Forskning og opdagelser
Det ser ud til, at lithium og lithiumhydroxider er kommet for at blive, for nu: Trods intensiv forskning med alternative materialer er der intet i horisonten, der kan erstatte lithium som byggesten til moderne batteriteknologi.
Priserne på både lithiumhydroxid (LiOH) og lithiumkarbonat (LiCO3) har peget nedad de seneste par måneder, og den seneste markedsomvæltning forbedrer bestemt ikke situationen. Trods omfattende forskning i alternative materialer er der dog intet i horisonten, der kan erstatte lithium som byggesten til moderne batteriteknologi inden for de næste par år. Som vi ved fra producenterne af de forskellige lithiumbatteriformuleringer, ligger djævlen i detaljen, og det er her, erfaringen opnås med gradvist at forbedre cellernes energitæthed, kvalitet og sikkerhed.
Med nye elbiler (EV'er) introduceret næsten ugentligt, leder branchen efter pålidelige kilder og teknologi. For disse bilproducenter er det irrelevant, hvad der sker i forskningslaboratorierne. De har brug for produkterne her og nu.
Skiftet fra lithiumkarbonat til lithiumhydroxid
Indtil for nylig har lithiumcarbonat været fokus for mange producenter af elbilsbatterier, fordi eksisterende batteridesign krævede katoder af dette råmateriale. Dette er dog ved at ændre sig. Lithiumhydroxid er også et vigtigt råmateriale i produktionen af batterikatoder, men det er i øjeblikket i langt mindre udbud end lithiumcarbonat. Selvom det er et mere nicheprodukt end lithiumcarbonat, bruges det også af store batteriproducenter, der konkurrerer med den industrielle smøremiddelindustri om det samme råmateriale. Som sådan forventes forsyningerne af lithiumhydroxid efterfølgende at blive endnu knappere.
Vigtige fordele ved lithiumhydroxidbatterikatoder i forhold til andre kemiske forbindelser inkluderer bedre effekttæthed (mere batterikapacitet), længere levetid og forbedrede sikkerhedsfunktioner.
Af denne grund har efterspørgslen fra den genopladelige batteriindustri vist stærk vækst i løbet af 2010'erne med den stigende brug af større lithium-ion-batterier i bilindustrien. I 2019 tegnede genopladelige batterier sig for 54 % af den samlede lithiumefterspørgsel, næsten udelukkende fra Li-ion-batteriteknologier. Selvom den hurtige stigning i salget af hybrid- og elbiler har rettet opmærksomheden mod behovet for lithiumforbindelser, har faldende salg i andet halvår af 2019 i Kina - det største marked for elbiler - og et globalt fald i salget forårsaget af nedlukninger relateret til COVID-19-pandemien i første halvdel af 2020 sat en kortsigtet "bremse" på væksten i lithiumefterspørgslen ved at påvirke efterspørgslen fra både batteri- og industrielle applikationer. Langsigtede scenarier viser dog fortsat stærk vækst i lithiumefterspørgslen i det kommende årti, hvor Roskill forudser, at efterspørgslen vil overstige 1,0 mio. tons LCE i 2027, med en vækst på over 18 % om året frem til 2030.
Dette afspejler tendensen til at investere mere i LiOH-produktion sammenlignet med LiCO3; og det er her, lithiumkilden kommer i spil: spodumenbjergart er betydeligt mere fleksibel med hensyn til produktionsprocessen. Det muliggør en strømlinet produktion af LiOH, mens brugen af lithiumsaltlage normalt fører gennem LiCO3 som mellemled til produktion af LiOH. Derfor er produktionsomkostningerne for LiOH betydeligt lavere med spodumen som kilde i stedet for saltlage. Det er klart, at med den store mængde lithiumsaltlage, der er tilgængelig i verden, skal der med tiden udvikles nye procesteknologier for effektivt at anvende denne kilde. Med forskellige virksomheder, der undersøger nye processer, vil vi med tiden se dette komme, men for nu er spodumen et mere sikkert bud.
