Elektryki nie pojadą bez Afryki

Bez litu z Australii i Chile, grafitu z Chin i Brazylii, manganu z RPA i Australii, a przede wszystkim kobaltu z Demokratycznej Republiki Kongo nie dałoby się rozwijać w świecie elektrycznej motoryzacji. Walka z wyziewami samochodowymi na Północy nie jest możliwa bez mineralnego wsparcia z Południa globu.

Niemal wszystkie z wymienionych minerałów występują w przyrodzie w dużym rozproszeniu, najczęściej w postaci domieszek innych minerałów, ale znane są ludzkości już od setek, a nawet tysięcy lat z wielu tradycyjnych zastosowań. Przykładowo – kobaltu używali jako pigmentu już starożytni Egipcjanie, w Chinach stosowany był on przy kolorowaniu ceramiki. Ziemskie ślady wykorzystywania manganu są jeszcze wcześniejsze – znaleziono je w prehistorycznych malowidłach sprzed 30 tysięcy lat odkrytych na ścianach jaskiń we Francji.

Z metali tych najpóźniej, bo na początku XIX wieku, wyodrębniony został lit, który znalazł zastosowanie w mechanice, a później elektryce. Jedynie grafit, który jest jedną z odmian węgla, zdarza się napotkać w przyrodzie w wyodrębnionej postaci. W XVI-wiecznej Anglii grafit stosowano najpierw do znakowania owiec, dopiero potem stał się on podstawą rozwoju piśmiennictwa.

Energia z pierwiastków

Wszystkie te minerały spotykają się w najnowocześniejszych obecnie – najtrwalszych i nadających się do szybkiego ponownego ładowania, a jednocześnie lekkich – litowo-jonowych bateriach elektrycznych. Takie właśnie ogniwa przydatne są jako źródło energii nie tylko w przenośnych urządzeniach elektronicznych, jak telefony komórkowe, notebooki czy tablety, ale przede wszystkim nadają się do napędu samochodów elektrycznych. Związki litu i kobaltu, a także manganu spełniają w nich rolę „produkującej prąd” katody. Posiadającą ujemny znak elektryczny anodą jest natomiast w możliwie najczystszej postaci grafit – syntetyczny, albo jeszcze lepiej naturalny, ale maksymalnie oczyszczony.

Przed europejskim elektrycznym boomem

Technologia produkcji baterii litowo-jonowych znana jest już od kilku dziesiątek lat, ale nieustannie jest doskonalona. Największą przyszłość wróży się obecnie – wedle opublikowanego w końcu czerwca 2020 r. przez Konferencję Narodów Zjednoczonych ds. Handlu i Rozwoju (UNCTAD) przeglądu sytuacji na rynku surowców strategicznie ważnych dla rozwoju baterii elektrycznych (Commodities at Glance, Special issue on strategic battery raw materials) – ogniwom, w których katoda zrobiona jest z tlenku litu, niklu, manganu i kobaltu.

Baterie te, nazywane w technicznym skrócie NMC, miały już w 2018 r. 28 proc. udziału w globalnym rynku pojazdów elektrycznych. Wykorzystuje je m.in. japoński producent samochodów Nissan. Do 2027 r. udział ten – jak się przewiduje – powiększy się aż do 63 proc. Konkurencyjne rozwiązanie z zastosowaniem aluminium zamiast manganu, przy niższej zawartości kobaltu (skrót NCA) stosuje w swoich samochodach elektrycznych Tesla. Nie są to jedyne stosowane rozwiązania techniczne, a właściwie chemiczne. Na przykład Chiny do napędu cięższych pojazdów używają ogniw z katodami LFP (litowo-żelazowo-fosforanowych), ale ich udział w rynku spada ze względu na niższą wydajność w porównaniu z bateriami NMC.

Po surowce na Południe

To, które z tych rozwiązań okaże się wydajniejsze pod względem technicznym, będzie wpływać na strukturę oraz wielkość popytu na występujące w rozproszeniu metale. W dalszej konsekwencji będzie od tego zależeć rozwój gospodarczy w tych miejscach na globie, gdzie surowce te są najłatwiej dostępne. Sytuację utrudnia jednak współwystępowanie różnych metali, np. kobalt jest domieszką niklu, co powoduje, że zwiększony popyt na jeden ze składników rudy może powodować nadmierną w stosunku do potrzeb podaż innego. Powstawać mogą z tego powodu cenowe zawirowania.

