Onderzoek en ontdekking
Het lijkt er voorlopig op dat lithium en lithiumhydroxiden zullen blijven bestaan: ondanks intensief onderzoek met alternatieve materialen is er niets aan de horizon dat lithium als bouwsteen voor moderne batterijtechnologie zou kunnen vervangen.
Zowel de prijzen voor lithiumhydroxide (LiOH) als lithiumcarbonaat (LiCO3) zijn de afgelopen maanden naar beneden gericht en de recente marktopschudding verbetert de situatie zeker niet. Ondanks uitgebreid onderzoek naar alternatieve materialen is er echter niets in het verschiet dat lithium als bouwsteen voor moderne batterijtechnologie de komende jaren zou kunnen vervangen. Zoals we weten van de producenten van de verschillende lithiumbatterijformuleringen, zit de duivel in de details en hier wordt ervaring opgedaan om de energiedichtheid, kwaliteit en veiligheid van de cellen geleidelijk te verbeteren.
Nu er bijna wekelijks nieuwe elektrische voertuigen (EV’s) worden geïntroduceerd, is de industrie op zoek naar betrouwbare bronnen en technologie. Voor die autofabrikanten is het niet relevant wat er in de onderzoekslaboratoria gebeurt. Ze hebben de producten hier en nu nodig.
De verschuiving van lithiumcarbonaat naar lithiumhydroxide
Tot voor kort was lithiumcarbonaat de focus van veel producenten van EV-batterijen, omdat bestaande batterijontwerpen kathodes vereisten die deze grondstof gebruikten. Dit gaat echter veranderen. Lithiumhydroxide is ook een belangrijke grondstof bij de productie van batterijkathodes, maar is momenteel veel minder verkrijgbaar dan lithiumcarbonaat. Hoewel het een meer nicheproduct is dan lithiumcarbonaat, wordt het ook gebruikt door grote batterijproducenten, die met de industriële smeermiddelenindustrie concurreren om dezelfde grondstof. Als zodanig wordt verwacht dat de voorraden lithiumhydroxide vervolgens nog schaarser zullen worden.
De belangrijkste voordelen van lithiumhydroxidebatterijkathodes in vergelijking met andere chemische verbindingen zijn onder meer een betere vermogensdichtheid (meer batterijcapaciteit), een langere levensduur en verbeterde veiligheidsvoorzieningen.
Om deze reden is de vraag vanuit de industrie voor oplaadbare batterijen in de loop van de jaren 2010 sterk gegroeid, met een toenemend gebruik van grotere lithium-ionbatterijen in autotoepassingen. In 2019 waren oplaadbare batterijen goed voor 54% van de totale vraag naar lithium, bijna volledig afkomstig van Li-ion-batterijtechnologieën. Hoewel de snelle stijging van de verkoop van hybride en elektrische voertuigen de aandacht heeft gevestigd op de behoefte aan lithiumverbindingen, dalende verkopen in de tweede helft van 2019 in China – de grootste markt voor elektrische voertuigen – en een wereldwijde daling van de verkopen als gevolg van lockdowns in verband met de COVID-19-crisis. De pandemie van 19 in de eerste helft van 2020 heeft op de korte termijn de groei van de vraag naar lithium afgeremd, door de vraag van zowel batterij- als industriële toepassingen te beïnvloeden. Langetermijnscenario's blijven de komende tien jaar een sterke groei van de vraag naar lithium laten zien, waarbij Roskill voorspelt dat de vraag in 2027 de 1,0 miljoen ton LCE zal overschrijden, met een groei van meer dan 18% per jaar tot 2030.
Dit weerspiegelt de trend om meer te investeren in de productie van LiOH in vergelijking met LiCO3; en dit is waar de lithiumbron in het spel komt: spodumeengesteente is aanzienlijk flexibeler in termen van productieproces. Het maakt een gestroomlijnde productie van LiOH mogelijk, terwijl het gebruik van lithiumpekel normaal gesproken via LiCO3 als tussenproduct leidt om LiOH te produceren. Daarom zijn de productiekosten van LiOH aanzienlijk lager met spodumeen als bron in plaats van pekel. Het is duidelijk dat, gezien de enorme hoeveelheid lithiumpekel die in de wereld beschikbaar is, er uiteindelijk nieuwe procestechnologieën moeten worden ontwikkeld om deze bron efficiënt toe te passen. Nu verschillende bedrijven nieuwe processen onderzoeken, zullen we dit uiteindelijk zien aankomen, maar voorlopig is spodumeen een veiliger gok.
