افزایش شدید قیمت مواد اولیه باتری از ابتدای سال ۲۰۲۱ باعث گمانهزنیهایی در مورد کاهش تقاضا یا تأخیر در عرضه شده و این باور را ایجاد کرده است که شرکتهای خودروسازی ممکن است ترجیحات خود را برای خودروهای برقی تغییر دهند.
ارزانترین بسته باتری به طور سنتی لیتیوم-آهن-فسفات بوده است، یاLFP.تسلا از سال ۲۰۲۱ از LFP برای مدلهای پایه ساخت چین خود استفاده میکند. سایر خودروسازان مانند فولکس واگن و ریویان نیز اعلام کردند که از LFP در ارزانترین مدلهای خود استفاده خواهند کرد.
باتریهای نیکل-کبالت-منگنز یا NCM گزینه دیگری هستند. آنها به مقدار مشابهی لیتیوم نیاز دارند تا ...LFPاما شامل کبالت میشود که گران است و فرآیند تولید آن بحثبرانگیز است.
قیمت فلز کبالت در سال جاری ۷۰ درصد افزایش یافته است. نیکل اخیراً پس از فشار فروش در بورس فلزات لندن (LME) شاهد تلاطم بوده است. قیمت سه ماهه نیکل در ۱۰ مه در محدوده روزانه ۲۷۹۲۰ تا ۲۸۵۸۰ دلار در هر تن معامله میشود.
در همین حال، قیمت لیتیوم از ابتدای سال ۲۰۲۱ بیش از ۷۰۰ درصد افزایش یافته است که منجر به جهش بزرگی در قیمت باتریها شده است.
طبق گزارش S&P Global Market Intelligence، هزینه فلز باتری در چین در ماه مارس برای باتریهای LFP بر اساس دلار در هر کیلوگرم، 580.7 درصد نسبت به سال گذشته افزایش یافته و به تقریباً 36 دلار در هر کیلووات ساعت رسیده است. باتریهای NCM در مدت مشابه 152.6 درصد افزایش یافته و در ماه فوریه به 73 تا 78 دلار در هر کیلووات ساعت رسیده است.
«راهلیتیومیکی از فروشندگان هیدروکسید کبالت گفت: «قیمت آن در ۱۲ ماه گذشته افزایش یافته است. این تخفیف کمتر از آن چیزی است که انتظار داشتید [در مقایسه با NCM] و وقتی فاکتورهای عملکرد را در نظر بگیرید، تصمیم گیری دشوارتر از آن چیزی است که میتوانست باشد. شاید بخواهید مقداری از عملکرد را به خاطر هزینه از دست بدهید، اما این روزها خیلی ارزانتر نیست.»
یک منبع تولیدکننده لیتیوم با این نظر موافق بود: «در واقع نگرانیهایی وجود داشت، زیرا هزینه LFP برای بخشی که هدف آن است، یعنی باتریهای کمهزینه، ریسک زیادی داشت.»
آلیس یو، تحلیلگر ارشد S&P Global Market Intelligence، گفت: «هیچ جایگزین مشخصی برای باتریهای نیکل-فشرده (آنهایی که حاوی ۸ قسمت نیکل یا بیشتر هستند) در کوتاهمدت تا میانمدت وجود ندارد. بازگشت به باتریهای NMC با نیکل کمتر، نگرانیهایی را در مورد استفاده از کبالت ایجاد میکند، در حالی که باتریهای LFP هنوز نمیتوانند به طور کامل با عملکرد برد مطابقت داشته باشند و همچنین در مقایسه با باتریهای نیکل-فشرده، ویژگیهای دمای پایین نسبتاً نامطلوبی دارند.»
در حالی که باتریهای LFP در چین ترجیح داده میشوند، معمولاً فرض بر این است که NCM نقش بیشتری در بازارهای اتحادیه اروپا ایفا خواهد کرد - جایی که مصرفکنندگان خودروهایی را ترجیح میدهند که آنها را با کمترین هزینه در سراسر کشور یا قارههای مختلف جابجا کند.
یک تولیدکننده اصلی تجهیزات (OEM) خودرو گفت: «هنگام بررسی طراحی کارخانههای باتری، باید انعطافپذیری را بررسی کنیم. در حال حاضر قیمت بین LFP و NCM برابر است. اگر LFP دوباره خیلی ارزانتر شود، شاید بتوانیم تولید را در اولویت قرار دهیم، اما در حال حاضر باید NCM را تولید کنیم زیرا یک محصول ممتاز است.»
یک تولیدکننده اصلی تجهیزات خودرو دیگر نیز همین نظر را تکرار کرد: «باتریهای LFP برای خودروهای سطح پایین مناسب خواهند بود، اما برای خودروهای لوکس مناسب نخواهند بود.»
