Accu’s schaarser dan semiconductors

In een artikel over de dramatische investeringen van Ford in Rivian, een bedrijf dat elektrische trucks ontwikkelt, wordt dieper ingegaan op die plotselinge verliezen. Rivian, een in 2009 opgericht Californisch bedrijf ging november 2021 succesvol naar de beurs en werd toen zelfs 86 miljard dollar waard. Echter onlangs ging de koers van het bedrijf enorm onderuit door de uitspraak van de CEO dat de totale productie van batterijen wereldwijd minder dan 10% vertegenwoordigt dan wat volgens de plannen over tien jaar nodig is. Zijn harde conclusie was: “Dat betekent dat 90% tot 95% van de noodzakelijke supply chain in feite nog niet bestaat.”

Batterijen schaarser dan chips

De aanhoudende wereldwijde chipcrisis voor elektronica maakt het al moeilijk voor de auto-industrie. Maar de elektrische voertuigindustrie vreest een veel groter probleem: een tekort aan materialen om batterijen te maken. Rivian CEO Scaringe voorspelt dat de levering van EV-batterijen de komende jaren het grootste probleem wordt. Zijn stelling is dat accu-schaarste zelfs een vele malen grotere bedreiging voor de moderne auto is, dan de huidige schaarste van semiconductors. De chip-crunch, zei Scaringe, is slechts een “klein voorgerecht voor wat we de komende twee decennia op batterijcellen gaan voelen”.

Hij voorziet tekorten in elk onderdeel van het batterij-productieproces: de winning van grondstoffen zoals kobalt, lithium en nikkel, het opwerken van die ruwe materialen en het vervolgens bouwen van batterijcellen. Niet alleen de huidige inflatie drijft de prijs van batterijen op, maar vooral de groeiende schaarste van grondstoffen zoals nikkel en andere bijzondere materialen. Ook Tesla heeft afgelopen maanden zijn prijzen alleen al met 5 – 10 % moeten verhogen door de grondstoffen schaarste. Als de productieschaarste voor batterijen een grotere impact gaat krijgen, is zelfs verdubbeling van de prijs onontkoombaar.

Grote, zware accu’s met bijzondere ingrediënten

De uitdaging van elektrische auto’s is dat er grote en vooral zware accu’s nodig zijn. Een accu weegt al gauw tussen de 400 en 600 kilo. In 2030 wordt verwacht dat er 145 miljoen EV’s de weg opgaan, een enorme sprong van de ’slechts’ 10 miljoen in 2020. Deze tsunami in de vraag legt een enorme druk op de grondstoffenleveranciers en de rest van de toeleveringsketen. Grondstoffen maken 80% uit van de kosten van een lithium-ionbatterij, wat intussen al het dubbele is van wat het was in 2015. Materialen voor de batterijkathode, waaronder lithium, kobalt en nikkel, zijn sinds die tijd 150% duurder geworden.

Elon Musk, CEO van Tesla, waarschuwde op 8 april jl voor de torenhoge lithiumprijzen als gevolg van de beperkte mijnbouwcapaciteit: “De prijs van lithium is tot krankzinnige niveaus gestegen. Tesla moet mogelijk zelf direct op grote schaal in de mijnbouw en raffinage stappen, tenzij de kosten verbeteren. Er is geen tekort aan het element zelf, aangezien lithium bijna overal op aarde aanwezig is, maar het tempo van de extractie/verfijning is traag.”  Als reactie op de voorspelde tekorten kondigde General Motors vorige week zijn samenwerking aan met Glencore voor een meerjarige inkoopovereenkomst. Glencore bezit grote wereldwijd gediversifieerde bedrijven in natuurlijke hulpbronnen en gaat GM direct vanuit de bron kobalt leveren. Een integratie van de keten zoals we die ook in de fossiele industrie kennen.

Zeldzame aardmetalen

Kobalt is een belangrijk metaal bij de productie van EV-batterijen. Kobalt staat bekend om zijn hittebestendige eigenschappen en wordt toegevoegd aan kathoden van lithium-ion batterijen om energiedichtheid en levensduur van de batterij te verbeteren. GM heeft een reeks acties aangekondigd om een ”nieuwe en veiligere” EV-toeleveringsketen te creëren, vooral gericht op samenwerking in de toelevering van deze bijzondere materialen. De strategie van alle autofabrikanten: diversificatie in de supply chain, intensievere ketensamenwerking, spreiding van  leveranciers en vooral co-investeringen in mijnbouw en opwerking. Een beetje zoals de fossiele industrie zijn ketens van mijnen, opwerken, raffinage, transport, opslag tot en met levering en distributie via tankstations heeft opgebouwd. Wordt de autoindustrie de nieuwe fossiele brandstoffen industrie? Met dezelfde begrensde grondstoffenvoorraden?

