Gigafactory i Europa

Som vi skrev om igår så verkar det just nu som att det råder en brist på battericeller. I alla fall för de fordonstillverkare som varit sena med att knyta långsiktiga leveransavtal, investerat eller inte skapat JV med en celltillverkare. Vi på omEV har grävt i existerande och planerade produktionskapacitet av battericeller i Europa. Mycket händer, men det dröjer några år innan produktionsstart.

Produktionen av battericeller är något som länge dominerats från Asien. Vi skrev om de största tillverkarna i höstas. Benchmark Minerals har räknat att det världen över kommer finnas 91 stycken Gigafactories år 2028 (driftstagna, under byggnation och planerade) [1]. Det är inte bara fabriker som saknas, utan även råvarorna måste även fram. Även råvarutillgången skrev vi om i höstas. Men det är värt att göra en kort uppdatering.

Överproduktion av litium

Under 2019 föll priserna på litium med runt 13 % mycket på grund av överproduktion, men även vikande efterfrågan. Situationen är liknande nu att det finns för mycket litium. Under 2015-2016 ökade efterfrågan drastiskt och det var en rush för att utöka utvinningen, framför allt i Chile, Argentina och Australien. Dessa tre länder stod för över 90 % av all produktion under 2017 [2].

En av litiumproducenterna – Leyland – sa 2015 att det kanske behövs 15 litiumgruvor/-fyndigheter, nu finns det närmare 30-35 stycken [2]. De flesta finns i Australien, som blivit världens största producent. Kina är dock den största konsumenten av litium just nu.

Kobolt – dyrt, men återvinning måste bli effektivare

Behovet av kobolt ökar och tillskillnad mot litium är kostnaden mycket hög – 33-35.000 USD/ton [2] – vilket gör kobolt till en av dagens dyraste metall. Ungefär hälften av all kobolt används i batterier och vi har inte tillräckligt mycket för att möta behovet, enligt en färst forskningsrapport från MIT [3]. Forskarna har beräknat att behovet skulle kunna öka under de kommande tio åren till 430.000 ton, vilket är 1,6 gånger mer än 2016. Vi kommer alltså ha stor brist om vi inte börjar utvinna och återvinna kobolt mer effektivt i allt större kvantiteter.

Enligt MIT-forskarna finns det på kort sikt tillräckligt med kobolt, men att utforska fler gruvor är viktigt och även under havet kan bli viktigt. Det finns studier som tror att djuphavsfyndigheter kan innehålla höga halter av brytningsbar kobolt och där halterna skulle vara högre än de vi känner till på land [4]. Fyndigheter ska bland annat finnas runt Papua Nya Guinea och Cook Islands. Ocean Minerals beräknar att Cook Islands har de största koboltreserverna i världen, möjligtvis så mycket som 15−20% av de idag kända reserverna [5]. Dock är inga av djuphavsfyndigheterna att räkna med innan 2030… Därför behöver kapaciteten och effektiviteten för återvinning av kobolt förbättras. Alla de batterier som ligger och skräpar i lådorna bör återvinnas: laptops och mobiltelefoner. Eller så måste vi övergå till andra batterilösningar…

Pris – efterfrågan och tillgänglighet?

Prisbilden för batterier är alltid på tapeten. Grovt räknat står batteriet för ca 40 % av kostnaden för en elbil och batteripriset har sjunkit mer än 70 % under de senaste sju åren [6]. Enligt Bloomberg New Energy Finance har priset för ett batteripack sjunkit med 87 % sedan 2010 och kostade 2019 i medel 156 USD/kWh [7]. De förutspår vidare att 2024 är kostnaden under 100 USD/kWh. Den största nedgången har, enligt Bloomberg, att göra med ökad efterfrågan, fler modeller av BEV och fler katodmaterial med hög energitäthet. Framtida kostnadssänkningar kommer mer att bero på packdesign, design av kylsystemet, och lägre tillverkningskostnader, men även hur fordonstillverkarna utvecklar EV-anpassade plattformar. Kostnaderna för fabrikerna sjunker tack vare förbättringar av processer och utrustning. Vidare menar Bloomberg att utbyggnaden av redan existerande anläggningar möjliggör för många celltillverkare att expandera på ett kostnadseffektivt sätt. [8]

Planer på över 400 GWh/år i Europa – men när?