عامل محدود کننده
عرضه لیتیوم همچنان یک نگرانی بزرگ برای بازار خودروهای برقی است و چیزی است که میتواند مانع از روی آوردن آسان هر شرکتی به باتریهای لیتیوم-یونی شود.
تحقیقات S&P Global Commodity Insights نشان میدهد که اگر تمام معادن لیتیوم در خط لوله در بازه زمانی پیشنهادی به بهرهبرداری برسند، با مشخصات مناسب مواد درجه باتری، با فرض اینکه تقاضا در پایان دهه به ۲ میلیون تن برسد، همچنان تا سال ۲۰۳۰ کسری ۲۲۰ هزار تنی وجود خواهد داشت.
بیشتر تولیدکنندگان لیتیوم غربی، بیشترین بخش تولید خود را تحت قراردادهای بلندمدت رزرو کردهاند و شرکتهای تبدیلکننده چینی هم با الزامات قراردادهای لحظهای و هم بلندمدت سر و کار داشتهاند.
منبع تولیدکننده لیتیوم گفت: «چندین درخواست [فوری] وجود دارد، اما در حال حاضر هیچ کالایی در دسترس نداریم.» وی افزود: «ما فقط زمانی که مشتری مشکلی داشته باشد یا به دلیلی ارسال را لغو کند، حجم موجود را داریم، در غیر این صورت همه چیز رزرو شده است.»
نگرانیهای فزاینده در مورد لیتیوم و سایر فلزات باتری، که به عامل محدودکنندهی پذیرش خودروهای برقی تبدیل شدهاند، خودروسازان را بر آن داشته است که به طور فزایندهای در بخش بالادستی این صنعت مشارکت کنند.
جنرال موتورز در توسعه پروژه لیتیوم Hell’s Kitchen شرکت Controlled Thermal Resources در کالیفرنیا سرمایهگذاری خواهد کرد. استلانتیس، فولکس واگن و رنو با شرکت Vulcan Resources برای تأمین مواد اولیه از پروژه Zero Carbon در آلمان همکاری کردند.
جایگزین یون سدیم
با توجه به کسری عرضه مورد انتظار لیتیوم، کبالت و نیکل، صنعت باتری در حال بررسی گزینههای جایگزین است. باتریهای سدیم-یون به عنوان یکی از امیدوارکنندهترین گزینهها در نظر گرفته میشوند.
یون سدیم معمولاً از کربن در آند و از موادی از دستهای به نام آبی پروس در کاتد استفاده میکند. به گفته ونکات سرینیواسان، مدیر مرکز همکاری علوم ذخیرهسازی انرژی آرگون (ACCESS) مستقر در ایالات متحده، «مجموعهای از فلزات وجود دارند که میتوانند در آبی پروس استفاده شوند و بسته به شرکت متفاوت خواهند بود».
منابع گفتند که بزرگترین مزیت باتریهای سدیم-یون، هزینه تولید پایینتر آنهاست. به دلیل فراوانی سدیم در زمین، این باتریها میتوانند تقریباً ۳ تا ۵۰ درصد کمتر از باتریهای لیتیوم-یونی هزینه داشته باشند. چگالی انرژی آنها با باتریهای لیتیوم-یونی سبک (LFP) قابل مقایسه است.
شرکت Contemporary Amperex Technology (CATL)، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان باتری در چین، سال گذشته از اولین نسل باتری سدیم-یون خود در کنار راهکار باتری AB خود رونمایی کرد که نشان داد قادر به ادغام سلولهای سدیم-یون و سلولهای لیتیوم-یون در یک بسته است. CATL اعلام کرد فرآیند تولید و تجهیزات باتری سدیم-یون با باتری لیتیوم-یون فعلی سازگار است.
اما قبل از اینکه یون سدیم بتواند به مقیاس تجاری قابل توجهی برسد، باید به برخی نگرانیها رسیدگی شود.
هنوز پیشرفتهایی در الکترولیت و سمت آند وجود دارد که باید به آنها دست یافت.
در مقایسه با باتری مبتنی بر LFP، یون سدیم در هنگام دشارژ قویتر، اما در هنگام شارژ ضعیفتر است.
عامل محدودکننده اصلی این است که هنوز تا عرضه تجاری این فناوری، مدتی زمان لازم است.
به همین ترتیب، میلیاردها دلار سرمایهگذاری در زنجیره تأمین لیتیوم-یون مبتنی بر مواد شیمیایی غنی از لیتیوم و نیکل انجام شده است.
یکی از تولیدکنندگان باتری گفت: «ما قطعاً به باتریهای سدیم-یونی فکر خواهیم کرد، اما ابتدا باید روی فناوریهایی که در حال حاضر وجود دارند و راهاندازی کارخانه تمرکز کنیم.»
زمان ارسال: ۳۱ مه ۲۰۲۲