Batterifabriker i Europa – del II

Vi har tidigare skrivit om framtida batteribehov för både fordon och stationära hemmalagringsanläggningar, och att behovet är långt större än det finns produktionskapacitet för i dagsläget. Att det finns ett antal projekt för att bygga batterifabrik i Europa skrev vi om i mars. Men vad kan det tänkas kosta och vad tjänar vi på att ha produktion i Europa. Tyska konsultföretaget P3 har räknat på framtida behov och kostnader, och kommit fram till ett antal slutsatser som de presenterade vid EEVC-17 i Geneve i mitten av mars. Dagens nyhetsbrev handlar om deras analys.
Om man ska lyckas är det två aspekter som måste utredas: vilket är mervärdet med cellproduktion i Europa och vilken cellkemi ska man tillverka?
Asiatiska celltillverkare har ett högt teknologiskt cellkunnande och tar mer och mer steget till att integrera celler i moduler eller batteripack. Europeiska företag har ett försprång när det kommer till packintegration, men ligger efter i cellkunnande. Dock menar P3 att Europa har alla förutsättningar att tillverka celler genom att kraftsamla den höga kompetensen vad det gäller cellmaterial för den utvecklingsfas som är nödvändig.
Förutom detta kan P3s analys vidare sammanfattas i några utmaningar för att lyckas med cellproduktion i Europa. En hög grad av automation i tillverkningen är ett måste för att möta behovet (både tidsmässigt och volymmässigt). Dedikerade produktionslinor behövs för hög produktionstakt, men även specialiserade produktionslinor för nischceller. En annan utmaning är tillgången på råmaterial; framför allt litium och kobolt.
Behov, kostnad och kunnande
P3s analys av batteribehovet för xEV bygger på antagandet att 25 % av alla fordon 2025 är xEV, eller motsvarande 29 miljoner fordon. Detta är beräknat att alla OEMs fullföljer CO2-målen i alla regioner.
Nuvarande kapaciteten som finns för fordonsanpassade celler är ca. 30 GWh, enligt P3, vilket kan vara ett rimligt antagande då det producerades ca. 20 GWh ifjol. År 2020 tror P3 att behovet kommer vara 150 GWh för xEV, vilket är ungefär mitt emellan vad vi skrev om tidigare där behovet för xEV är mellan 120-200 GWh år 2025. Även om marknadsandelen för xEV låter hög, så ligger P3s uppskattningar om batteribehov i linje med andra analyser.
Kostnaden för ett batteripack är inte linjär med antalet kWh då vissa komponenter är oberoende av antalet celler eller av cellernas kapacitet. P3 har räknat och med nästa generations katodmaterial (Ni-rik NMC) tror de att 2025 är cellkostnaden 87 EUR/kWh för ett pack på 90 kWh. De räknar med att cellerna utgör 80 % av kostnaderna. Detta är högt räknat då det idag snarare ligger runt 65 %. På ett annat ställe i sin presentation anger P3 att cellerna utgör 69 % av packkostnaden för en xEV, vilket känns mer rimligt.
P3 räknar med att batteripacket utgör 15-25 % av värdet av en BEV. Om cellerna skulle bli 20 % dyrare gör det att fordonet blir 4 % dyrare. Lite mindre kostnadskänslig anser P3 att handverktygsbranschen är; en kostnadsökning av cellerna på 20 % skulle göra verktygen 1 % dyrare. En av slutsatserna från P3 är just att Europa ska satsa på celler till handverktyg, elcyklar, etc.
Idag drivs kostnadssänkningen av högre utnyttjandegrad i befintliga fabriker, men snart kommer det vara de celltillverkare som har teknikspets som kommer att överleva, enligt P3. Anledningen till att LG Chem och Samsung dominerar är, enligt P3, att de har ett starkt statligt stöd bakom sig: skattelättnader, satsningar på utbildning och forskning, och fördelaktiga statliga lån för high-tech-bolag. Allt detta sammantaget gör att celltillverkarna vågar satsa. Koreanska bolag fokuserar på de viktigaste kemierna, samtidigt som de satsar på innovation.
Var och varför?
Att transportera Li-jonceller från Asien till Europa är både tidskrävande, komplicerat och dyrt. Enligt P3 är det kostnadseffektivast att ha cellproduktion i östra Europa och att man då gör en ’copy’ av en asiatisk cellproducent. Det är kostnaderna för löner, energi och anläggning som talar för Östeuropa.
Att producera celler i Tyskland skulle göra att cellerna blir 5 % dyrare än i Sydkorea. Men med celltillverkning i Östeuropa blir cellerna 2 % billigare (!) än om de tillverkas i Sydkorea. P3 räknar med att lönekostnaderna i Östeuropa är 20 % av de i Tyskland, och att anläggningskostnaderna är ungefär hälften och energikostnaderna 2/3. Dock blir en BEV marginellt billigare med celler från Östeuropa…
Av cellkostnaden räknar P3 att 27 % härrör från produktionen – resten är material. En liknande studie, som den P3 nu gjort, gjorde amerikanska Clean Energy Manufacturing Analysis Center (CEMAC) 2015 för att studera kostnaderna för cellproduktion i olika delar av världen (dock studerade de inte Europa). Vi skrev om den studien 2015. De kom fram till att 26 % av cellkostnaderna är produktionskostnader, varav elkostnaderna utgjorde ca 1 %.
Anledningen till att cellproduktion i Europa är viktig är att kunderna (dvs. OEM) kommer vara de som driver var cellproduktionen sker och P3 tror att 2020 kommer det vara ungefär 3 stora spelare som dominerar efter den ’fight’ som sker nu. En annan anledning är transporterna. Li-jonbatterier klassas som ’farligt gods’ och måste uppfylla ett antal krav och restriktioner. Till exempel måste vissa tester uppfyllas (UN 38.3, etc.). P3 menar att man som europeisk OEM kan korta transporttiderna med 6 veckor (!) om cellerna tillverkas i Östeuropa och att transportkostnaderna skulle minska med 25 %.
CEMAC kom fram till att det var billigast att producera celler i Mexiko för amerikanska fordonsindustrin: ca. 10 % lägre än om cellerna tillverkades i Asien. I de kostnadsberäkningar som CEMAC gjorde för transport av celler till USA motsvarade transporten 2 % av cellkostnaden för celler tillverkade i Korea och endast 0,5 % om de tillverkades i Mexiko.
En fabrik med en kapacitet på minst 4,5 GWh bör byggas – mindre fabriker är inte lönsamt menar P3. Kostnaden för att bygga denna fabrik med två produktionslinor torde kräva en investering på ca. 0,5 miljarder euro, och resultera i ett säljpris för cellerna på 110 EUR/kWh. Intressant att P3 sänkt sin minimumgräns för fabriken; ifjol sa de minst 13 GWh och att det då krävdes en investering på 1,3 miljarder euro.