть LFP у своїх найдешевших моделях.

Нікель-кобальт-марганцеві, або NCM, батареї – ще один варіант. Їм потрібна така ж кількість літію, як іЛФП, але він містить кобальт, який є дорогим, а процес його виробництва є суперечливим.

Ціна на кобальт зросла на 70% за рік. Нікель нещодавно зазнав нестабільності після короткострокового падіння на Лондонській біржі біржі металургії (LME). Тримісячна ціна на нікель торгується в межах дня в діапазоні $27 920-$28 580/тонна станом на 10 травня.

Тим часом, ціни на літій зросли більш ніж на 700% з початку 2021 року, що призвело до значного стрибка цін на акумуляторні блоки.
Згідно з даними S&P Global Market Intelligence, вартість металу для акумуляторів у Китаї у березні зросла на 580,7% у порівнянні з минулим роком для акумуляторів LFP у перерахунку на долар за кілограм, піднявшись майже до 36 доларів США/кВт·год. Вартість акумуляторів NCM зросла на 152,6% за той самий період до 73-78 доларів США/кВт·год у лютому.

«Шляхлітій«ціна на нього завищена протягом останніх 12 місяців. Це менша знижка, ніж можна було б очікувати [порівняно з NCM], і якщо врахувати фактори продуктивності, то рішення стає складнішим, ніж могло бути раніше. Можливо, ви захочете пожертвувати деякими показниками продуктивності заради вартості, але зараз це не набагато дешевше», – сказав один продавець гідроксиду кобальту.

«Дійсно, були побоювання, оскільки вартість LFP була занадто ризикованою для сегмента, на який вона орієнтована, а саме для недорогих акумуляторів», – погодилося джерело у компанії-виробнику літію.

«У короткостроковій та середньостроковій перспективі немає очевидних альтернатив нікельмістким батареям (тим, що містять 8 частин нікелю або більше). Повернення до NMC-батарей з низьким вмістом нікелю знову викликає занепокоєння щодо використання кобальту, тоді як LFP-батареї ще не можуть повністю відповідати продуктивності цього діапазону, а також мають відносно несприятливі низькотемпературні характеристики порівняно з нікельмісткими батареями», – Еліс Ю, старший аналітик S&P Global Market Intelligence.

Хоча в Китаї переважно використовується акумулятор LFP, вважається, що NCM відіграватиме більшу роль на ринках ЄС, де споживачі віддають перевагу автомобілям, які дозволяють їм пересуватися країною або континентом з найменшою кількістю зарядів.

«Розглядаючи проектування акумуляторних заводів, нам потрібно враховувати гнучкість. Зараз існує паритет цін між LFP та NCM. Якщо LFP знову стане набагато дешевшим, ми, можливо, зможемо надати пріоритет виробництву, але зараз нам слід виробляти NCM, тому що це преміальний продукт», – сказав виробник оригінального обладнання для автомобілів.

Другий виробник оригінального обладнання для автомобілів повторив цей коментар: «Акумулятори LFP будуть доступні лише для автомобілів початкового рівня, але не будуть застосовані для автомобілів преміум-класу».

Обмежувальний фактор

Постачання літію залишається серйозною проблемою для ринку електромобілів і може перешкодити будь-якій компанії легко перейти на LFP.

Дослідження S&P Global Commodity Insights показує, що якщо всі літієві шахти, що знаходяться в розробці, будуть введені в експлуатацію в запропоновані терміни, з правильними специфікаціями матеріалу для акумуляторів, до 2030 року все ще існуватиме дефіцит у розмірі 220 000 метричних тонн, за умови, що попит досягне 2 мільйонів метричних тонн наприкінці десятиліття.

Більшість західних виробників літію мають більшу частину свого виробництва заброньовану за довгостроковими контрактами, а китайські переробники були зайняті як спотовими, так і довгостроковими контрактами.

«Є кілька [спотових] запитів, але наразі у нас немає жодного матеріалу в наявності», – сказало джерело у компанії-виробнику літію. «У нас є обсяги, доступні лише тоді, коли у клієнта виникає якась проблема або він скасовує відвантаження з якоїсь причини, інакше все заброньовано», – додав він.

Зростаюча стурбованість щодо літію та інших металів, що використовуються в акумуляторах, що стають обмежувальним фактором для стимулювання впровадження електромобілів, спонукала автовиробників дедалі більше залучатися до розробки нових технологій у галузі.

General Motors інвестуватиме в розвиток літієвого проекту Hell's Kitchen компанії Controlled Thermal Resources у Каліфорнії. Stellantis, Volkswagen та Renault співпрацювали з Vulcan Resources для забезпечення матеріалами з проекту Zero Carbon у Німеччині.

Альтернатива натрій-іонам

З огляду на очікуваний дефіцит поставок літію, кобальту та нікелю, акумуляторна промисловість досліджує альтернативи. Натрій-іонні акумулятори вважаються одним із найперспективніших варіантів.

Для натрій-іонів зазвичай використовується вуглець в аноді та матеріали з категорії, відомої як берлінський блакитний, в катоді. За словами Венката Срінівасана, директора американського Центру спільного використання енергії Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS), «існує ряд металів, які можна використовувати для берлінського блакитного, і їх кількість залежить від компанії».

Найбільшою перевагою натрій-іонних акумуляторів є нижча собівартість виробництва, повідомляють джерела. Через велику кількість натрію на Землі, ці акумуляторні блоки можуть коштувати майже на 3–50% менше, ніж літій-іонні акумулятори. Щільність енергії порівнянна з LFP.

Компанія Contemporary Amperex Technology (CATL), один з найбільших виробників акумуляторів у Китаї, минулого року представила своє перше покоління натрій-іонних акумуляторів разом зі своїм рішенням для акумуляторних блоків AB, яке продемонструвало здатність інтегрувати натрій-іонні та літій-іонні елементи в один блок. За словами CATL, виробничий процес та обладнання для натрій-іонних акумуляторів сумісні з сучасними літій-іонними акумуляторами.

Але перш ніж використання натрій-іонів досягне значних комерційних масштабів, необхідно вирішити деякі проблеми.

Ще є деякі покращення, яких потрібно досягти з боку електроліту та анода.

Порівняно з акумулятором на основі LFP, натрій-іонний акумулятор сильніший при розряді, але слабший при зарядці.

Основним обмежувальним фактором є те, що до комерційної доступності ще далеко.

Аналогічно, мільярди доларів інвестицій було вкладено в ланцюг поставок літій-іонних акумуляторів, заснований на хімічних речовинах, багатих на літій та нікель.

«Ми, звичайно, розглянемо натрій-іонні технології, але спочатку нам потрібно зосередитися на технологіях, які вже існують, та на запуску заводу», – сказав один виробник акумуляторів.