Jak pamiętamy niedobór chipów w branży motoryzacyjnej był najbardziej dotkliwy w okresie od pierwszego do trzeciego kwartału 2021 r. i poprawił się dopiero pod koniec 2021. Jest jeszcze za wcześnie, aby stwierdzić, czy podaż chipów w 2022 roku ulegnie poprawie. Biorąc pod uwagę działalność niezależnych producentów samochodowych urządzeń półprzewodnikowych (IDM), podaż kluczowych chipów jest nadal niepewna. Na przykład dla miesięcznych terminów dostaw, nawet jeśli ten miesiąc jest dotrzymany, nadal trudno jest przewidzieć podaż w następnym miesiącu. Ponieważ chipów wciąż brakuje, jest prawdopodobne, że dostawy w 2022 roku nie ulegną zmianie.

Firmy półprzewodnikowe zwracają uwagę, że popyt na chipy w 2022 r. ze strony producentów samochodów i głównych firm z branży elektronicznej będzie nadal większy niż podaż. Jednym z czynników przyczyniających się do tego jest wzrost popytu na samochody w niektórych regionach, ponieważ konsumenci chcą zapewniać sobie "bezpieczną przestrzeń" podczas pandemii.

Źródła umiejscowione w łańcuchu dostaw samochodów twierdzą, że niektórzy producenci samochodów wymagają od kluczowych producentów komponentów przedstawienia dowodu dostarczenia chipów od firm półprzewodnikowych podczas składania zamówień w 2022 roku. To pokazuje, że każde ogniwo łańcucha dostaw jest jeszcze bardziej ostrożne.

Ponadto oczekuje się, że popyt na pojazdy elektryczne (EV) będzie nadal rósł dzięki dotacjom i podatkom od emisji dwutlenku węgla. Globalna sprzedaż pojazdów elektrycznych osiągnęła w 2021 r. 6,32 mln pojazdów, co oznacza wzrost o 101% w skali roku.

Rosnąca produkcja pojazdów elektrycznych powoduje skupienie coraz większej uwagi na dostawach baterii litowych. Źródła twierdzą, że rozszerzenie produkcji baterii i chipów zajmuje dużo czasu, a istnieją także pewne bariery techniczne.

W rezultacie rosnący popyt przewyższa podaż, a samochodu nie da się całkowicie zmontować jeśli brakuje jednej części.

Po tym, jak rząd Chin złagodził swoją politykę dotyczącą baterii litowych, fabryki drugo- i trzeciorzędowe wzmogły działania w zakresie rozszerzania produkcji. Cena rynkowa baterii litowych zmienia strategię absorbowania rosnących kosztów materiałowych przez firmy na całkowite przerzucenie ich na rynek niższego szczebla.

Nad czym się obecnie pracuje, co może być alternatywą dla litu?

Coraz bardziej popularny staje się sód

Jedną z najpopularniejszych potencjalnych alternatyw w ostatnich miesiącach stają się akumulatory sodowo-jonowe, zwłaszcza po niedawnych komunikatach giganta przemysłu bateryjnego CATL, głównego dostawcy akumulatorów Tesli. W lipcu ubiegłego roku chińska firma zaprezentowała pierwszą generację akumulatorów sodowo-jonowych, ogłaszając zamiar rozpoczęcia jej industrializacji na dużą skalę od 2023 roku, łącząc ją z rozwiązaniami na bazie litu. Pierwsza generacja dedykowana jest do aplikacji mobilnych i stacjonarnych.

Największymi zaletami akumulatorów sodowo-jonowych są możliwości szybkiego ładowania, niższe koszty i większa trwałość: jest to zbiór kluczowych cech, predestynujących ten typ akumulatorów do aplikacji w pojazdach lub sieciach elektrycznych. Jednak nadal istnieją obszary wymagające poprawy, w których prace będą kontynuowane w nadchodzących latach. Przede wszystkim, poprawie musi ulec gęstość energii, co obecnie oznacza mniejszą autonomię tych akumulatorów w porównaniu z technologią litowo-jonową. Podczas gdy akumulator litowo-jonowy może mieć średnio gęstość energii około 250 Wh/kg, obecny stan techniki akumulatorów sodowo-jonowych określa ten wskaźnik na poziomie około 150-160 Wh/kg. Sam CATL już zapowiedział, że druga generacja akumulatorów sodowo-jonowych osiągnie gęstość około 200 Wh/kg, co pokazuje, że wciąż jest miejsce na poprawę w tym zakresie.

Ta technologia nie jest nowością na rynku - ze względu na jej potencjał, takie firmy jak Faradion, Natron Energy, Tiamat czy sam CIC energiGUNE pracują nad nią od lat. Jednak zapowiedź ze strony CATL rzeczywiście pokazuje potencjalny poziom zaangażowania branży w tę technologię. Dlatego też, niektórzy eksperci postrzegają sód jako silnego kandydata do uzupełnienia lub nawet częściowego wyparcia akumulatorów litowo-jonowych. Oczekuje się, że do 2030 r. wartość rynku akumulatorów sodowo-jonowych na całym świecie może przekroczyć 4 mld EUR (ramka obok).

