Woher kommen Batteriematerialien?

In Batterien sind viele gängige Materialien wie Eisen enthalten. Diese Materialien stammen aus der Region, wo die Batterien hergestellt werden. Die meisten Batterien weltweit werden in China hergestellt. Daher würden die meisten Materialien aus China stammen. China verfügt auch über große Mengen an Lithium, einem der knapperen Mineralien für Batterien. Der Großteil des Lithiums stammt jedoch aus Australien und Chile. Mehr als 80 % der weltweiten Lithiumproduktion stammen aus Australien, Chile und Argentinien.

Der alte Bedarf an Materialien für Lithium-Ionen-Batterien im Jahr 2016 beträgt nur 5 % des Bedarfs an Elektrofahrzeugbatterien im Jahr 2022. Im Jahr 2016 betrug der Bedarf 31 GWh, im Jahr 2022 sind es jedoch etwa 600 GWh (Gigawattstunden).

Kobalt und Nickel werden in vielen Batterien entweder stark reduziert oder ganz eliminiert.

Betrachtet man eine Vergrößerung des Lithiumbedarfs um das Zehnfache (10-fache Steigerung der Nachfrage, Halbierung für höhere Energiedichteeffizienz), kommen wir im Jahr 20 auf einen Lithiumbedarf von etwa 50,000 Tonnen. Wenn die Lithiumbatterien auf 2022 TWh pro Jahr anwachsen, wäre dies ein weiteres Zehnfaches Anstieg auf etwa 6 Tonnen pro Jahr. Über 10 TWh/Jahr hinaus wird allgemein davon ausgegangen, dass eine Nicht-Lithium-Batterie benötigt wird und der wahrscheinlichste Kandidat Natrium-Ionen-Batterien sind.

Der Skalierungsgraphit liegt heute wahrscheinlich bei 700,000 Tonnen pro Jahr und wird im Szenario mit 7 TWh/Jahr auf 6 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen.

Cobalt

Kobalt ist in einigen wenigen Ländern stark konzentriert. Von 2014 bis 2016 stammten durchschnittlich 53 % der weltweit geförderten Kobaltproduktion aus der Demokratischen Republik Kongo (DR Kongo), während durchschnittlich 47 % der weltweiten Kobaltraffinierung in China stattfand.

Mangan

Mehr als 60 % des Mangans werden in Südafrika, China und Australien abgebaut (USGS 2018).

Super
Nickel ist ein weiteres knappes Mineral für etwa 30 % der weltweiten Batterien. Die größten Nickellieferanten sind Indonesien und dann die Philippinen.

Graphite

Auch Graphit ist ein wichtiges Mineral. Die Länder für Graphit sind China, dann Brasilien und Mosambik. China ist mit etwa 80 % des aktuellen Weltmarktanteils die mit Abstand dominierende Quelle für Qualitätsgraphit. China produzierte jährlich etwa 820,000 Tonnen Graphit. China dominiert sowohl den Graphitabbau als auch die Veredelung dieses Kohlenstoffmaterials zu beschichtetem kugelförmigem Graphit, der in die Anoden von Lithium-Ionen-Batterien gepackt wird.

Der Mercedes EQS EV wird in produziert Alabama benötigt für jede 250-Kilowattstunden-Batterie etwa 107.8 Pfund Graphit. Das Tesla Model 3 der Standardreihe, das für seine 120-kWh-Batterie etwa 60 Pfund Graphit benötigt, und Full-Size-SUVs wie der GMC Hummer, die etwa 500 Pfund dieses Anodenbestandteils benötigen. Tesla benötigt etwa 2 Pfund Graphit pro kWh Batterie. Tesla verbraucht im Jahr 150 2022 GWh an Batterien für seine Produkte und benötigt daher im Jahr 150,000 wahrscheinlich 2022 Tonnen Graphit (300 Mio. Pfund).

Das Inflation Reductions Act gewährt Unternehmen, die in den USA Materialien für Lithium-Ionen-Batterien herstellen, eine Steuergutschrift in Höhe von 10 % der Produktionskosten. Diese Gutschrift beginnt ab 25 jährlich um 2030 % zu schwinden. Das Inflation Reduction Act sieht außerdem eine zweite Steuergutschrift in Höhe von 10 % der Kosten vor, die für die Produktion von 99.9 % Graphit in den USA anfallen. Diese Gutschrift hat keine Sonnenuntergangsdatum.

Bis 2030 werden Batterien wahrscheinlich mehr als benötigen Das Fünffache des gesamten im Jahr 5 geförderten Graphits.

Nach Angaben der globalen Lieferkettenexperten für Lithium-Ionen-Batterien von Benchmark Mineral Intelligence benötigt eine Megafabrik, die jährlich 30 Gigawattstunden Batteriespeicher produzieren kann, etwa 33,000 Tonnen Graphit pro Jahr.

Wenn man dies auf die mehr als 300 Gigafabriken hochrechnet, die gerade gebaut werden oder in der Pipeline sind, entspricht das bis zu 9.9 Millionen Tonnen Graphit pro Jahr, um alle diese Lithium-Ionen-Batteriefabriken mit voller Kapazität zu versorgen. Unter Verwendung der 70-70-Regel – einem realistischeren Maß, bei dem 70 % dieser Batteriefabriken mit einer durchschnittlichen Auslegungskapazität von 70 % in Produktion gehen – würde der globale Lithiumbatteriesektor etwa 4.9 Millionen Tonnen Graphit pro Jahr benötigen.