افزایش شدید قیمت مواد خام باتری از ابتدای سال 2021 باعث گمانه زنی ها در مورد کاهش تقاضا یا تاخیر شده است و به این باور منجر شده است که شرکت های خودروسازی می توانند اولویت ها را برای وسایل نقلیه الکتریکی خود تغییر دهند.

کم هزینه ترین بسته به طور سنتی لیتیوم-آهن-فسفات یاLFP.تسلا از سال 2021 از LFP برای مدل های پایه ساخت چین خود استفاده کرده است. خودروسازان دیگری مانند فولکس واگن و ریویان نیز اعلام کردند که از LFP در ارزان ترین مدل های خود استفاده خواهند کرد.

باتری های نیکل- کبالت- منگنز یا NCM گزینه دیگری هستند.آنها به مقدار مشابهی از لیتیوم نیاز دارندLFP، اما شامل کبالت است که گران است و روند تولید آن بحث برانگیز است.

قیمت فلز کبالت در سال 70 درصد افزایش یافته است.نیکل اخیراً متعاقب یک فشار کوتاه در LME شاهد تلاطم های اخیر بوده است.قیمت نیکل سه ماهه در محدوده روزانه 27920 تا 28580 دلار در هر تن در 10 می معامله می شود.

در همین حال، قیمت لیتیوم از ابتدای سال 2021 بیش از 700 درصد افزایش یافته است که منجر به جهش بزرگ در قیمت بسته‌های باتری شده است.
طبق اطلاعات S&P Global Market Intelligence، هزینه فلز باتری چینی در ماه مارس 580.7 درصد نسبت به سال گذشته برای باتری های LFP بر اساس دلار به ازای هر کیلوگرم افزایش یافت و به نزدیک به 36 دلار در هر کیلووات ساعت رسید.باتری های NCM نسبت به مدت مشابه 152.6 درصد افزایش یافت و به 73-78 دلار در هر کیلووات ساعت در فوریه رسید.

«راهلیتیومدر 12 ماه گذشته قیمت گذاری شده است.این تخفیف کمتر از چیزی است که انتظار دارید [در مقابل NCM] و زمانی که فاکتورهای عملکردی را در نظر بگیرید، تصمیم دشوارتری است که می‌شد.ممکن است بخواهید مقداری کارایی را برای هزینه از دست بدهید، اما این روزها خیلی ارزانتر نیست.یکی از فروشندگان هیدروکسید کبالت گفت.

یک منبع تولید کننده لیتیوم با این نظر موافق بود: «در واقع نگرانی‌هایی وجود داشت، زیرا هزینه LFP برای بخش مورد نظر آن که باتری‌های کم‌هزینه هستند، بسیار خطرناک بود.

هیچ جایگزین آشکاری برای باتری های نیکل فشرده (آنهایی که حاوی 8 قسمت نیکل یا بیشتر هستند) در کوتاه مدت تا میان مدت وجود ندارد.آلیس یو، تحلیلگر ارشد، S&P Global Market Intelligence، بازگشت به باتری‌های NMC با نیکل پایین‌تر، نگرانی‌هایی را در مورد استفاده از کبالت ایجاد می‌کند، در حالی که باتری‌های LFP هنوز نمی‌توانند به طور کامل با عملکرد محدوده مطابقت داشته باشند و همچنین دارای ویژگی‌های نسبتاً نامطلوب دمای پایین در مقایسه با باتری‌های فشرده نیکل هستند. .

در حالی که شیمی ترجیحی در چین باتری LFP است، معمولاً تصور می‌شود که NCM نقش بزرگ‌تری در بازارهای اتحادیه اروپا ایفا می‌کند - جایی که مصرف‌کنندگان خودروهایی را ترجیح می‌دهند که آنها را در سراسر کشور یا قاره‌ها با کمترین هزینه حمل می‌کنند.

زمانی که به طراحی کارخانه باتری نگاه می کنیم، باید انعطاف پذیری را بررسی کنیم.در حال حاضر برابری قیمت بین LFP و NCM وجود دارد.اگر LFP دوباره بسیار ارزان‌تر شود، شاید بتوانیم تولید را در اولویت قرار دهیم، اما در حال حاضر باید NCM را تولید کنیم، زیرا یک محصول درجه یک است.یک OEM خودرو گفت.

