Akkujen raaka-aineiden hintojen jyrkkä nousu vuoden 2021 alusta lähtien on herättänyt spekulaatioita joko kysynnän romahduksesta tai viivästyksistä ja johtanut uskomukseen, että autoyhtiöt saattavat muuttaa sähköajoneuvojensa mieltymyksiä.

Edullisin pakkaus on perinteisesti ollut litium-rautafosfaatti taiLFP.Tesla on käyttänyt LFP:tä Kiinassa valmistetuissa perusmalleissaan vuodesta 2021 lähtien. Myös muut autonvalmistajat, kuten Volkswagen ja Rivian, ilmoittivat käyttävänsä LFP:tä halvimmissa malleissaan.

Nikkeli-koboltti-mangaaniakut eli NCM-akut ovat toinen vaihtoehto. Ne tarvitsevat saman verran litiumiaLFP, mutta se sisältää kobolttia, joka on kallista ja jonka tuotantoprosessi on kiistanalainen.

Koboltin hinta on noussut 70 % vuoden aikana. Nikkelin hinta on kärsinyt viime aikoina turbulenssista Lontoon metallipörssin (LME) lyhyen laskun jälkeen. Nikkelin kolmen kuukauden hinta on 10. toukokuuta päivänsisäisessä haarukassa 27 920–28 580 dollaria/t.

Samaan aikaan litiumin hinnat ovat nousseet yli 700 % vuoden 2021 alusta, mikä on johtanut akkujen hintojen suureen nousuun.
S&P Global Market Intelligencen mukaan kiinalaisten akkumetallien hinnat nousivat maaliskuussa 580,7 % vuodentakaisesta LFP-akkujen osalta dollareissa kilolta laskettuna ja nousivat lähes 36 dollariin kilowattitunnilta. NCM-akkujen hinnat nousivat samalla ajanjaksolla 152,6 % ja olivat helmikuussa 73–78 dollaria kilowattitunnilta.

"Tapalitium”Hintaa on nostettu viimeisten 12 kuukauden aikana. Se on pienempi alennus kuin voisi odottaa [NCM:ään verrattuna], ja kun otetaan huomioon suorituskykytekijät, päätös on vaikeampi kuin se olisi ollut. Saatat haluta luopua suorituskyvystä kustannusten vuoksi, mutta se ei ole paljon halvempaa nykyään”, sanoi eräs kobolttihydroksidin myyjä.

”Huolia todellakin oli, koska LFP:n hinta oli liian suuri sen kohderyhmälle, eli edullisille akuille”, litiumtuottajalähde myönsi.

”Nikkeli-intensiivisille akuille (akuille, jotka sisältävät 8 osaa nikkeliä tai enemmän) ei ole lyhyellä tai keskipitkällä aikavälillä ilmeisiä vaihtoehtoja. Paluu vähänikkelisiin NMC-akkuihin herättää uudelleen huolta koboltin käytöstä, kun taas LFP-akut eivät vielä täysin vastaa toimintasädettä ja niillä on myös suhteellisen epäedulliset matalan lämpötilan ominaisuudet verrattuna nikkeli-intensiivisiin akkuihin”, S&P Global Market Intelligencen vanhempi analyytikko Alice Yu toteaa.

Vaikka Kiinassa suosituin kemiallinen ratkaisu on LFP-akku, yleisesti oletetaan, että NCM:llä on suurempi rooli EU:n markkinoilla – missä kuluttajat suosivat autoja, jotka vievät heidät halki maan tai mantereen pienimmillä latauksilla.

”Akkutehtaita suunniteltaessa meidän on tarkasteltava joustavuutta. Tällä hetkellä LFP:n ja NCM:n välillä on hintapariteetti. Jos LFP:stä tulee taas paljon halvempaa, voimme ehkä priorisoida tuotantoa, mutta juuri nyt meidän pitäisi tuottaa NCM:ää, koska se on premium-tuote”, sanoi eräs autoteollisuuden alkuperäislaitevalmistaja.

Toinen autovalmistaja toisti saman kommentin: ”LFP-akut tulevat olemaan saatavilla perusajoneuvoissa, mutta niitä ei oteta käyttöön premium-autoissa”.

