Miklar hækkanir á hráefnisverði rafgeyma frá ársbyrjun 2021 valda vangaveltum um annað hvort eyðileggingu eftirspurnar eða töfum og hafa leitt til þeirrar trúar að bílafyrirtæki gætu breytt valkostum fyrir rafbíla sína.

Lægsta kostnaðurinn hefur jafnan verið litíum-járn-fosfat, eðaLFP.Tesla hefur notað LFP fyrir upphafsgerðir sínar í Kína síðan 2021. Aðrir bílaframleiðendur eins og Volkswagen og Rivian tilkynntu einnig að þeir myndu nota LFP í ódýrustu gerðum sínum.

Nikkel-kóbalt-mangan, eða NCM, rafhlöður eru annar valkostur.Þeir þurfa svipað magn af litíum ogLFP, en það felur í sér kóbalt, sem er dýrt og framleiðsluferli þess er umdeilt.

Verð á kóbaltmálmi hefur hækkað um 70% á árinu.Nikkel hefur séð nýlega ókyrrð í kjölfar stuttrar kreppu á LME.Þriggja mánaða nikkelverð er á bilinu 27.920-$28.580/mt á dag á bilinu 10. maí.

Á sama tíma hefur litíumverð hækkað um meira en 700% frá ársbyrjun 2021, sem hefur leitt til mikils hækkunar í verði rafhlöðupakka.
Samkvæmt S&P Global Market Intelligence jókst málmkostnaður kínverskra rafhlöðu í mars um 580,7% á milli ára fyrir LFP rafhlöður miðað við dollara á hvert kíló, og hækkaði í næstum $36/kwh.NCM rafhlöður hækkuðu um 152,6% á sama tíma í 73-78 $/kwh í febrúar

"Leiðinlitíumhefur verið hækkað í verði undanfarna 12 mánuði.Það er minni afsláttur en þú myndir búast við [gegn NCM] og þegar þú kastar inn frammistöðuþáttum er það erfiðari ákvörðun en hún hefði verið.Þú gætir viljað gefa upp afköst fyrir kostnað, en það er ekki mikið ódýrara þessa dagana.“ sagði einn seljandi kóbalthýdroxíðs.

„Það voru reyndar áhyggjur, vegna þess að kostnaður við LFP var í of mikilli hættu fyrir hlutann sem hann miðar á, sem eru ódýrar rafhlöður,“ sagði heimildarmaður litíumframleiðenda.

„Það eru engir augljósir kostir fyrir nikkelfrekar rafhlöður (þær sem innihalda 8 hluta nikkel eða meira) til skamms til meðallangs tíma.Aftur í NMC-rafhlöður með lægri nikkel vekur aftur áhyggjur af kóbaltnotkun, á meðan LFP rafhlöður geta ekki enn jafnað sig fullkomlega við svið og hafa einnig tiltölulega óhagstæða lághitaeiginleika samanborið við nikkelfrekar rafhlöður,“ Alice Yu, yfirsérfræðingur hjá S&P Global Market Intelligence .

Þó að ákjósanlegasta efnafræðin í Kína sé LFP rafhlaðan, er almennt gert ráð fyrir að NCM muni gegna stærri hlutverki á mörkuðum ESB - þar sem neytendur kjósa bíla sem flytja þá um landið eða milli heimsálfa á sem minnstum gjöldum.

„Þegar við skoðum hönnun rafhlöðuverksmiðja þurfum við að skoða sveigjanleika.Núna er verðjöfnuður milli LFP og NCM.Ef LFP verður miklu ódýrara aftur getum við kannski sett framleiðslu í forgang, en núna ættum við að framleiða NCM því það er úrvalsvara.“ sagði OEM í bílaframleiðslu.

Annar framleiðandi bifreiða endurómaði þessi ummæli, "LFP rafhlöður verða hér fyrir inngangsbíla, en ekki notaðir fyrir hágæða bíla".