Ook de geopolitiek is een groeiende verstorende factor in het winnen van deze zeldzame aardmetalen. Op zich is er op de wereld, en vooral onder de zeebodem, een enorme hoeveelheid van deze metalen te vinden. Toch verwacht men dat de industrie rond 2025 serieuze problemen krijgt met de levering van batterijen. Dat is een combinatie van schaarste én geo-politieke afhankelijkheid van het beperkte aantal leveranciers van deze grondstoffen. Tenslotte zijn er serieuze vraagtekens over de wereldwijde milieubelasting van zowel winning, opwerking en recycling van deze metalen. Een elektrisch voertuig is daarnaast gemiddeld 500 kilo zwaarder dan traditionele equivalenten met verbrandingsmotoren, hetgeen over de lifecycle van een auto enorm veel extra energieverlies betekent.

Geopolitieke onzekerheden

China heeft de afgelopen tien jaar enorm geïnvesteerd is de supply chain van grondstoffen-winning, opwerking en productie. Zij domineren de wereld en hebben ongeveer driekwart van de markt in handen voor de mineralen die essentieel zijn voor batterijen. Het is niet zo dat China de geologische loterij won en toevallig heel rijke afzettingen van deze mineralen had. In feite bevinden de rijkste afzettingen zich in plaatsen als de Democratische Republiek Congo, Australië en Chili. Maar China was bewust van plan om de verwerking van deze mineralen te domineren, als onderdeel van een plan om een belangrijke speler in elektrische voertuigen te worden. Peking had de autoritaire macht, het geld, de enorme markt en de wil om dat voor elkaar te krijgen. En het werkte – tot grote bezorgdheid nu van het Westen.

De dringende noodzaak om toegang te krijgen tot deze mineralen heeft zowel industrieën als regeringen ertoe aangezet hun hele benadering van toeleveringsketens te heroverwegen. Ondertussen heeft de oorlog in Oekraïne een nieuw soort angst veroorzaakt. Rusland, hoewel een veel kleinere speler dan China in deze toeleveringsketens, levert een aanzienlijke hoeveelheid nikkel op de wereldmarkten, waardoor de prijzen van het mineraal enorm zijn gestegen sinds het begin van de invasie. Er zijn in de westerse wereld zeker voldoende plaatsen waar deze materialen ook zouden kunnen worden gewonnen, maar de milieu-wetgeving is daar vaak zo streng, dat het niet gemakkelijk is daar toestemming voor te krijgen.

Spagaat

De wereld wil vanwege duurzaamheid een snelle transitie naar elektrische voertuigen. Maar de diezelfde duurzaamheid legt toenemende restricties op aan de snelle ontwikkeling van de daarvoor benodigde grondstoffen. De ethische bezwaren tegen vervuilende mijnbouw en opwerking van de aardmetalen, vormen een spagaat voor de EV-industrie. Daarnaast moet er genoeg schone energie zijn. En een adequate laadinfrastructuur. En wie is verantwoordelijk voor de wereldwijde consequenties voor deze totale keten voor deze transformatie?

De autoindustrie heeft strategisch gekozen voor elektrisch rijden en kan niet meer terug. De capaciteit van de grondstoffenketen in zijn geheel vergroten, is dus cruciaal om hun elektrische toekomst veilig te stellen. Als over 8 tot 10 jaar de productie voor 50% uit batterij-aangedreven voertuigen moet bestaan, hetgeen vele fabrikanten als doelstelling hebben, dan moeten er op sommige plaatsen echter wel wat wonderen gebeuren. Dus investeren ze nu zelfs in eigen mijnen. Dat is zoiets als ijsfabrikant een jaar van te voren bij een boer een koe reserveren opdat je volgend jaar voldoende ijs kunt produceren. Best een uitdaging voor een industrie die straks jaarlijks 140 miljoen elektrische auto’s op de markt wil zetten . . .

Door: Hans Timmerman (foto), Chief Data Officer bij DigiCorp Labs en directeur van Fortierra