Arkiv / Teknik

Batterier: Gigafactories i USA

Creative commons license

Det var först när Tesla och Panasonic slog upp dörrarna för cellproduktionen i Nevada som vi började prata om ’Gigafactory’. Sedan har det snackats en hel del om detta framför allt i Asien. Men även för cellproduktion i Europa, något som omEV skrev en serie om i början av året.

Nu återvänder vi till USA och försöker skapa oss en bild av cellproduktionen och Gigafactories. Och det finns planer…

Statliga åtgärder driver på återvinningsindustrin

I Europa är det produktionskapaciteter runt 1 TWh/år som är på gång på något sätt: planerade, under uppbyggnad och fullt igång. Priset på råvaror och stegrande energipriser kan påverka utbyggnaden. USA:s Inflation Reduction Act (IRA) [1] skapar handelshinder för potentiell export till USA och ger samtidigt stora incitament för att flytta produktion till just USA.

Ett av syftena med IRA, som antogs i somras, är att uppmuntra elbilsproduktionen i USA. Konsumenter kan dra nytta av upp till 7500 USD i skatteavdrag för att köpa en elbil som monterats i USA. Dessutom ska råvarorna/komponenterna som används i elbilsbatterierna utvinnas, bearbetas eller återvinnas på hemmaplan och inte av en utländsk aktör eller land. IRA inkluderar också ett produktionsskatteavdrag så stort som 10 % för mineral- och materialbearbetningsföretagen och celltillverkare kan få 35 USD/kWh [i]. Från 2024 ska komponenterna i elbilsbatteriernas till minst 50 % av dess värde komma från USA eller dess allierad. Från 2026 är siffran minst 80 % och från 2029 ska alla batteriets delar kommer från batteritillverkning i Nordamerika.

Trots en stark trend med ökad cell- och modulproduktion i USA importeras nyckelbatterikomponenter, såsom katoden och speciellt anodmaterial, till övervägande del från andra regioner, och detta förväntas utgöra en stor utmaning för amerikanska OEM:er att åtnjuta skatteavdragen. Batteriåtervinning förväntas ta fart för att i större utsträckning fylla gapet mellan utbud och efterfrågan för kritiska batterimaterial. Men även statlig finansiering längs hela batterivärdekedjan väntas bidra till en ökad tillgång på battericeller i USA.

DoE finansierar 20 projekt längs hela värdekedjan

Redan i februari i år meddelade DoE att man tänker satsa närmare 3 miljarder USD för att utveckla en nationell värdekedja för batterier [3]. Nu under hösten har man beslutat att bevilja 20 företag som tillsammans får dela på 2,8 miljarder USD [4,5]. Pengarna ska gå till att bygga ut verksamheten i tolv delstater och spänner allt från förädling av råvaror till återvinning av batteripack. Tillsammans med de statliga satsningarna hoppas man på närmare 9 miljarder USD i privata investeringar från de 20 bolagen.

Det man från statlig håll ska genereras av dessa satsningar är produktion av litium motsvarande två miljoner BEV per år (red.anm.: kWh/fordon oklart), nickel motsvarande 400.000 fordon och grafit motsvarande 1,2 miljoner fordon. Kiselbaserade anoder är även det ett område som man satsar på och då motsvarande 600.000 fordon per år. Saltet som används i elektrolyten (LiPF6) är tänkt att börja produceras i USA med DoEs satsningar.

Likaså tänker man vara med och finansiera första produktionsanläggningen i USA för LFP-materialet.

Japanska och koreanska celltillverkare på amerikansk mark ökar

Utan det statliga stödet satsar en rad olika asiatiska celltillverkare på produktionsanläggningar i USA. Panasonic tog under november första spadtaget för en ny anläggning i Kansas med en tänkt kapacitet på 30 GWh/år och som förväntas producera 2170-celler år 2025 [6]. Tesla är den primära kunden för dessa celler.