دومین OEM خودرو این نظر را تکرار کرد: «باتری‌های LFP برای خودروهای سطح ابتدایی مناسب هستند، اما برای خودروهای درجه یک استفاده نمی‌شوند».

عامل محدود کننده

تامین لیتیوم همچنان یک نگرانی بزرگ برای بازار خودروهای برقی است و چیزی که می تواند مانع از تغییر آسان هر شرکتی به LFP شود.

تحقیقات S&P Global Commodity Insights نشان می دهد که اگر تمام معادن لیتیوم در خط لوله در بازه زمانی پیشنهادی، با مشخصات مناسب مواد درجه باتری آنلاین شوند، با فرض اینکه تقاضا به 2 میلیون تن در سال 2030 برسد، باز هم 220000 تن کمبود تا سال 2030 وجود خواهد داشت. پایان دهه

اکثر تولیدکنندگان غربی لیتیوم بیشترین بخش از تولید خود را تحت قراردادهای بلندمدت رزرو می‌کنند و مبدل‌های چینی هم با الزامات قراردادهای لحظه‌ای و هم درازمدت مشغول بوده‌اند.

یک منبع تولیدکننده لیتیوم گفت: «چندین درخواست [نقطه‌ای] وجود دارد، اما ما در حال حاضر هیچ ماده‌ای در دسترس نداریم.او افزود: «ما فقط زمانی که مشتری مشکلی داشته باشد، یا به دلایلی یک محموله را لغو کند، در دسترس است، در غیر این صورت همه آنها رزرو شده است.

نگرانی‌های فزاینده در مورد لیتیوم و سایر فلزات باتری، تبدیل شدن به عامل محدودکننده برای پذیرش خودروهای الکتریکی، خودروسازان را به سمت بالادستی صنعت سوق داده است.

جنرال موتورز در توسعه پروژه لیتیوم آشپزخانه جهنمی منابع حرارتی کنترل شده در کالیفرنیا سرمایه گذاری خواهد کرد.Stellantis، Volkswagen و Renault با Vulcan Resources برای ایمن سازی مواد از پروژه Zero Carbon در آلمان همکاری کردند.

جایگزین سدیم یون

با توجه به کسری عرضه مورد انتظار لیتیوم، کبالت و نیکل، صنعت باتری در حال بررسی گزینه های جایگزین بوده است.باتری های یون سدیم به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین گزینه ها در نظر گرفته می شوند.

یون سدیم معمولاً از کربن در آند و موادی از دسته ای به نام آبی پروس در کاتد استفاده می کند.به گفته Venkat Srinivasan، مدیر مرکز مشترک Argonne برای علم ذخیره انرژی (ACCESS) "یک سری فلزات وجود دارد که می توانند در آبی پروس استفاده شوند، و بسته به شرکت متفاوت است."

به گفته منابع، بزرگترین مزیت یون سدیم، هزینه تولید کمتر آن است.با توجه به فراوانی سدیم روی زمین، این بسته‌های باتری می‌توانند تقریباً 3 تا 50 درصد کمتر از باتری‌های لیتیوم یون قیمت داشته باشند.چگالی انرژی با LFP قابل مقایسه است.

فناوری معاصر آمپرکس (CATL)، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان باتری در چین، سال گذشته اولین نسل باتری سدیم یونی خود را به همراه محلول بسته باتری AB خود رونمایی کرد که نشان داد قادر به ادغام سلول های یون سدیم و لیتیوم یون است. سلول ها در یک بستهCATL گفت: 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 برخی از نگرانی ها برطرف شود.

هنوز پیشرفت هایی در الکترولیت و طرف آند وجود دارد.

در مقایسه با باتری های مبتنی بر LFP، یون سدیم در هنگام تخلیه قوی تر، اما در شارژ ضعیف تر است.

عامل محدود کننده اصلی این است که هنوز مدتی از در دسترس بودن در سطح تجاری فاصله دارد.

به طور مشابه، میلیاردها دلار سرمایه گذاری در زنجیره تامین لیتیوم-یون بر اساس مواد شیمیایی غنی از لیتیوم و نیکل انجام شده است.

یکی از تولیدکنندگان باتری گفت: «ما مطمئناً به یون سدیم نگاه خواهیم کرد، اما باید ابتدا روی فناوری‌هایی تمرکز کنیم که در حال حاضر وجود دارد و کارخانه را آنلاین می‌کنیم.