Rajoittava tekijä

Litiumin tarjonta on edelleen suuri huolenaihe sähköautomarkkinoilla ja asia, joka voi estää minkä tahansa yrityksen siirtymisen helposti litiumioniakkuihin.

S&P Global Commodity Insightsin tutkimus osoittaa, että jos kaikki putkessa olevat litiumkaivokset otetaan käyttöön ehdotetussa aikataulussa ja akkulaatuinen materiaali on oikeanlainen, vuoteen 2030 mennessä on silti 220 000 tonnin vaje olettaen, että kysyntä saavuttaa 2 miljoonaa tonnia vuosikymmenen lopussa.

Useimmilla länsimaisilla litiumtuottajilla on suurin osa tuotannostaan ​​pitkäaikaisten sopimusten alaisuudessa, ja kiinalaiset jalostajat ovat olleet kiireisiä sekä spot- että pitkäaikaisten sopimusten vaatimusten kanssa.

”[Paikallisia] pyyntöjä on useita, mutta meillä ei ole tällä hetkellä materiaalia saatavilla”, litiumtuottajalähde sanoi. ”Meillä on saatavilla määriä vain silloin, kun asiakkaalla on jokin ongelma tai hän peruu jostain syystä toimituksen, muuten kaikki on jo varattu”, hän lisäsi.

Kasvava huoli litiumista ja muista akkumetalleista, joiden muodostumisesta sähköautojen käyttöönottoa rajoittavaksi tekijäksi, on saanut autonvalmistajat yhä enemmän osallistumaan alan tuotantoketjun alkupään toimintaan.

General Motors investoi Controlled Thermal Resourcesin Hell's Kitchen -litiumprojektin kehittämiseen Kaliforniassa. Stellantis, Volkswagen ja Renault ovat tehneet yhteistyötä Vulcan Resourcesin kanssa varmistaakseen materiaalin hankinnan Zero Carbon -projektista Saksassa.

Natrium-ionivaihtoehto

Litiumin, koboltin ja nikkelin odotettavissa olevan tarjonnan alijäämän vuoksi akkuteollisuus on tutkinut vaihtoehtoja. Natriumioniakkuja pidetään yhtenä lupaavimmista vaihtoehdoista.

Natriumionissa käytetään tyypillisesti hiiltä anodissa ja materiaaleja Prussian Blue -nimisestä luokasta katodissa. Yhdysvalloissa sijaitsevan Argonne Collaborative Center for Energy Storage Sciencen (ACCESS) johtajan Venkat Srinivasanin mukaan "on olemassa useita metalleja, joita voidaan käyttää Prussian Bluessa, ja se vaihtelee yrityksestä riippuen".

Lähteiden mukaan natriumioniakkujen suurin etu on niiden alhaisemmat tuotantokustannukset. Maapallon runsaan natriumin ansiosta nämä akkupaketit voisivat maksaa lähes 3–50 % vähemmän kuin litiumioniakut. Energiatiheys on verrattavissa LFP-akkuihin.

Yksi Kiinan suurimmista akkuvalmistajista, Contemporary Amperex Technology (CATL), julkisti viime vuonna ensimmäisen sukupolven natriumioniakkunsa sekä AB-akkupakettiratkaisunsa, joka osoitti pystyvänsä integroimaan natriumioniakkuja ja litiumioniakkuja yhdeksi paketiksi. CATL:n mukaan natriumioniakun valmistusprosessi ja laitteet ovat yhteensopivia nykyisen litiumioniakun kanssa.

Mutta ennen kuin natriumioni voi saavuttaa merkittävän kaupallisen mittakaavan, on ratkaistava joitakin huolenaiheita.

Elektrolyytin ja anodin puolella on vielä jonkin verran parannettavaa.

Verrattuna LFP-pohjaiseen akkuun, natriumioni on voimakkaampi purkautuessa, mutta heikompi latauksessa.

Tärkein rajoittava tekijä on, että kaupalliseen saatavuuteen on vielä jonkin aikaa.

Samoin litiumionitoimitusketjuun on tehty miljardeja dollareita investointeja litium- ja nikkelirikkaiden kemikaalien pohjalta.

”Harkitsemme varmasti natriumioni-akkuja, mutta meidän on ensin keskityttävä jo olemassa oleviin teknologioihin ja saatava tehdas käyttöön”, yksi akkuvalmistaja sanoi.