Åter till produktionskapacitet av battericeller. Ett problem för europeiska fordonstillverkare är att ungefär 80 % av alla celler tillverkas i Asien [2]. Under de senaste åren har det varit många europeiska initiativ kring batteriproduktion i Europa; både från statligt/regionalt håll så väl som från olika företag. Och visst händer det mycket på europeisk mark. omEV har rapporterat om olika produktionsanläggningar som främst asiatiska celltillverkare bygger i Europa: LG Chem i Polen, CATL i Polen och SK Innovation och Samsung i Ungern. Och givetvis Northvolts satsningar i både Sverige och i Tyskland ihop med VW.

Så vad finns i Europa? Och när startar produktionen? Under 2020 torde 20 GWh produceras i Europa och 16,5 av dessa är Samsung, SK Innovation och LG Chem. Nissans forma celltillverkare AESC har produktion i Sunderland i England och har en årlig produktionskapacitet på 2,5 GWh.

Vi har listat några av de kapaciteter som finns och satsningar som är på gång. Listan är inte komplett, utan visar på de större satsningarna. Totalt finns det planer på över 400 GWh, men många siffror är obekräftade.

CATL: 14 GWh, start 2022 (framtiden 100 GWh), Tyskland

Northvolt: 32 GWh, start 2021 (framtiden 40 GWh), Sverige

Northvolt: 16 GWh, start 2024 (framtiden 24 GWh), Tyskland

SVOLT: 20 GWh, start 2023 (framtiden 24 GWh), Tyskland

FREYR: 32 GWh, start 2023, Norge

PSA/SAFT: 16 GWh, start 2022 (framtiden 64 GWh), Frankrike och Tyskland

Farasis: 10 GWh, start 2022, Tyskland

Egna kommentarer

Av redan utbyggd och planerade anläggningar framgår att det 2024 kommer finnas en årlig produktionskapacitet på åtminstone 160 GWh. Om allt går till elbilar (BEV och PHEV) skulle det räcka till 3,2 miljoner fordon per år om vi antar samma storlek på batteripacket som vi använde igår när vi räknade på batteribristen (dvs. 50 kWh). 2018 producerades 16,5 miljoner personbilar inom Europa, enligt data från ACEA [9]. Om produktionstakten vore den samma skulle andelen BEV/PHEV år 2024 kunna vara nästan 20 %.

Som vi skrev igår skeppades det under 2019 battericeller på totalt 117,6 GWh till elfordon [10]. Att Europa skulle producera mer än detta redan 2024 känns nästa lite overkligt. Tillgången på resurser – råmaterial och kompetens – lär bli en rejäl utmaning. Det senare kommer vi på omEV återkomma till under året.

Återvinning blir allt viktigare för kobolttillgången. Vi kommer nog se ett antal fordonstillverkare som snart går helt bort från kobolt-baserade batterier. Tesla har indikerat detta redan 2018.

En annan viktig aspekt blir att förlänga livet i första applikationen – förstå åldringen och optimera styrstrategierna – men även att välja cellkemi och storlek (Ah) utifrån behoven.

[1] The Rise of the EV Battery Megafactories länk

[2] As electric car sales soar, the industry faces a cobalt crisis länk

[3] Perspectives on Cobalt Supply through 2030 in the Face of Changing Demand länk

[4] Hein, J. R.; Mizell, K.; Koschinsky, A.; Conrad, T. A. Deep-Ocean Mineral Deposits as a Source of Critical Metals for High-and Green-Technology Applications: Comparison with Land-Based Resources. Ore Geol. Rev. 2013, 51, 1−14.

[5] Kumar, R. Cook Islands Signs Seabed Minerals Deal; Cook Islands News, 2017.

[6] Battery shortages could stifle electric vehicle adoption länk

[7] Battery Pack Prices Fall As Market Ramps Up With Market Average At $156/kWh In 2019 länk

[8] Battery Factories Power Up To Cut Costs And Drive Electric Car Revolution länk

[9] Passenger car production statistics länk

[10] SNe Research länk