Forskning och upptäckter
Det ser ut som att litium och litiumhydroxider är här för att stanna, för tillfället: trots intensiv forskning med alternativa material finns det inget i horisonten som skulle kunna ersätta litium som byggsten för modern batteriteknik.
Priserna på både litiumhydroxid (LiOH) och litiumkarbonat (LiCO3) har pekat nedåt de senaste månaderna och den senaste marknadsomskakningen förbättrar definitivt inte situationen. Trots omfattande forskning om alternativa material finns det dock inget i sikte som skulle kunna ersätta litium som byggsten för modern batteriteknik inom de närmaste åren. Som vi vet från tillverkarna av de olika litiumbatteriformuleringarna ligger djävulen i detaljerna och det är här erfarenheten görs för att gradvis förbättra cellernas energitäthet, kvalitet och säkerhet.
Med nya elfordon som introduceras nästan varje vecka letar branschen efter pålitliga källor och teknologi. För dessa biltillverkare är det irrelevant vad som händer i forskningslaboratorierna. De behöver produkterna här och nu.
Övergången från litiumkarbonat till litiumhydroxid
Fram tills helt nyligen har litiumkarbonat varit fokus för många tillverkare av elbilsbatterier, eftersom befintliga batterikonstruktioner krävde katoder av detta råmaterial. Detta är dock på väg att förändras. Litiumhydroxid är också en viktig råvara vid produktion av batterikatoder, men det finns för närvarande en mycket mindre tillgång än litiumkarbonat. Även om det är en mer nischad produkt än litiumkarbonat, används det också av stora batteritillverkare, som konkurrerar med den industriella smörjmedelsindustrin om samma råmaterial. Som sådan förväntas tillgången på litiumhydroxid därefter bli ännu knappare.
Viktiga fördelar med litiumhydroxidbatteriers katoder i förhållande till andra kemiska föreningar inkluderar bättre effekttäthet (mer batterikapacitet), längre livscykel och förbättrade säkerhetsfunktioner.
Av denna anledning har efterfrågan från den uppladdningsbara batteriindustrin visat stark tillväxt under 2010-talet, med den ökande användningen av större litiumjonbatterier i fordonsapplikationer. År 2019 stod uppladdningsbara batterier för 54 % av den totala litiumefterfrågan, nästan uteslutande från litiumjonbatteriteknik. Även om den snabba ökningen av hybrid- och elfordonsförsäljningen har riktat uppmärksamheten mot behovet av litiumföreningar, har fallande försäljning under andra halvan av 2019 i Kina – den största marknaden för elbilar – och en global minskning av försäljningen orsakad av nedstängningar relaterade till COVID-19-pandemin under första halvan av 2020 satt de kortsiktiga "bromsarna" på tillväxten av litiumefterfrågan, genom att påverka efterfrågan från både batteri- och industriella applikationer. Långsiktiga scenarier fortsätter dock att visa stark tillväxt för litiumefterfrågan under det kommande decenniet, där Roskill prognostiserar att efterfrågan kommer att överstiga 1,0 miljoner ton lättförbrukning år 2027, med en tillväxt på över 18 % per år fram till 2030.
Detta återspeglar trenden att investera mer i LiOH-produktion jämfört med LiCO3; och det är här litiumkällan kommer in i bilden: spodumenberg är betydligt mer flexibel när det gäller produktionsprocess. Det möjliggör en strömlinjeformad produktion av LiOH medan användningen av litiumsaltlösning normalt går via LiCO3 som mellanprodukt för att producera LiOH. Därför är produktionskostnaden för LiOH betydligt lägre med spodumen som källa istället för saltlösning. Det är tydligt att med den stora mängden litiumsaltlösning som finns tillgänglig i världen måste så småningom nya processtekniker utvecklas för att effektivt använda denna källa. Med olika företag som undersöker nya processer kommer vi så småningom att se detta komma, men för närvarande är spodumen ett säkrare kort.
