Onderzoek en ontdekking
Het lijkt erop dat lithium en lithiumhydroxiden voorlopig de norm blijven: ondanks intensief onderzoek naar alternatieve materialen is er niets in zicht dat lithium als bouwsteen voor moderne batterijtechnologie zou kunnen vervangen.
De prijzen van zowel lithiumhydroxide (LiOH) als lithiumcarbonaat (LiCO3) vertonen de afgelopen maanden een dalende trend en de recente marktverstoring heeft de situatie er zeker niet beter op gemaakt. Ondanks uitgebreid onderzoek naar alternatieve materialen is er echter niets in zicht dat lithium de komende jaren als bouwsteen voor moderne batterijtechnologie zou kunnen vervangen. Zoals we weten van de producenten van de verschillende lithiumbatterijformules, zit het venijn in de details en is het juist daar dat ervaring wordt opgedaan om de energiedichtheid, kwaliteit en veiligheid van de cellen geleidelijk te verbeteren.
Nu er bijna wekelijks nieuwe elektrische voertuigen (EV's) op de markt komen, is de industrie op zoek naar betrouwbare leveranciers en technologie. Voor die autofabrikanten is het irrelevant wat er in de onderzoekslaboratoria gebeurt. Ze hebben de producten direct nodig.
De overgang van lithiumcarbonaat naar lithiumhydroxide
Tot voor kort lag de focus van veel producenten van EV-batterijen op lithiumcarbonaat, omdat bestaande batterijontwerpen kathodes van deze grondstof vereisten. Dit staat echter op het punt te veranderen. Lithiumhydroxide is ook een belangrijke grondstof voor de productie van batterijkathodes, maar de beschikbaarheid ervan is momenteel veel kleiner dan die van lithiumcarbonaat. Hoewel het een meer nicheproduct is dan lithiumcarbonaat, wordt het ook gebruikt door grote batterijfabrikanten, die concurreren met de industriële smeermiddelenindustrie om dezelfde grondstof. Daardoor zal de beschikbaarheid van lithiumhydroxide naar verwachting verder afnemen.
De belangrijkste voordelen van lithiumhydroxide-batterijkathodes ten opzichte van andere chemische verbindingen zijn een hogere vermogensdichtheid (grotere batterijcapaciteit), een langere levensduur en verbeterde veiligheidseigenschappen.
Om deze reden heeft de vraag vanuit de oplaadbare batterij-industrie in de jaren 2010 een sterke groei laten zien, met name door het toenemende gebruik van grotere lithium-ionbatterijen in auto's. In 2019 waren oplaadbare batterijen goed voor 54% van de totale lithiumvraag, bijna volledig afkomstig van lithium-ionbatterijtechnologieën. Hoewel de snelle stijging van de verkoop van hybride en elektrische voertuigen de aandacht vestigde op de behoefte aan lithiumverbindingen, hebben de dalende verkoopcijfers in de tweede helft van 2019 in China – de grootste markt voor elektrische voertuigen – en een wereldwijde daling van de verkoop als gevolg van lockdowns in verband met de COVID-19-pandemie in de eerste helft van 2020 de groei van de lithiumvraag op korte termijn afgeremd, door de vraag vanuit zowel batterij- als industriële toepassingen te beïnvloeden. Langetermijnscenario's laten echter een sterke groei van de lithiumvraag zien in het komende decennium. Roskill voorspelt dat de vraag in 2027 de 1,0 miljoen ton lithiumcement (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 hier komt de lithiumbron in beeld: spodumeengesteente is aanzienlijk flexibeler qua productieproces. Het maakt een gestroomlijnde productie van LiOH mogelijk, terwijl het gebruik van lithiumpekel normaal gesproken via LiCO3 als tussenproduct leidt tot de productie van LiOH. De productiekosten van LiOH zijn dus aanzienlijk lager met spodumeen als bron in plaats van pekel. Het is duidelijk dat, gezien de enorme hoeveelheid lithiumpekel die wereldwijd beschikbaar is, er uiteindelijk nieuwe procestechnologieën ontwikkeld moeten worden om deze bron efficiënt te benutten. Nu verschillende bedrijven nieuwe processen onderzoeken, zullen we dit uiteindelijk zien gebeuren, maar voorlopig is spodumeen een veiligere keuze.