O największym uzależnieniu świata od jednego tylko źródła zaopatrzenia można mówić w przypadku kobaltu. Połowa udokumentowanych jego globalnych zasobów – 3,4 mln ton – znajduje się w Demokratycznej Republice Kongo. Znacznie mniejszymi złożami tego metalu dysponują Australia i Kuba. Na dnach oceanów spoczywa znacznie więcej kobaltu (szacuje się, że ponad 120 mln ton), ale świat nie dysponuje jeszcze dziś technologiami pozwalającymi wydobywać rudy metali z głębokości sięgających do 6 tys. metrów pod poziomem morza.

Kiedy już wyczerpie się ten świat

Ziemskie zasoby litu, który nie występuje w przyrodzie w czystej postaci (często można go znaleźć w wyschłych solankach), obliczane są na 14 mln ton. Największą ich część (aż 58 proc.) posiada Chile. Wśród potencjalnych dostawców litu liczą się także Australia i Argentyna, które dysponują – odpowiednio – 19 i 14 proc. jego globalnych rezerw.

Światowe rezerwy naturalnego grafitu obliczane są na 300 mln ton. Najwięcej ma ich (31 proc.) Turcja, nieznacznie wyprzedzając pod tym względem Chiny (25 proc.) i Brazylię (24 proc.). Istnieją technologie wytwarzania grafitu syntetycznego, ale jego jakość nie dorównuje jakości grafitu naturalnego po oczyszczeniu.

Światowe rezerwy manganu sięgają aż 17 mld ton, jednak po pominięciu niedostępnych na razie zasobów z dna oceanów wynoszą one znacznie mniej – 760 mln ton. Niemal dwie trzecie rezerw przypada na trzy kraje: RPA (30 proc.), Ukrainę (18 proc.) oraz Brazylię (15 proc.).

Pandemia i regulacje sprzyjają pojazdom elektrycznym

Do końca 2019 r. można było pisać wyłącznie optymistyczne scenariusze, jeśli chodzi o dalszy rozwój elektrycznej motoryzacji. W kolejnych latach minionej dekady światowa produkcja – tych prawdziwych i tych tylko częściowych, czyli hybrydowych – „elektryków” wzrastała w tempie powyżej 50 proc. rocznie. W 2019 r. – jak wynika z opublikowanego w drugiej połowie czerwca przez Międzynarodową Agencję Energetyczną raportu na temat rozwoju elektrycznej motoryzacji (Global EV Outlook 2020) – na świecie przybyło 2,1 mln aut elektrycznych (w tym ponad 1,5 mln sztuk wyłącznie na baterie).

Gwałtowny w ostatnich latach rozwój elektrycznej motoryzacji zapewniał także wzrost popytu na surowce, z których wytwarzane są baterie elektryczne, w tym zwłaszcza na kobalt, lit i mangan. W ostatniej dekadzie światowa produkcja kobaltu wzrosła z 85,5 tys. ton w 2010 r. do 140 tys. ton w 2018 r. W Demokratycznej Republice Kongo, skąd pochodzi większość kobaltu w świecie, powiększyła się ona w tym czasie o 90 proc.

Środowisko, konkurencja i wybory firm w zakresie badań i rozwoju

Światowa produkcja litu (głównym dostawcą jest Australia) wzrosła w tym samym czasie z 28,1 do 85 tys. ton. Globalne dostawy manganu powiększyły się w ostatniej dekadzie o 29 proc., z 3,9 tys. ton w 2010 r. do 18 tys. ton w 2018 r. Tej wzrostowej tendencji wydobycia i dostaw wśród głównych surowców niezbędnych do produkcji baterii elektrycznych nie poddaje się jedynie grafit. Wydobycie naturalnego grafitu załamało się w 2017 r. z powodu wprowadzenia obostrzeń ekologicznych w Chinach, ale powstałe niedobory wypełniane są m.in. przez produkcję grafitu syntetycznego.