Takmarkandi þáttur

Framboð á litíum er enn mikið áhyggjuefni fyrir rafbílamarkaðinn og eitthvað sem gæti komið í veg fyrir að fyrirtæki skipta auðveldlega yfir í LFP.

Rannsóknir frá S&P Global Commodity Insights sýna að ef allar litíumnámur í pípunum koma á netið innan fyrirhugaðs tímaramma, með réttar forskriftir fyrir rafhlöðuefni, mun enn vanta 220.000 mt árið 2030, að því gefnu að eftirspurnin nái 2 milljónum tonna lok áratugarins.

Flestir vestrænu litíumframleiðendurnir hafa stærstan hluta framleiðslu sinnar bókaðan samkvæmt langtímasamningum og kínverskir breytir hafa verið uppteknir við bæði staðbundna og langtímasamninga.

„Það eru nokkrar beiðnir, en við höfum ekkert efni tiltækt í augnablikinu,“ sagði heimildarmaður litíumframleiðandans.„Við höfum aðeins magn tiltækt þegar viðskiptavinur hefur einhver vandamál, eða hættir við sendingu af einhverjum ástæðum, annars er allt bókað,“ bætti hann við.

Auknar áhyggjur af litíum og öðrum rafhlöðumálmum, sem verða takmarkandi þátturinn til að knýja upp rafbílavæðingu, hefur leitt til þess að bílaframleiðendur taka í auknum mæli þátt í andstreymishlið iðnaðarins.

General Motors mun fjárfesta í þróun Hell's Kitchen litíumverkefnis Controlled Thermal Resources í Kaliforníu.Stellantis, Volkswagen og Renault gengu í samstarf við Vulcan Resources til að tryggja sér efni úr Zero Carbon verkefninu í Þýskalandi.

Natríumjón valkostur

Í ljósi væntanlegs framboðshalla á litíum, kóbalti og nikkeli hefur rafhlöðuiðnaðurinn verið að kanna valkosti.Natríumjónarafhlöður eru taldar einn af efnilegustu kostunum.

Natríumjón mun venjulega nota kolefni í rafskautinu og efni úr flokki sem kallast prússneskur blár í bakskautinu.Það er „röð af málmum sem hægt er að nota á Prussian Blue, og það mun vera mismunandi eftir fyrirtækjum,“ að sögn Venkat Srinivasan, forstöðumanns Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS).

Stærsti kosturinn fyrir natríumjón er lægri framleiðslukostnaður, sögðu heimildir.Vegna gnægðs natríums á jörðinni gætu þessar rafhlöðupakkar kostað næstum 3%-50% minna en litíumjónarafhlöður.Orkuþéttleiki er sambærilegur við LFP.

Contemporary Amperex Technology (CATL), einn stærsti rafhlöðuframleiðandi í Kína, afhjúpaði á síðasta ári sína fyrstu kynslóð af natríumjónarafhlöðum, ásamt AB rafhlöðupakkalausninni, sem sýndi að hún gæti samþætt natríumjónafrumur og litíumjón frumur í einn pakka.Framleiðsluferlið og búnaður natríumjónarafhlöðunnar er samhæft við núverandi litíumjónarafhlöðu, sagði CATL.

En áður en natríumjón getur náð verulegum viðskiptalegum mælikvarða þarf að bregðast við nokkrum áhyggjum.

Enn á eftir að ná nokkrum framförum á raflausninni og rafskautahliðunum.

Í samanburði við rafhlöðu sem byggir á LFP er natríumjón sterkari við afhleðslu en veikari við hleðslu.

Helsti takmarkandi þátturinn er að þetta er enn nokkur tími frá því að vera í boði á viðskiptalegum vettvangi.

Á sama hátt hafa milljarða dollara fjárfestingar verið gerðar í litíumjóna aðfangakeðjunni sem byggist á litíum- og nikkelríkum efnafræði.

„Við myndum vissulega skoða natríumjón en við þurfum fyrst að einbeita okkur að tækninni sem þegar er til staðar og koma verksmiðjunni á netið,“ sagði einn rafhlöðuframleiðandi.