Socialt ansvar i fordonsindustrin. Del 2 – växande efterfrågan på kritiska råvaror
Mats-Ola Larsson
2021-12-02
Mer kritiska råvaror i elbil än förbränningsbil
En viktig anledning till vår serie om kritiska råvaror är ett ökande behov hos fordonsindustrin. Vägfordon innehåller alltmer elektronik, informationsteknik, elmotorer och batterier. Samtidigt ökar andelen elfordon kraftigt. Summan blir att efterfrågan ökar, och det snabbt.
Dagens elbilar innehåller betydligt större mängder kritiska råvaror jämfört med förbränningsbilar. Materialbehovet varierar givetvis beroende på typen av bil och batterikemi. Nickel, kobolt och mangan är några exempel på kritiska material som varierar med olika typer av litiumjonbatterier.
I en IEA-rapport från maj 2021 [1] görs en jämförelse av materialinnehållet i en förbränningsbil med eldriven personbil [2]. Tabellen nedan visar deras siffror för innehållet av ett antal material i kg per bil, förbränningsbil/elbil, avrundat. Notera att värdena är schablonmässiga. Flera av ämnena som anges till noll kan ingå i mindre mängder även i förbränningsbilar.
Koppar 22 / 53
Litium 0 / 9
Nickel 0 / 40
Mangan 11 / 25
Kobolt 0 / 13
Grafit 0 / 66
Zink 0,1 / 0,1
Sällsynta jordartsmetaller 0 / 0,5
Övriga 0,3 / 0,3
Kraftigt ökad efterfrågan till litiumjonbatterier
I början av året sammanställde den amerikanska organisationen Union for Concerned Scientists en rapport om det framtida behovet av kritiska råvaror till alla former av litiumjonbatterier [3]. Rapporten har sammanställt fyra referenser från 2017 till 2020. Enligt rapporten bedöms användningen av litium till alla typer av batterier komma att öka ungefär 6 gånger från 2020 till 2030. Mangan förväntas öka ungefär 7 gånger, kobolt 4 gånger, nickel 10 gånger och för grafit förutspås 8 gånger större behov till batterier 2030.
En enstaka studie är av begränsat värde, särskilt som ingångsvärdena är osäkra och spelar stor roll för resultatet. De exakta värdena är dock inte poängen här. Slutsatsen är att efterfrågan redan med nuvarande trender kommer öka kraftigt. Detta trots att omställningen mot klimatneutralitet fortfarande går alldeles för långsamt.
Hållbar teknik kommer dominera marknaden för flera kritiska råvaror
I rapporten från IEA ovan analyseras hur stora mängder kritiska råvaror som kan komma att behövas för att nå klimatmålen. Observera att IEA:s scenarier nedan, till skillnad från föregående referens, inte ska inte ses som en prognos. De är snarare en sorts bakåträkning som visar vad som kan komma att krävas för att ställa om globalt till elfordon. Därför skiljer sig siffrorna åt.
Man har beräknat behovet av kritiska material till solkraft, vindkraft, elfordon och liknande tekniker som kommer behövas för att ställa om till ett klimatneutralt samhälle på global nivå. (Teknikerna kallas med gemensam term ”hållbar teknik” nedan.)
I ett hållbarhetsscenario som räknas fram för att nå Parisavtalet tror IEA att 40 procent av all koppar och sällsynta jordartsmetaller kommer behövas till hållbar teknik under kommande tjugoårsperiod. Motsvarande siffror för nickel och kobolt är 60-70 procent. För litium bedöms nästan 90 procent av all användning om tjugo år användas till hållbar teknik.
Som exempel på att omställningen har inletts anges i rapporten att eldrivna fordon och batterilagring redan har ersatt konsumentelektronik som största litiumförbrukaren. Till 2040 bedöms dessa sektorer gå om rostfritt stål som största konsument av nickel.
Kritiska råvaror till elfordon i hållbarhetsscenariot
IEA:s hållbarhetsscenario innehåller antaganden om behovet av kritiska råvaror till elfordon för att uppfylla Parisavtalet. Följande antaganden görs om det ökande råvarubehovet från idag till 2030 respektive 2040:
Koppar till elfordon behöver öka 15 gånger till år 2030 och 28 gånger till år 2040.
Kobolt behöver öka 12 gånger till 2030 och 21 gånger till 2040.
Grafit behöver öka 18 gånger till 2030 och 25 gånger till 2040.
Litium behöver öka 18 gånger till 2030 och 43 gånger till 2040.
Mangan behöver öka 10 gånger till 2030 och 16 gånger till 2040.
Nickel behöver öka 19 gånger till 2030 och 41 gånger till 2040.
Sällsynta jordartsmetaller behöver öka 10 gånger till 2030 och en faktor 15 till 2040.
Allt behöver dock inte tillföras från ny brytning. En växande andel material kan återcirkuleras i takt med att gamla batterier har tjänat ut. Med den kraftiga ökning av metallanvändning som krävs i IEA:s hållbarhetscenariot behöver dock det allra mesta komma från jungfruliga material. Endast 8 procent av det totala behovet av koppar, litium, nickel och kobolt i hållbarhetscenariot till 2040 bedöms kunna utgöras av återvunna material.
Antagandena är givetvis osäkra, men kan indikera storleksordningar. IEA:s underlag gör det tydligt hur stora insatser som kommer behövas för att säkerställa försörjningstrygghet och hållbara leveranskedjor till dessa ökade materialbehov, inte minst i fordonssektorn,
Egen kommentar
Prognoser om behovet av material till elfordonsbatterier på fem-tio års sikt är osäkra. Det gäller inte minst kobolt. Den marknaden är svår att hantera, vilket vi återkommer till i nästa brev. Några bedömare tror att användningen av kobolt därför kan plana ut och kanske börjar sjunka genom att koboltfria batterier tar större marknadsandelar [4].
Man kan alltid ifrågasätta prognoser. Det finns många förutsättningar som är osäkra och kan ändras framöver. Några exempel är antal elfordon, storlek på batterier och fordon, dominerande cellkemi på sikt, hur mycket som kommer återvinnas och så vidare. Därför har jag också tittat på IEA:s scenarier som beskriver en önskvärd utveckling baserad på klimatmålen. Oavsett osäkerheter är nog de flesta bedömare ense om att efterfrågan av kritiska metaller till elbilsbatterier kommer öka rejält.
I nästa brev tittar vi närmare på de sociala aspekterna av kobolt.
Referenser
[1] The Role of Critical Minerals Clean Energy Transitions. World Energy Outlook Special Report 2021. länk
[2] Dataunderlag till rapporten vid ref [1] länk
[3] Rapport från Union for Concerned Scientists länk
[4] Se vår tidigare serie om kobolt länk