Toyota vill inte vara sämre de och tänker bygga fabrik i North Carolina som ska tillverka celler till fyra hybridmodeller och två BEV-modeller. Investeringar på 3,8 miljarder USA ska stå klar till 2025 med en produktionskapacitet på över 40 GWh/år och förväntas generera 2100 arbetstillfällen. [7]

LG Chem satsar motsvarande 3,2 miljarder USD på en produktionsanläggning för katodmaterialet NMCA (dvs. litium-nickel-mangan-kobolt-aluminium-oxid) i Tennessee [8]. Anläggningen ska årligen producera katodmaterial till motsvarande 1,2 miljoner BEV (red.anm.: kWh/fordon oklart) med start 2025 och fullt utbyggd 2027. Att man väljer Tennessee är nog starkt kopplat till den batteripacksanläggning som LG Energy Solution bygger tillsammans med GM i just Tennessee, men även till det JV LG Energy Solution skapat med GM för cellproduktion – Ultium Cells [9].

Samsung och Stellantis är i färd med att bygga cellfabrik på 40 GWh/år och som ska stå klar 2025 [10]. Tillsammans med en cellfabrik i Kanada ska celler till Stellantis Nordamerikanska marknad säkras [11]. SK On och Ford samarbetar kring celltillverkning i USA. Om allt går i lås kommer SK On ha en total produktionskapacitet på över 150 GWh/år [12]. 

Kinesiska CATL avvaktar investeringar i USA

Enligt Reuters kommer CATL lägga sina planer på en battericellfabrik i USA på is [13]. Tanken vad att fabriken skulle förse Ford, BMW och troligtvis även Tesla med celler. Anledningen ska vara IRA och att kinesiska företag utesluts från subventioner.

Enligt beräkningar torde celler tillverkade i USA bli dyrare än att skeppa celler från Kina, detta även om CATL skulle få del av subventioner i USA. Om CATL kommer producera celler i USA återstår att se då det kan vara svårt att få avsättning för dem enligt de regler som IRA specificerar.

Statevolt är tänkt producera 54 GWh/år

Teamet bakom Britishvolt och Italvolt har lanserat ännu ett X-volt-bolag – Statevolt – och som tänker bygga en cellfabrik i södra Kalifornien. Fabriken planeras med en årlig produktionskapacitet på 54 GWh och som kommer kräva en investering på 4 miljarder USD [14]. För jämförelse är anläggningarna som planeras i Storbritannien och Italien på 30 respektive 45 GWh/år. Vilken kemi eller cellformat Statevolt ämnar tillverka är inte kommunicerat.

Statevolts planer kan ställas i ljuset av de asiatiska väletablerade tillverkarnas planer med starka OEM:er som etablerade kunder. Än är det inget offentligt att läsa om vem eller vilka som Statevolt kommer leverera celler till. Enligt företaget ska de 54 GWh kunna förse 650.000 BEVs med battericeller.

Egna kommentarer

De statliga satsningarna i USA har primärt gått till att finansiera dagens teknologi och projekt med högre risk, så som t.ex. fastfasbatterier, är inte med. Och många av de 20 projekten som får finansiering är projekt som redan kickats igång på något sätt.

Vi har bara fokuserat på battericeller till elfordon. Analysen är inte heltäckande utan fokus främst på dagens Li-jonteknologi. När det kommer till planer för att producera celler för storskalig lagring kan nämnas norska FREYRs planer [15].

[1] Inflation Reduction Act of 2022

[2] Impact of Inflation Reduction Act on Batteries

[3] US to invest almost $3 billion in battery supply chain

[4] Bipartisan Infrastructure Law Battery Materials Processing and Battery Manufacturing & Recycling Funding Opportunity Announcement

[5] Biden-Harris Administration Driving U.S. Battery Manufacturing and Good-Paying Jobs

[6] Panasonic Energy’s New EV Battery Facility in Kansas will initially produce 30 GWh

[7] Toyota expands N.C. battery plant plans

[8] LG Chem to Establish Largest Cathode Plant in US for EV Batteries

[9] GM & LG invest 2.3 million dollars in second battery plant

[10] Samsung SDI, Stellantis Invest $2.5 Billion in US Battery Plant

[11] Stellantis & LG ES to build battery factory in Canada

[12] US: SK Innovation Announces Five Battery Plants And 150 GWh/Year

[13] Exclusive: China’s CATL slows battery investment plan for U.S., Mexico

[14] California: Statevolt Battery Gigafactory Project Emerges On The Horizon

[15] Freyr purchases land in Georgia for battery plant