Siarka jako uzupełnienie litu

W wyścigu o rozwój nowych technologii nie wszystkie alternatywy polegają na całkowitym zastąpieniu niemal wszechobecnego litu. Tak jest w przypadku innej ważnej technologii, która w ostatnich latach zyskuje na znaczeniu: akumulatorów litowo-siarkowych.

To rozwiązanie, łączące anodę litową z katodą siarkową, dzięki dużej teoretycznej pojemności materiału aktywnego, wyróżnia się wysoką grawimetryczną gęstością energii. Ponadto inne mocne strony tej alternatywy to potencjalna łatwość industrializacji (siarka jest materiałem powszechniejszym i tańszym niż lit), niższa toksyczność (jest tym samym bardziej przyjazna dla środowiska) oraz mniejsza waga, co sprawia, że ​​jest to doskonała opcja do przyszłego wykorzystania jej w zastosowaniach mobilnych.

Jednak istnieją dwie bardzo istotne wady, uniemożliwiające na dziś rozpowszechnienie się tej technologii w branży motoryzacyjnej. Po pierwsze jest to wysoki stopień degradacji katody siarkowej, co prowadzi do jej bardzo ograniczonej żywotności. Po drugie, niska gęstość objętościowa, uniemożliwiająca jej stosowanie w aplikacjach, w których dostępna przestrzeń jest ograniczona. Poprawa tych parametrów to dwa wielkie wyzwania, nad którymi obecnie pracuje przemysł i ośrodki naukowe, takie jak CIC energiGUNE, zamierzając zrobić ostateczny krok w rozwoju i popularyzacji tej alternatywy.

Inne rozwiązania rozważane przez branżę to aluminium, potas, wapń

Kolejną alternatywą jest powszechnie występujące aluminium. Dostępność obniża koszt wytworzenia akumulatorów, duża gęstość mocy umożliwia wyższą prędkość ładowania, baterie te mają również wydłużony okres użytkowania. Zalety aluminium skłaniają niektóre firmy do prac nad tą alternatywą - na przykład australijska firma GMG pracuje nad rozwojem i industrializacją nowego typu baterii aluminiowo-jonowych i grafenowych. Jednak, podobnie jak w przypadku innych wspomnianych alternatyw, główną wadą tych akumulatorów jest mała gęstość energii, nie przekraczająca 160 Wh/kg.

Kolejnym analizowanym pierwiastkiem jest potas, chociaż badania nad jego zastosowaniem znajdują się na znacznie wcześniejszym etapie. Ponownie jedną z jego istotnych zalet jest powszechność występowania oraz dłuższa żywotność. Jednak, podobnie jak w przypadku sodu, wyższa masa atomowa, a co za tym idzie niższa pojemność i wydajność podczas procesu ładowania i rozładowywania, stanowią wyzwania, bez przezwyciężenia których nie mam mowy o powszechności tej alternatywy w przyszłości.

Wapń, cynk i magnez to inne pierwiastki, które były lub są rozważane jako uzupełnienie lub zamiennik litu.


źródło: cicenergigune.com


Zasoby litu na świecie 

Lit jest bardzo rozpowszechnionym, ale zarazem i rozproszonym pierwiastkiem. Do rzadkości należą miejsca jego koncentracji. W wodzie morskiej znajdują się prawdopodobnie miliardy ton mocno rozcieńczonego litu, którego nie da się pozyskiwać na skalę przemysłową (ilości śladowe).

Skoncentrowany lit występuje głównie w skałach w górnych warstwach Ziemi jako np. krzemian litu oraz w solnych jeziorach jako węglan litu (ang. lithium carbonate) oraz chlorek litu (ang. lithium chloride). Można go pozyskiwać metodami górniczymi lub za pomocą odparowywania solanki - co jest znacznie tańsze (zawierającą lit solankę odparowuje się w specjalnych sadzawkach na świeżym powietrzu). 

Większość źródeł przyznaje, że ponad połowa światowych zasobów litu znajduje się w Ameryce Południowej, w dużej mierze w Boliwii (w Salar de Uyuni) - najbiedniejszym kraju tego regionu.

Należy jednak zauważyć, że różne organizacje publikują często rozbieżne dane na temat wielkości zasobów litu na świecie (zależnie co i w jakiej koncentracji jest uważane za zasób). 

Największymi producentami litu na świecie są: Chemetall (USA/Chile), SQM (Chile), Admiralty Resources (Australia i Ameryka Południowa) oraz CITIC Guoan Lithium (Chiny).

Litem od kilku lat interesują się nasi południowi sąsiedzi

W 2020 Spółka Czeskie Zakłady Energetyczne (CzEZ) zapowiedziała, że z australijskim European Metals Holdings (EMH) będą wspólnie kontynuować przygotowania do wydobycia litu w Cinovcu w Rudawach.

Do 2023 r. mają być prowadzone testy bez rozpoczynania prac kopalnianych.

