I forti aumenti dei prezzi delle materie prime per le batterie dall’inizio del 2021 stanno causando speculazioni sulla distruzione della domanda o sui ritardi e hanno portato alla convinzione che le aziende automobilistiche potrebbero spostare le preferenze per i loro veicoli elettrici.

Il pacchetto più economico è stato tradizionalmente il litio-ferro-fosfato oLFP.Tesla utilizza l’LFP per i suoi modelli entry-level prodotti in Cina dal 2021. Anche altre case automobilistiche come Volkswagen e Rivian hanno annunciato che utilizzeranno l’LFP nei suoi modelli più economici.

Le batterie al nichel-cobalto-manganese, o NCM, sono un'altra opzione.Hanno bisogno di una quantità simile di litioLFP, ma include il cobalto, che è costoso e il suo processo di produzione è controverso.

Il prezzo del metallo cobalto è aumentato del 70% nel corso dell'anno.Il nichel ha subito recenti turbolenze a seguito di una breve stretta sul LME.Il 10 maggio il prezzo del nichel a tre mesi veniva scambiato in un range intraday compreso tra 27.920 e 28.580 $/ton.

Nel frattempo, i prezzi del litio sono aumentati di oltre il 700% dall’inizio del 2021, il che ha portato a un forte aumento dei prezzi delle batterie.
Secondo S&P Global Market Intelligence, a marzo i costi cinesi dei metalli per le batterie sono aumentati del 580,7% su base annua per le batterie LFP su base dollaro per chilogrammo, arrivando a quasi 36 dollari/kwh.Le batterie NCM sono aumentate del 152,6% rispetto allo stesso periodo a 73-78 $/kwh a febbraio

"Il modolitioè stato quotato negli ultimi 12 mesi.Si tratta di uno sconto inferiore a quanto ci si aspetterebbe [contro NCM] e una volta inseriti i fattori di prestazione è una decisione più difficile di quanto sarebbe stata.Potresti voler regalare alcune prestazioni in cambio del costo, ma al giorno d'oggi non è molto più economico.", ha detto un venditore di idrossido di cobalto.

“C’erano preoccupazioni, infatti, perché il costo dell’LFP rischiava troppo per il segmento a cui si rivolge, ovvero le batterie a basso costo”, ha concordato una fonte del produttore di litio.

“Non esistono alternative ovvie alle batterie ad alto contenuto di nichel (quelle contenenti 8 parti di nichel o più) nel breve e medio termine.Il ritorno alle batterie NMC a basso contenuto di nichel reintroduce le preoccupazioni sull’uso del cobalto, mentre le batterie LFP non possono ancora eguagliare pienamente le prestazioni dell’autonomia e hanno anche caratteristiche a bassa temperatura relativamente sfavorevoli rispetto alle batterie ad alta intensità di nichel”, Alice Yu, analista senior, S&P Global Market Intelligence .

Sebbene la chimica preferita in Cina sia la batteria LFP, si presume comunemente che le NCM svolgeranno un ruolo maggiore nei mercati dell’UE, dove i consumatori preferiscono le auto che li portano in tutto il paese o attraverso il continente con il minor costo.

“Quando guardiamo alla progettazione di impianti di batterie, dobbiamo esaminare la flessibilità.In questo momento esiste la parità di prezzo tra LFP e NCM.Se LFP diventasse di nuovo molto più economico, forse potremmo dare priorità alla produzione, ma in questo momento dovremmo produrre NCM perché è un prodotto premium." ha detto un OEM automobilistico.

Un secondo OEM automobilistico ha fatto eco a questo commento: “Le batterie LFP saranno qui per i veicoli entry level, ma non saranno adottate per le auto premium”.

Fattore limitante

L’offerta di litio rimane una grande preoccupazione per il mercato dei veicoli elettrici e qualcosa che potrebbe impedire a qualsiasi azienda di passare facilmente alla LFP.

Una ricerca di S&P Global Commodity Insights mostra che se tutte le miniere di litio in cantiere entrassero in funzione nei tempi proposti, con le giuste specifiche di materiale per batterie, ci sarà ancora un deficit di 220.000 tonnellate entro il 2030, supponendo che la domanda raggiunga i 2 milioni di tonnellate al momento. fine del decennio.

La maggior parte dei produttori occidentali di litio ha la maggior parte della propria produzione prenotata con contratti a lungo termine, e i trasformatori cinesi sono stati impegnati sia con i requisiti dei contratti spot che a lungo termine.

"Ci sono diverse richieste [spot], ma non abbiamo materiale disponibile al momento", ha detto la fonte del produttore di litio."Abbiamo i volumi disponibili solo quando un cliente ha qualche problema, o annulla una spedizione per qualche motivo, altrimenti è tutto prenotato", ha aggiunto.

Le crescenti preoccupazioni riguardo al litio e ad altri metalli delle batterie, che diventano il fattore limitante per guidare l’adozione dei veicoli elettrici, hanno portato le case automobilistiche a essere sempre più coinvolte nella parte a monte del settore.

General Motors investirà nello sviluppo del progetto sul litio Hell's Kitchen di Controlled Thermal Resources in California.Stellantis, Volkswagen e Renault hanno collaborato con Vulcan Resources per garantire materiale dal progetto Zero Carbon in Germania.

Alternativa agli ioni di sodio

Considerati i previsti deficit di offerta di litio, cobalto e nichel, l’industria delle batterie ha esplorato delle alternative.Le batterie agli ioni di sodio sono considerate una delle opzioni più promettenti.

Gli ioni di sodio utilizzano tipicamente carbonio nell'anodo e materiali di una categoria nota come blu di Prussia nel catodo.Esistono "una serie di metalli che possono essere utilizzati sul blu di Prussia, e variano a seconda dell'azienda", secondo Venkat Srinivasan, direttore dell'Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS) con sede negli Stati Uniti.

Il più grande vantaggio degli ioni di sodio è il loro costo di produzione inferiore, dicono le fonti.A causa dell’abbondanza di sodio sulla terra, questi pacchi batteria potrebbero costare quasi il 3%-50% in meno rispetto alle batterie agli ioni di litio.La densità di energia è paragonabile a LFP.

Contemporary Amperex Technology (CATL), uno dei maggiori produttori di batterie in Cina, ha presentato lo scorso anno la sua prima generazione di batterie agli ioni di sodio, insieme alla sua soluzione di batterie AB, che ha dimostrato di essere in grado di integrare celle agli ioni di sodio e celle agli ioni di litio cellule in un unico pacchetto.Il processo di produzione e l'attrezzatura della batteria agli ioni di sodio sono compatibili con l'attuale batteria agli ioni di litio, ha affermato CATL.

Ma prima che gli ioni di sodio possano raggiungere una scala commerciale significativa, è necessario affrontare alcune preoccupazioni.

Ci sono ancora alcuni miglioramenti da ottenere sui lati dell'elettrolita e dell'anodo.

Rispetto a una batteria LFP, gli ioni di sodio sono più potenti durante lo scaricamento, ma più deboli durante la ricarica.

Il principale fattore limitante è che manca ancora del tempo prima che il prodotto sia disponibile a livello commerciale.

Allo stesso modo, sono stati fatti miliardi di dollari di investimenti nella catena di approvvigionamento degli ioni di litio basata su sostanze chimiche ricche di litio e nichel.

“Prenderemo sicuramente in considerazione gli ioni di sodio, ma dobbiamo prima concentrarci sulle tecnologie già disponibili e mettere in funzione l’impianto”, ha affermato un produttore di batterie.