ENERGIEOPSLAG NEEMT HOGE VLUCHT

De behoefte aan energieopslag zal almaar groeien naarmate de productie van hybride en elektrische voertuigen stijgt. De prijzen van grondstoffen die gebruikt worden voor de opslag van energie – lithium, kobalt en grafiet – scheren hoge toppen.

De vraag naar die grondstoffen wordt gedreven door een revolutie in de batterijtechnologie – de lithium-ionbatterij – die de opslag van energie mogelijk maakt. Het segment van hybride en elektrische voertuigen en de opslag van elektriciteit zijn daarbij twee belangrijke afzetmarkten. Die laatste hangt samen met de groei van alternatieve energiebronnen als wind en zon. Die doen de behoefte toenemen om het overschot aan geproduceerde energie op te slaan om die bij tekorten opnieuw aan te spreken. Er zijn al batterijpacks op de markt die dat mogelijk maken. De meest bekende is de Tesla Powerwall, maar er zijn ook andere fabrikanten met gelijkaardige producten, zoals LG Chem, Samsung en ABB. Ook de markt voor elektrische voertuigen groeit spectaculair. Goldman Sachs verwacht dat het mondiale marktaandeel van elektrische voertuigen tegen 2025 zal toenemen naar een kwart tegenover slechts 3 procent vorig jaar.

De voorbije jaren hebben lithium-ionbatterijen de plaats ingenomen van de zwaardere en minder performante nikkel-metaalhybride exemplaren die in de eerste generaties hybride voertuigen werden toegepast. Nog volgens Goldman Sachs kan de vraag naar lithium voor gebruik in elektrische voertuigen de komende tien jaar elf keer groter worden. De belangrijkste fabrikanten van lithium-ionbatterijen zijn Samsung en LG uit Zuid-Korea en Sony en Panasonic uit Japan. Ook Tesla bouwt zijn Gigafactory in Nevada. De Chinese autoconstructeur BYD, LG Chem, Boston Power en Foxconn volgen dat voorbeeld.

Lithium uit Zuid-Amerika

Lithium is een extreem licht en zacht metaal. De chemische samenstelling maakt het onder meer geschikt als energiebron. Het metaal kent zowel technische als chemische toepassingen. De batterijsector is niet de grootste afnemer van lithium maar het is wel de snelst groeiende.

Lithium kent verschillende verschijningsvormen, waarvan lithiumcarbonaat en lithiumhydroxide de belangrijkste zijn. Het metaal is op zich niet schaars, maar de plaatsen waar het op een economisch rendabele manier te ontginnen valt, zijn dit wel. Uit cijfers van de United States Geological Survey blijkt dat 87 procent van de mondiale lithiumreserves zich in zout water (pekel) bevinden. Lithium wordt uit pekel gewonnen door het zoute water in gigantische bassins te pompen en dat te laten verdampen tot de zoutoplossing en het lithium volledig van elkaar gescheiden zijn. De resterende 13 procent wordt gewonnen uit vaste ertsen die mineralen met lithium bevatten.

De lithiumsector is geografisch sterk geconcentreerd. Driekwart van de reserves bevinden zich in zoutmeren in Zuid-Amerika. Argentinië, Bolivië en Chili worden daarom ook wel de lithiumtriangel genoemd. Het Atacama-zoutmeer in Chili bevat 30 procent van de bekende lithiumreserves. Ook in China en de Amerikaanse staat Nevada wordt lithium uit zout water gewonnen. Australië speelt de hoofdrol voor lithium uit ertsen.

Aan de productiezijde is de lithiummarkt in handen van slechts een handvol bedrijven. Na een overname in Chili is het Amerikaanse Albermarle Corporation de grootste speler. Sociedad Quimica y Minera de Chile uit Chili, FMC Lithium uit Argentinië en het Chinese Sichuan Tianqi vervolledigen de top vier.

Kobalt en grafiet

Kobalt is een metaal dat meestal wordt gebruikt in superlegeringen, die hitte- en corrosiebestendig zijn. Het wordt gewonnen uit ertsen die daarna verder worden geraffineerd. Batterijen voor elektrische wagens staan in voor 45 procent van de mondiale vraag naar kobalt. Analisten verwachten dat de vraag naar het metaal dit jaar de mijnproductie zal overstijgen. Macquarie Consultants ziet de vraag naar kobalt voor gebruik in batterijen tegen 2020 verdubbelen.

Grafiet is een mineraal dat bestaat uit pure koolstof, net als diamant. Het is een uitstekende elektrische geleider die met een smeltpunt van meer dan 3000 graden Celsius ook erg goed aan extreme hitte kan weerstaan. Dat maakt grafiet bij uitstek geschikt voor gebruik in elektromotoren, maar ook in batterijen. Naast natuurlijk grafiet bestaat er ook synthetisch grafiet dat op basis van steenkool wordt ontwikkeld. Ongeveer 60 procent van het natuurlijk geproduceerde grafiet komt uit China.

Scepticisme

Uiteraard is er ook scepsis rond de duurzaamheid van de vraag naar die grondstoffen. Zo wijzen verschillende analisten erop dat de markt voor elektrische voertuigen lang niet zo’n hoge vlucht zal nemen als wordt voorspeld. JP Morgan verlaagde eerder dit jaar de verkoopprognoses voor Tesla. De Amerikaanse autofabrikant wil tegen 2020 jaarlijks 500.000 elektrische wagens bouwen. In het vorige boekjaar werden iets meer dan 50.000 Tesla’s verkocht en voor 2016 ligt de prognose op 80.000 tot 90.000 wagens. Na één kwartaal lag Tesla met minder dan 15.000 geleverde wagens achter op schema. Er is dus logistiek en technisch nog heel wat werk aan de winkel. Maar onmogelijk is het niet.

Ook China, waar de luchtkwaliteit in verstedelijkte gebieden zwaar te wensen over laat, toont zich erg ambitieus met een doelstelling van 5 miljoen elektrische voertuigen op de weg tegen 2020. In 2015 hadden dat er al 500.000 moeten zijn, maar het cijfer bleef steken op amper iets meer dan een kwart. Als verklaring werd verwezen naar de hoge prijzen, de beperkte autonomie en de daling van de brandstofkosten. De Chinese overheid wil met subsidies, belastingvrijstellingen en gratis laadstations in de steden het tij doen keren.

Er is nog een andere reden tot voorzichtigheid. De batterijtechnologie evolueert razendsnel en een materiaal dat op dit moment onontbeerlijk lijkt, kan binnen enkele jaren overbodig zijn. Of er kan een veel goedkoper alternatief beschikbaar worden. Zo experimenteren batterijproducenten nu al met silicium, een alternatief voor grafiet dat meer energie kan opslaan. Daarnaast worden ook experimenten gedaan om batterijen zonder kobalt te produceren. Niemand weet hoe de batterijen voor elektrische voertuigen of energieopslag er binnen pakweg tien jaar zullen uitzien. Dat maakt dat al te optimistische voorspellingen over lithium, kobalt en grafiet genuanceerd moeten worden.

KOEN LAUWERS

De batterijtechnologie evolueert razendsnel en een materiaal dat op dit moment onontbeerlijk lijkt, kan binnen enkele jaren overbodig zijn.