Spółka CzEZ, której większościowym udziałowcem jest państwo czeskie, poprzez należącą do niej firmę Kopalnie Północnoczeskie (Severoczeske doly) objęła 51 proc. udziałów w czeskiej firmie Geomet. Jest to spółka siostra australijskiego European Metals Holdings (EMH), który jest właścicielem praw do badania i wykorzystywania czeskich złóż litu - metalu wykorzystywanego w ogniwach litowych i akumulatorów litowo-jonowych.

Możliwość wydobywania litu w Czechach była jednym z tematów kampanii wyborczej przed wyborami parlamentarnymi w 2017 r. Centrolewicowy rząd byłego premiera Bohuslava Sobotki podpisał z EMH porozumienie o planowanym wydobyciu. W 2018 roku Czechy wypowiedziały porozumienie, a premier Andrej Babisz kilkakrotnie określał je mianem niemądrego i nieobowiązującego.

Do Geomet wciąż należy prawo do wydobycia litu w Cinovcu i kontynuuje on prace badawcze.

Kolejna faza projektu, która ma trwać do 2023 r., według CzEZ ma między innymi zawierać ocenę ewentualnego wydobycia w warunkach poprodukcyjnych, co oznacza, ze pozyskane skały będą badane poza miejscem wydobycia. Ma także zostać sporządzony finalna ekonomiczna i technologiczna analiza powodzenia projektu.

Po co Czechom lit, na czym chcą robić biznes?

Czesi walczą o fabrykę VW. Volkswagen chce się stać światowym liderem na rynku e-samochodów i w ubiegłym roku, w marc, koncern zapowiedział, że zbuduje w Europie sześć gigafabryk o wielkości 40 GWh każda. Jedna z nich powstanie w Europie Środkowej: w Polsce, Czechach lub na Słowacji. Koncern jest obecny w każdym państw regionu. W Czechach należy do niego Skoda. W stolicy Słowacji produkuje luksusowe volkswageny tuaregi, audi q7 i porsche cayenne, a także małe auta miejskie. W Polsce ma fabryki samochodów dostawczych, autobusów, ciężarówek, silników i komponentów.

Czesi przekonują, że fabryka VW ma stanąć właśnie u nich.

W 2025 roku elektryczny ma być już co piąty nowy pojazd z logo jednej z marek Volkswagena. W 2030 koncern chce oferować 70 elektrycznych i 60 hybrydowych modeli samochodów osobowych. W każdym segmencie każdej marki ma być przynajmniej jeden taki model. Do 2050 roku VW zamierza osiągnąć neutralność węglową, czyli pochłaniać z atmosfery tyle samo dwutlenku węgla, ile go wyemituje.

Rząd w Pradze chce, by w Czechach powstała do 2028 roku co najmniej jedna fabryka baterii dla samochodów elektrycznych, która stworzy ekosystem dostaw dla fabryki VW.

Gigafabryka baterii ma kosztować co najmniej 50 miliardów koron (dwa miliardy euro) i zatrudniać 2300 ludzi. Rząd zamierza hojnie wesprzeć inwestora. Mowa jest o kilku miliardach koron zarówno w formie bezpośrednich dotacji, jak i ulg podatkowych. Według dziennika „Hospodárzské noviny” państwo dołoży się też do szkolenia pracowników fabryki i prawdopodobnie pokryje część ich płac.

Głównym partnerem przyszłego inwestora ma być koncern CEZ, który do wspólnego przedsięwzięcia wniesie grunty pod przyszły zakład, zapewni mu dostawy prądu i być może dostarczy także niezbędny do produkcji baterii lit.

CEZ oferuje aż sześć potencjalnych lokalizacji. Najprawdopodobniejszą jest zamknięta przed rokiem elektrownia na węgiel brunatny w Prunérzovie u podnóża Rudaw – gór na granicy Czech i Saksonii. Lit zaś ma być wydobywany około 60 km dalej na północny wschód, również w Rudawach, w okolicy granicznej osady Cínovec, gdzie znajduje się około trzech procent światowych zasobów litu

CEZ planuje uruchomienie tam kopalni w 2025 roku, czyli zanim jeszcze ruszy gigafabryka, która ma być gotowa najwcześniej w 2026 roku.

Lit jednym z głównych tematów 2022

Eksperci zgodnie zauważają, że lata dwudzieste mogą być dekadą litu. Po dekadach ropy i gazu przed nami wielka, międzynarodowa gra, właśnie wokół tego surowca. Lit bowiem to nie tylko bateria do samochodu elektrycznego ale także bateria do kolejnej generacji smartfonów, komputerów, laptopów i nie nazwanych jeszcze urządzeń, które będą częścią naszego życia po uruchomieniu sieci 5G i 6G. 




Branża spędza dzień na CIRE, polecamy przy okazji 

1. Polska staje się europejskim centrum produkcji ogniw i baterii litowo­‑jonowych

2. W Łódzkiej Strefie Ekonomicznej powstanie fabryka baterii

3. W Szwecji ruszyła gigafabryka Northvolt Ett, ogniwa będą trafiały do Polski

4. 5 problemów, które blokują rozwój elektromobilności w Polsce

5. Toyota podwaja produkcję elektrycznych napędów hybrydowych do modelu Yaris