Wyścig o baterie litowe

Materiał powstał przy współpracy POLON.pl i podcastu Podróż bez Paszportu.

Mateusz Grzeszczuk, Podróż bez Paszportu: Będziemy rozmawiać o licie w kontekście książki Łukasza Bednarskiego „Lit – złoto przyszłości”, czyli globalny wyścig o dominację w produkcji baterii i zwycięstwo w nowej rewolucji technologicznej. Myślę, że książka powinna zainteresować miłośników geopolityki, rywalizacji mocarstw, półprzewodników czy tego, co się dzieje na Tajwanie. Łukasz Bednarski, analityk zasobów niezbędnych w gospodarce energetycznej, wcześniej zajmował się handlem surowcami. Obecnie analityk i konsultant zielonej transformacji. 

Wiedza dotycząca materiałów krytycznych niezbędnych do zachodzącej transformacji energetycznej nie jest wszystkim znana. Czytałem analizę Międzynarodowej Agencji Energetycznej, z której wynika, że pomimo dobrego zaopatrzenia rynku minerałów krytycznych obecna dynamika pokazuje, że w przyszłości mogą pojawić się problemy z łańcuchami dostaw. Lit – jaki to minerał?

Łukasz Bednarski: Może zacznę od pojęcia materiałów krytycznych. Nie jest to pojęcie naukowe, właściwie to określenie przyjęte przez polityków i agencje rządowe. Każdy kraj czy region może posiadać własną listę materiałów krytycznych – i tak w zasadzie jest. Listy UE i USA w tym zakresie różnią się w niektórych aspektach.

Lit często pojawia się w kontekście ziem rzadkich. Warto sprostować, że do nich nie należy. Stanowi część grupy tzw. metali mniejszych (ang. minor metals). Lit to składnik absolutnie każdej baterii litowo-jonowej. Kobalt, nikiel czy mangan, które również pojawiają się w tego typu bateriach, nie są niezbędne do ich produkcji, w przeciwieństwie do litu. Stanowią do 14 procent katody – elementu baterii odpowiadającego za to, jak szybko bateria się ładuje czy jaką ma moc.

Lit to metal wydobywany w dwóch formach: za pomocą kopalni odkrywkowych czy solanek, znajdujących się w większości na pustyniach solnych Ameryki Południowej, położonych na dużych wysokościach. Lit z solanek jest przetłaczany do ogromnych zbiorników, przypominających stawy.

Kto posiada największe złoża litu?

Największym producentem litu jest bardzo stabilny politycznie kraj zachodni – Australia. Na drugim, trzecim miejscu znajdują się Chiny, Chile bądź Argentyna. Jednak sam lit wydobywany z kopalni nie jest w postaci, którą można użyć w katodzie. Należy go przekształcić na chemikalium o bardzo wyśrubowanej specyfikacji – wszelkie zanieczyszczenia znajdujące się w naturalnych złożach muszą zostać usunięte. W tym celu lit należy poddać rafinacji, a na tym polu królują Chiny.

Pekin odpowiada za ponad 90 procent mocy przetwórczych litu. Dlatego nie ważne, gdzie wydobywamy lit, ostatecznie i tak musi on trafić do Państwa Środka aby znaleźć się ostatecznie w bateriach.

Lit to kluczowy składnik akumulatorów. Zmiana technologiczna i chęć używania większej ilości baterii związana z zachodzącą elektryfikacją i poszukiwaniem zielonej energii powoduje, że państwa posiadające złoża litu wychodzą dzisiaj na pierwszą linię frontu walki technologicznej. Czy można to tak traktować?

Można, choć warto pamiętać o skali zjawiska. Litowi i branży bateryjnej daleko jest do ropy czy gazu. Myślę, że nie osiągnie również nigdy poziomu rozwoju branży paliwowej – nie dlatego, żeby za 10 czy 20 lat nie było aut elektrycznych, tylko dlatego, że nie jest to paliwo, a materiał, z którego tworzy się paliwo. Nie musimy za każdym razem „tankować” litu, a długość baterii się wydłuża. Obecnie producenci aut mówią o wytrzymałości 15 lat.

