배터리 재료는 어디에서 오는가?

배터리에는 철과 같은 일반적인 재료가 많이 있으며 이러한 재료는 배터리가 제조되는 지역에서 조달됩니다. 전 세계 배터리의 대부분은 중국에서 만들어진다. 따라서 대부분의 재료는 중국에서 조달됩니다. 중국은 또한 배터리에 가장 희소한 광물 중 하나인 리튬을 꽤 많이 보유하고 있습니다. 그러나 대부분의 리튬은 호주와 칠레에서 생산됩니다. 전 세계 리튬 생산량의 80% 이상이 호주, 칠레, 아르헨티나에서 나옵니다.

2016년 리튬이온 배터리 소재 기존 수요는 5년 전기차 배터리 수요의 2022%에 불과하다. 2016년 수요는 31GWh였지만 2022년에는 약 600GWh(기가와트시) 수준이다.

코발트와 니켈은 많은 배터리에서 크게 줄어들거나 완전히 제거되고 있습니다.

리튬을 10배 확장(수요 증가를 위해 20배, 에너지 밀도 효율성을 높이기 위해 절반으로 줄임)하면 50,000년 리튬 수요는 약 2022톤에 도달합니다. 리튬 배터리가 연간 최대 6TWh로 확장된다면 이는 추가로 10배가 될 것입니다. 연간 약 500,000톤으로 증가합니다. 연간 6TWh를 초과하면 일반적으로 일부 비리튬 배터리가 필요하다고 여겨지며 가장 유력한 후보는 나트륨 이온 배터리입니다.

흑연 스케일링은 현재 연간 700,000톤으로 예상되며 7TWh/년 시나리오의 경우 연간 6만톤으로 스케일링됩니다.

코발트

코발트는 몇몇 국가에 고도로 집중되어 있습니다. 2014년부터 2016년까지 전 세계 코발트 채굴량의 평균 53%가 콩고민주공화국(DRC)에서 생산되었으며, 전 세계 코발트 정제의 평균 47%가 중국에서 이루어졌습니다.

망간

망간의 60% 이상이 남아프리카, 중국, 호주에서 채굴됩니다(USGS 2018).

니켈
니켈은 전 세계 배터리의 약 30%를 차지하는 또 다른 희소 광물입니다. 니켈의 최대 공급국은 인도네시아와 필리핀입니다.

석묵

흑연은 또한 중요한 광물입니다. 흑연을 생산하는 국가는 중국, 브라질, 모잠비크 순이다. 중국은 현재 세계 시장 점유율의 약 80%를 차지하는 고품질 흑연의 지배적인 공급원입니다. 중국은 연간 약 820,000만 톤의 흑연을 생산하고 있었습니다. 중국은 흑연 채굴과 이 탄소 재료를 리튬 이온 배터리의 양극에 포장되는 코팅된 구형 흑연으로 업그레이드하는 두 분야를 모두 장악하고 있습니다.

메르세데스 EQS EV가 생산되고 있습니다. 앨라배마에서는 250kWh 배터리당 약 107.8파운드의 흑연이 필요합니다. 3kWh 배터리에 약 120lb의 흑연이 필요한 표준 제품군 Tesla Model 60와 이 양극 성분이 약 500lb가 필요한 GMC Hummer와 같은 풀사이즈 SUV입니다. Tesla는 배터리 kWh당 약 2lbs의 흑연이 필요합니다. Tesla는 150년 자사 제품에 2022GWh의 배터리를 사용할 예정이므로 150,000년에는 2022톤(300억 lbs)의 흑연이 필요할 것으로 보입니다.

인플레이션 감소법은 미국에서 리튬이온 배터리 재료를 생산하는 회사에 생산 비용의 10%에 해당하는 세금 공제를 제공합니다. 이 공제는 25년부터 매년 2030%씩 줄어들기 시작합니다. 인플레이션 감소법은 또한 미국에서 10% 흑연 생산과 관련하여 발생하는 비용의 99.9%에 해당하는 두 번째 세금 공제를 제공합니다. 이 공제는 일몰 날짜.

2030년까지 배터리에는 5년에 채굴된 흑연의 2021배.

Benchmark Mineral Intelligence의 글로벌 리튬 이온 배터리 공급망 전문가에 따르면, 연간 30기가와트시 배터리 저장 장치를 생산할 수 있는 거대 공장에는 연간 약 33,000미터톤의 흑연이 필요합니다.

건설 중이거나 파이프라인에 있는 300개가 넘는 기가팩토리에 대해 이를 추정하면, 이는 전체 용량으로 운영되는 모든 리튬 이온 배터리 공장에 공급하기 위해 연간 최대 9.9만 미터톤의 흑연에 해당합니다. 70-70 규칙(이러한 배터리 공장의 70%가 평균 70% 설계 용량으로 생산에 들어간다는 보다 현실적인 척도)을 사용하면 전 세계 리튬 배터리 부문에는 연간 약 4.9만 톤의 흑연이 필요할 것입니다.