Откуда берутся материалы для батарей?

В батареях содержится много распространенных материалов, таких как железо, эти материалы поставляются на месте, где производятся батареи. Большая часть аккумуляторов в мире производится в Китае. Поэтому большая часть материалов будет поставляться в Китае. В Китае также имеется немало лития, который является одним из наиболее дефицитных минералов для аккумуляторов. Однако большая часть лития поступает из Австралии и Чили. Более 80% мирового производства лития приходится на Австралию, Чили и Аргентину.

Старый спрос на материалы для литий-ионных аккумуляторов в 2016 году составляет лишь 5% от спроса на аккумуляторы для электромобилей в 2022 году. В 2016 году спрос составлял 31 ГВтч, но в 2022 году он составит около 600 ГВтч (Гигаватт-час).

Кобальт и никель либо значительно сокращаются, либо полностью исключаются из многих аккумуляторов.

Глядя на десятикратное увеличение спроса на литий (в 10 раз для увеличения спроса, но вдвое для большей эффективности плотности энергии), мы получим около 20 50,000 тонн спроса на литий в 2022 году. Если литиевые батареи масштабируются до 6 ТВтч в год, то это будет еще в 10 раз больше. увеличится примерно до 500,000 6 тонн в год. Обычно считается, что при мощности свыше XNUMX ТВтч/год необходимы нелитиевые батареи, и наиболее вероятным кандидатом являются ионно-натриевые батареи.

Масштабирование графита, вероятно, сегодня составляет 700,000 7 тонн в год, а для сценария 6 ТВтч/год масштабирование достигнет XNUMX миллионов тонн в год.

Кобальт

Кобальт имеет высокую концентрацию в нескольких странах. С 2014 по 2016 год в среднем 53% мировой добычи кобальта приходилось на Демократическую Республику Конго (ДРК), а в среднем 47% мировой переработки кобальта осуществлялось в Китае.

Марганец

Более 60% марганца добывается в Южной Африке, Китае и Австралии (USGS 2018).

Никель
Никель — еще один дефицитный минерал, используемый примерно в 30% аккумуляторов в мире. Крупнейшими поставщиками никеля являются Индонезия, а затем Филиппины.

Graphite

Графит также является важным минералом. Странами сбыта графита являются Китай, а затем Бразилия и Мозамбик. Китай на сегодняшний день является доминирующим источником качественного графита, занимая около 80% текущей доли мирового рынка. Китай производил около 820,000 XNUMX тонн графита в год. Китай доминирует как в добыче графита, так и в переработке этого углеродного материала в сферический графит с покрытием, который упаковывается в аноды литий-ионных батарей.

Mercedes EQS EV производится в Алабаме требуется примерно 250 фунтов графита на каждую батарею емкостью 107.8 киловатт-часа. Стандартная модель Tesla Model 3, которой требуется около 120 фунтов графита для батареи емкостью 60 кВтч, и полноразмерные внедорожники, такие как GMC Hummer, которым требуется около 500 фунтов этого анодного ингредиента. Tesla требуется около 2 фунтов графита на кВтч батареи. Tesla использует 150 ГВтч аккумуляторов для своей продукции в 2022 году, и поэтому, вероятно, в 150,000 году ей понадобится 2022 300 тонн графита (XNUMX миллионов фунтов).

Закон о снижении инфляции предоставляет компаниям, производящим материалы для литий-ионных аккумуляторов в США, налоговую льготу в размере 10% от производственных затрат. Этот кредит начинает уменьшаться на 25% в год, начиная с 2030 года. Закон о снижении инфляции также предлагает второй налоговый кредит, равный 10% затрат, понесенных в связи с производством 99.9% графита в США. Этот кредит не имеет дата заката.

К 2030 году батарей, вероятно, потребуется более В 5 раз больше всего графита, добытого в 2021 году.

По данным экспертов по глобальной цепочке поставок литий-ионных аккумуляторов из Benchmark Mineral Intelligence, мегафабрика, способная производить 30 гигаватт-часов аккумуляторов ежегодно, требует около 33,000 XNUMX метрических тонн графита в год.

Если экстраполировать это на более чем 300 гигафабрик, которые строятся или находятся в стадии разработки, это составит до 9.9 миллионов метрических тонн графита в год для питания всех этих заводов по производству литий-ионных аккумуляторов, работающих на полную мощность. Используя правило 70-70 – более реалистичный показатель, согласно которому 70% этих заводов по производству аккумуляторов запускаются в производство, работая в среднем на 70% проектной мощности – мировому сектору литиевых батарей потребуется около 4.9 миллионов метрических тонн графита в год.