W Europie powoli zaczyna się pojawiać rynek aut elektrycznych z drugiej ręki, a ludzie kupują 10-letnie Tesle funkcjonujące na starszych bateriach.

Proces wydobycia litu wzbudza wiele kontrowersji – jak on wygląda w praktyce?

Pewna grupa ekologów uważa, że nie powinniśmy pozyskiwać żadnych materiałów z ziemi. Pamiętajmy jednak, że nasza cywilizacja bazuje na tego typu materiałach. Do głównych zmartwień należy jednak wpływ na ujęcia wodne, np. przy solankach w Ameryce Południowej. W tamtym regionie jest bardzo niewiele wody dostępnej dla ludzi, fauny oraz flory.

Z drugiej strony przetwarzana solanka ma o wiele większą ilość soli niż woda morska, więc jest niezdatna do użytku. Pytanie, czy firmy wydobywające solankę naprawdę wpływają na poziom wód? Pozostaje to pytaniem otwartym, choć pewni naukowcy twierdzą, że wydobycie solanki z ziemi może wpływać na generalny poziom pozostałych wód, zaburzając równowagę wody zdatnej do użycia.

Do mediów jednak często dochodzi narracja o zanieczyszczeniu, protestach, zużyciu olbrzymich ilości wody.

Branża kopalni litu próbuje rozwijać się w Europie, abyśmy byli niezależni jako kontynent, jednak najczęściej mimo wsparcia rządów i przemysłu, obywatele nie chcą mieć tzw. kopalni na swoim podwórku. Z kolei złoża nierzadko znajdują się w miejscach utrzymujących się z agroturystyki. Lokalne społeczności nie chcą, aby w takim miejscu powstała kopalnia.

Jak sam lit wpasowuje się w całą rewolucję energetyczną oraz świat OZE?

To bardzo szeroki temat. Myśląc o rynku baterii naturalnie dotyka się kwestii klimatycznych oraz działań polityków. Branża baterii niesamowicie rozwinęła się w Chinach i tam była w dużej mierze wspierana przez państwo i sterowana odgórnie przez dyrektywy rządowe. Zachód niejako przyjął podobną strategię, licząc na dostosowanie się społeczeństwa i biznesu do przedstawianych planów.

Podobna transformacja jest bardzo kosztowna z punktu widzenia konsumenta, nie zapominajmy jednak, że równocześnie jest korzystna dla biznesu w postaci miejsc pracy, innowacji czy wartości intelektualnej. 

Pekin spojrzał na to w ten sposób: staliśmy się silni zbyt późno, aby być znaczącym graczem w przemyśle paliwowym czy standardowym przemyśle motoryzacyjnym; dlatego właśnie postawili na „nowe”, czyli baterie.

Chciałby spytać o tzw. ekonomię baterii – na czym ona polega?

To nie jest tak, że wydobywamy lit, produkujemy baterie i montujemy je w samochodach elektrycznych (EV). Proces jest o wiele bardziej skomplikowany. Bateria składa się – ogromnie upraszczając – z anody, katody, elektrolitu. Aby stworzyć katodę potrzebne jest wydobycie litu, jego rafinacja, stworzenie z rafinowanego litu materiał prekatodowy. Kolejna firma tworzy materiał katodowy przekazywany do producenta baterii, który z kolei wytwarza same akumulatory. 

Tworzy to cały łańcuch dostaw, który w przeważającej większości znajduje się w Azji – nie tylko w Chinach. Również Korea Południowa czy Japonia, która skomercjalizowała baterię litowo-jonową. Konkurencja ze strony Europy czy USA pozostaje niska.

Czy mamy na rynku do czynienia z ewentualnymi nowymi graczami?

Pamiętajmy, że rynek baterii jest bardzo młody, choć jednocześnie prężnie się rozwija. Co do nowych graczy – UE twierdziła, że EV tak, jednak ekonomia bateryjna powinna zostać dla Azji. Wiele osób tak myślało, jeszcze kilka lat temu była to powszechna opinia. Podobne myślenie okazało się jednak błędne, z tego powodu, że bateria decyduje o jakości auta. Wszystkie cechy, za które dotychczas był odpowiedzialny silnik, a marki zachodnioeuropejskie w to inwestowały, przestają się liczyć.

