Резкий рост цен на сырье для производства аккумуляторов с начала 2021 года порождает предположения либо о снижении спроса, либо о задержках, и приводит к убеждению, что автомобильные компании могут изменить предпочтения в отношении своих электромобилей.

Традиционно самым дешевым вариантом был литий-железо-фосфатный аккумулятор, илиЛФП.Компания Tesla использует LFP в своих моделях начального уровня, производимых в Китае, с 2021 года. Другие автопроизводители, такие как Volkswagen и Rivian, также объявили о том, что будут использовать LFP в своих самых дешевых моделях.

Ещё один вариант — никель-кобальт-марганцевые (НКМ) батареи. Им требуется примерно такое же количество лития, как и...ЛФПОднако в его состав входит кобальт, который дорог, а процесс его производства вызывает споры.

Цена на кобальт выросла на 70% за год. Цена на никель в последнее время переживает турбулентность после короткого сжатия на Лондонской бирже металлов (LME). По состоянию на 10 мая трехмесячная цена на никель торгуется в пределах внутридневного диапазона $27 920–$28 580/тонна.

Тем временем цены на литий выросли более чем на 700% с начала 2021 года, что привело к значительному скачку цен на аккумуляторные батареи.
Согласно данным S&P Global Market Intelligence, в марте китайские цены на металлы для литий-железо-фосфатных (LFP) батарей выросли на 580,7% в годовом исчислении, достигнув почти 36 долларов за кВт⋅ч. Цены на батареи на основе нитрида кальция (NCM) выросли на 152,6% за тот же период, достигнув 73-78 долларов за кВт⋅ч в феврале.

"ПутьлитийЦена за последние 12 месяцев выросла. Скидка оказалась меньше, чем можно было ожидать [по сравнению с NCM], и, если учесть факторы производительности, выбор становится сложнее, чем был бы раньше. Возможно, вы захотите пожертвовать некоторыми характеристиками ради экономии, но сейчас это не намного дешевле», — сказал один из продавцов гидроксида кобальта.

«Действительно, были опасения, поскольку стоимость литий-железо-фосфатных аккумуляторов представляла слишком большой риск для целевого сегмента, а именно для недорогих батарей», — подтвердил источник в компании-производителе лития.

«В краткосрочной и среднесрочной перспективе очевидных альтернатив никелевым батареям (содержащим 8 частей никеля или более) нет. Возвращение к батареям NMC с более низким содержанием никеля вновь вызывает опасения по поводу использования кобальта, в то время как литий-железо-фосфатные батареи пока не могут в полной мере соответствовать дальности хода и обладают относительно неблагоприятными характеристиками при низких температурах по сравнению с никелевыми батареями», — говорит Алиса Ю, старший аналитик S&P Global Market Intelligence.

Хотя в Китае предпочтительным типом аккумуляторов являются литий-железо-фосфатные (LFP) батареи, обычно предполагается, что на рынках ЕС более значительную роль будут играть нанокомпозитные батареи (NCM), поскольку потребители предпочитают автомобили, позволяющие совершать поездки по стране или континенту с минимальным количеством зарядок.

«При проектировании заводов по производству аккумуляторов нам необходимо учитывать гибкость. Сейчас существует ценовое равенство между LFP и NCM. Если LFP снова значительно подешевеет, мы, возможно, сможем отдать приоритет производству, но сейчас нам следует производить NCM, потому что это продукт премиум-класса», — сказал один из производителей автомобилей.

Второй автопроизводитель поддержал это мнение: «Литий-железо-фосфатные батареи будут использоваться в автомобилях начального уровня, но не в автомобилях премиум-класса».

Ограничивающий фактор

Проблема нехватки лития остается серьезной для рынка электромобилей и может помешать любой компании легко перейти на литий-железо-фосфатные аккумуляторы.

Исследование S&P Global Commodity Insights показывает, что даже если все находящиеся в стадии разработки литиевые рудники будут введены в эксплуатацию в предлагаемые сроки и будут соответствовать необходимым требованиям к качеству материала для аккумуляторных батарей, к 2030 году все равно возникнет дефицит в 220 000 тонн, при условии, что спрос достигнет 2 миллионов тонн к концу десятилетия.

Большинство западных производителей лития имеют наибольшую долю своей продукции, зарезервированной по долгосрочным контрактам, а китайские переработчики активно работают как с спотовыми, так и с долгосрочными контрактными потребностями.

«Есть несколько [разовых] запросов, но на данный момент у нас нет в наличии никакого материала», — сказал источник в компании-производителе лития. «У нас есть объемы, доступные только в том случае, если у клиента возникают проблемы или он отменяет отгрузку по какой-либо причине, в противном случае все заказы забронированы», — добавил он.

Растущая обеспокоенность по поводу того, что литий и другие металлы, используемые в батареях, могут стать ограничивающим фактором для внедрения электромобилей, побудила автопроизводителей все активнее участвовать в добыче и переработке сырья.

General Motors инвестирует в развитие литиевого проекта Hell's Kitchen компании Controlled Thermal Resources в Калифорнии. Компании Stellantis, Volkswagen и Renault объединились с Vulcan Resources для закупки сырья с проекта Zero Carbon в Германии.

Альтернатива ионам натрия

Учитывая ожидаемый дефицит лития, кобальта и никеля, аккумуляторная промышленность изучает альтернативные варианты. Натрий-ионные батареи считаются одним из наиболее перспективных решений.

В натрий-ионных батареях обычно используется углерод в аноде и материалы из категории, известной как прусская синь, в катоде. По словам Венката Шринивасана, директора американского Аргоннского центра совместных исследований в области наук об хранении энергии (ACCESS), существует «ряд металлов, которые могут использоваться с прусской синью, и их состав будет варьироваться в зависимости от компании».

По словам источников, главным преимуществом натрий-ионных батарей является более низкая себестоимость производства. Благодаря обилию натрия на Земле, такие батареи могут стоить почти на 3-50% меньше, чем литий-ионные. Плотность энергии сопоставима с литий-железо-фосфатными батареями (LFP).

Компания Contemporary Amperex Technology (CATL), один из крупнейших производителей аккумуляторов в Китае, в прошлом году представила первое поколение натрий-ионных аккумуляторов, а также решение AB для аккумуляторных батарей, продемонстрировавшее возможность интеграции натрий-ионных и литий-ионных элементов в один блок. По словам CATL, производственный процесс и оборудование для натрий-ионных аккумуляторов совместимы с существующими литий-ионными батареями.

Однако прежде чем ионы натрия смогут выйти на значительный коммерческий уровень, необходимо решить ряд проблем.

В части электролита и анода еще есть возможности для улучшения.

По сравнению с батареями на основе литий-железо-фосфата (LFP), натрий-ионные батареи демонстрируют более высокую эффективность при разрядке, но более низкую — при зарядке.

Главным ограничивающим фактором является то, что до коммерческого запуска еще далеко.

Аналогичным образом, миллиарды долларов были инвестированы в цепочку поставок литий-ионных аккумуляторов, основанных на химических составах с высоким содержанием лития и никеля.

«Мы, безусловно, рассмотрим возможность использования ионных аккумуляторов натрий-ионного типа, но сначала нам нужно сосредоточиться на уже существующих технологиях и ввести завод в эксплуатацию», — сказал один из производителей аккумуляторов.