Ricerca e scoperta
A quanto pare, il litio e gli idrossidi di litio rimarranno, almeno per ora: nonostante le intense ricerche su materiali alternativi, non si intravede all'orizzonte nulla che possa sostituire il litio come elemento costitutivo della moderna tecnologia delle batterie.
I prezzi dell'idrossido di litio (LiOH) e del carbonato di litio (LiCO3) sono in calo da diversi mesi e la recente turbolenza del mercato non fa che peggiorare la situazione. Tuttavia, nonostante le approfondite ricerche su materiali alternativi, non si intravede all'orizzonte nulla che possa sostituire il litio come elemento costitutivo della moderna tecnologia delle batterie nei prossimi anni. Come sappiamo dai produttori delle diverse formulazioni di batterie al litio, il diavolo si nasconde nei dettagli ed è proprio qui che si acquisisce esperienza per migliorare gradualmente la densità energetica, la qualità e la sicurezza delle celle.
Con l'introduzione di nuovi veicoli elettrici (EV) quasi settimanalmente, l'industria è alla ricerca di fonti e tecnologie affidabili. Per i produttori automobilistici, ciò che accade nei laboratori di ricerca è irrilevante. Hanno bisogno dei prodotti qui e ora.
Il passaggio dal carbonato di litio all'idrossido di litio
Fino a poco tempo fa, il carbonato di litio era al centro dell'attenzione di molti produttori di batterie per veicoli elettrici, poiché i progetti di batterie esistenti prevedevano l'utilizzo di questo materiale per i catodi. Tuttavia, questa situazione sta per cambiare. Anche l'idrossido di litio è una materia prima fondamentale per la produzione di catodi per batterie, ma al momento la sua disponibilità è molto inferiore rispetto al carbonato di litio. Pur essendo un prodotto di nicchia, viene utilizzato anche dai principali produttori di batterie, che sono in competizione con l'industria dei lubrificanti industriali per la stessa materia prima. Di conseguenza, si prevede che le scorte di idrossido di litio diventeranno ulteriormente scarse.
I principali vantaggi dei catodi per batterie all'idrossido di litio rispetto ad altri composti chimici includono una maggiore densità di potenza (maggiore capacità della batteria), un ciclo di vita più lungo e caratteristiche di sicurezza migliorate.
Per questo motivo, la domanda proveniente dall'industria delle batterie ricaricabili ha mostrato una forte crescita per tutto il decennio 2010-2019, con il crescente utilizzo di batterie agli ioni di litio di maggiori dimensioni nelle applicazioni automobilistiche. Nel 2019, le batterie ricaricabili hanno rappresentato il 54% della domanda totale di litio, quasi interamente derivante dalle tecnologie delle batterie agli ioni di litio. Sebbene la rapida crescita delle vendite di veicoli ibridi ed elettrici abbia focalizzato l'attenzione sul fabbisogno di composti di litio, il calo delle vendite nella seconda metà del 2019 in Cina – il più grande mercato per i veicoli elettrici – e la riduzione globale delle vendite causata dai lockdown legati alla pandemia di COVID-19 nella prima metà del 2020 hanno frenato a breve termine la crescita della domanda di litio, con un impatto sia sulla domanda di batterie che su quella industriale. Gli scenari a lungo termine continuano tuttavia a mostrare una forte crescita della domanda di litio nel prossimo decennio, con Roskill che prevede una domanda superiore a 1,0 milioni di tonnellate di LCE nel 2027, con una crescita superiore al 18% annuo fino al 2030.
Ciò riflette la tendenza a investire maggiormente nella produzione di LiOH rispetto a quella di LiCO3; ed è qui che entra in gioco la fonte di litio: la roccia di spodumene è significativamente più flessibile in termini di processo produttivo. Consente una produzione semplificata di LiOH, mentre l'utilizzo di salamoia di litio normalmente prevede l'impiego di LiCO3 come intermedio per produrre LiOH. Di conseguenza, il costo di produzione di LiOH è notevolmente inferiore con lo spodumene come fonte anziché con la salamoia. È chiaro che, data l'enorme quantità di salamoia di litio disponibile nel mondo, prima o poi dovranno essere sviluppate nuove tecnologie di processo per utilizzare in modo efficiente questa fonte. Con diverse aziende impegnate nella ricerca di nuovi processi, assisteremo prima o poi a questo sviluppo, ma per ora lo spodumene rappresenta una scelta più sicura.