Bateria nie jest surowcem. Nie powinniśmy ją kupić jak najtaniej i zamontować do auta elektrycznego, ponieważ to właśnie ona odpowiada za wszystkie parametry wydajnościowe. Dobrą baterię z kolei bardzo trudno stworzyć, mimo, że jej konstrukcja wydaje się prosta. 

Podejście UE zmieniło się w tym obszarze i obecnie Bruksela najchętniej stworzyłaby cały zamknięty ekosystem, łącznie z wydobywaniem litu. Jednak najczęściej sprowadza się to jedynie do rozmowy i tworzenia raportów z niewielkim wsparciem realnym, które jest o wiele niższe niż analogiczna pomoc dla przemysłu w Azji czy USA. 

Waszyngton, od czasu przedstawienia Inflation Reduction Act (IRA), przeznaczył na przemysł bateryjne ogromne środki w subwencjach na poziomie kilkudziesięciu miliardów dolarów. Środki finansowe otrzymają wszystkie podmioty, które będą chciały uczestniczyć w łańcuchach bateryjnych oraz kraje, z którymi USA mają podpisane umowy o wolnym handlu. Co ciekawe, UE nie ma podpisanej takiej umowy, z kolei ma ją Korea Południowa czy Chile. 

Europa też uczestniczy w tym wyścigu, ale jedynie na początkowym etapie. Istnieje kilka firm, które sa liderami w swoich niszach, jednak większość ich mocy produkcyjnych znajdowała się w większości w Azji i USA. 

Nie zapominajmy jednak o europejskim potencjale – mamy szansę stać się największym rynkiem elektryków. Obecnie są to Chiny, na drugim miejscu jest Europa, jednak obecnie większość baterii i podzespołów sprowadzamy z Azji. Istnieje jednak szansa, że będziemy produkować je u nas.

Jakie są dalsze scenariusze rozwoju rynku baterii?

To jest dosyć ciekawe zagadnienie. Z jednej strony ta technologia rozwija się bardzo szybko. Z drugiej strony patrząc na rozwój technologii i czas powstania baterii LCO używanej w każdym przenośnym sprzęcie elektronicznym, stało się to ok. 30 lat temu. 

Obecnie dużo mówi się o baterii ze stałym elektrolitem – NASA o tym pomyśle wspominała pierwszy raz w latach 70., a wciąż nie jest to technologia skomercjalizowana, ponieważ pojawiają się przeszkody związane z ich pojemnością i technologią powstania.

Z jednej strony technologia baterii rozwija się bardzo szybko, ale z drugiej strony nie obserwujemy tam przełomów podobnych w półprzewodnikach.

Jak na poziomie geopolitycznym w kontekście baterii komunikują się Chiny i Stany Zjednoczone? Jaka jest atmosfera polityczna wokół baterii litowo-jonowych?

Rywalizacja jest bardzo zaciekła. Pekin jest liderem w przemyśle, choć Waszyngtonowi nie można odmawiać elementu innowacji. Wiele patentów zostało wymyślonych w USA czy Europie, a potem zostały przyjęte, skomercjalizowane i rozwinięte przez Chiny. Obecnie nie ma silnych, amerykańskich firm produkujących baterie. Są koreańskie, japońskie, chińskie. 

Prezydent Joe Biden ogłosił niedawno 100 procent taryf na chińskie auta elektryczne, co pokazuje, w jakim stopniu relacje chińsko-amerykańskie stały się spolaryzowane, jeśli chodzi o baterie. IRA również wspiera przede wszystkim amerykańskie firmy i kraje z którymi podpisano umowy o wolnym handlu. 

Z kolei Chiny są penalizowane, to znaczy: chińskie firmy znajdujące się w USA nie dostaną amerykańskich subwencji. Mało tego, w amerykańskiej legislacji wymieniono trzy kraje (Rosję, Iran i Chiny), które jeśli w jakimś przedsięwzięciu jest udział ich kapitału powyżej 20 procent, to taki projekt nie będzie się kwalifikował pod wsparcie IRA. 

Całe nagranie mogą Państwo odsłuchać pod poniższym linkiem:

Opracowała: Magdalena Melke

Autor: Mateusz Grzeszczuk