Wybuch pandemii koronawirusa, najpierw w Chinach, które są największym rynkiem pojazdów z napędem elektrycznym, a później w USA i w innych krajach doprowadził do gwałtownego załamania sprzedaży wszystkich rodzajów samochodów, w tym także elektrycznych (w Chinach aż o 60 proc.). Europa wyłamuje się jednak z tego spadkowego trendu, co w dużej mierze wynika z przyczyn regulacyjnych.

Kraje Unii Europejskiej przyjęły na siebie zobowiązania dotyczące redukcji emisji dwutlenku węgla, w przypadku których ważną graniczną datą jest właśnie rok 2020. Chęć spełnienia, niezależnie od pandemii, bardziej wyśrubowanych wymogów środowiskowych sprzyja zmianom w strukturze sprzedaży samochodów. Wzrasta w niej udział samochodów elektrycznych. Przy spadku łącznej sprzedaży wszystkich typów samochodów, np. we Francji o 90 proc., a we Włoszech nawet o 98 proc., sprzedaż aut elektrycznych w Europie rośnie. We Francji, Niemczech, Włoszech i w będącej już poza Unią Wielkiej Brytanii w pierwszych czterech miesiącach 2020 r. sprzedano 140 tys. samochodów elektrycznych, o 90 proc. więcej niż rok temu.

Perspektywy dla dostawców surowców wykorzystywanych do produkcji baterii elektrycznych są zatem gorsze niż można było sądzić jeszcze w 2019 r., ale nie tak całkiem złe jak się wydawało w pierwszych tygodniach po wybuchu pandemii. Najbardziej miarodajnym wyznacznikiem nastrojów na rynkach surowcowych są zmiany ich cen. Przy tak gwałtownym załamaniu sprzedaży samochodów elektrycznych jakie nastąpiło w Chinach, a także w USA, spadki cen surowców są raczej umiarkowane.

Notowania giełdowe wskazują, że najsilniej, bo aż o 19 proc. spadła w świecie od początku roku do połowy lipca 2020 r. cena litu. Cena kobaltu obniżyła się w tym czasie o 11 proc., a manganu wzrosła o 12 proc. Niewykluczone, że ceny te wkrótce zaczną wzrastać. Nieoczekiwaną konsekwencją pandemii koronawirusa jest niebywały w tym roku rozwój w całym świecie alternatywnych środków transportu, zwłaszcza miejskiego w postaci elektrycznych rowerów, skuterów, hulajnóg, elektrycznych pojazdów trójkołowych (zwłaszcza w Chinach). One także wyposażane są w baterie elektryczne. Zapewnienie im własnego napędu wymagać będzie, podobnie jak w przypadku samochodów, sięgnięcia po kobalt, lit, mangan i grafit.

>>> Międzynarodowa Agencja Energetyczna o surowcach dla baterii elektrycznych

>>> Międzynarodowa Agencja Energetyczna o prognozie dla pojazdów elektrycznych

Otwarta licencja


Tagi


Artykuły powiązane

Przed europejskim elektrycznym boomem

Kategoria: Analizy
W ciągu najbliższych dwóch lat liczba sprzedawanych w Europie nowych samochodów elektrycznych powinna zacząć rosnąć. Przyczynić się ma do tego radykalny wzrost liczby dostępnych na rynku modeli aut. Także takich, których cena będzie dostępna nie tylko dla tych o zasobnych portfelach.
Przed europejskim elektrycznym boomem

Światowy rynek gazu skroplonego bez Rosji

Kategoria: Trendy gospodarcze
Rosja jest wiodącym światowym producentem i eksporterem gazu tradycyjnego, transportowanego rurociągami. Nie doceniła jednak rewolucji, związanej z rozwojem światowego rynku gazu skroplonego (LNG).
Światowy rynek gazu skroplonego bez Rosji

Europejska motoryzacja na zakręcie

Kategoria: Trendy gospodarcze
Rok 2020 będzie kolejnym trudnym rokiem dla europejskiej branży motoryzacyjnej. O ile w 2019 r. największe piętno na wynikach branży odcisnął brexit, wojna handlowa Chin z USA i nowe normy emisji spalin, o tyle od początku 2020 r. niepokój budzi to, czy klienci zaczną kupować samochody elektryczne.
Europejska motoryzacja na zakręcie