New York Times: Μπορεί κάποιος παγκοσμίως σήμερα να φτιάξει έστω και μια μπαταρία ηλεκτρικού αυτοκινήτου χωρίς την Κίνα;

Ένα είναι παγκοσμίως από τα πιο καθοριστικά πεδία ανταγωνισμού στην εποχή μας: Οι χώρες που μπορούν να κατασκευάζουν μπαταρίες για ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα αποκομίσουν οικονομικά και γεωπολιτικά πλεονεκτήματα δεκαετιών. Ωστόσο, η μόνη νικήτρια μέχρι στιγμής είναι η Κίνα.

Από τους Agnes Chang and Keith Bradsher/New York Times

Παρά τα δισεκατομμύρια σε δυτικές επενδύσεις, η Κίνα είναι τόσο μπροστά όσον αφορά την εξόρυξη σπάνιων ορυκτών, την εκπαίδευση μηχανικών και την κατασκευή τεράστιων εργοστασίων που στον υπόλοιπο κόσμο μπορεί να χρειαστούν δεκαετίες για να καλύψουν την απόσταση. Ακόμη και μέχρι το 2030, η Κίνα θα κατασκευάζει περισσότερες από διπλάσιες μπαταρίες από κάθε άλλη χώρα μαζί, σύμφωνα με εκτιμήσεις της Benchmark Minerals, μιας συμβουλευτικής ομάδας στις ΗΠΑ.

Δείτε πώς η Κίνα ελέγχει κάθε βήμα της παραγωγής μπαταριών ιόντων λιθίου, από την αφαίρεση των πρώτων υλών από το έδαφος έως την κατασκευή των αυτοκινήτων, και γιατί αυτά τα πλεονεκτήματα είναι πιθανό να έχουν μεγάλη διάρκεια.


Εξόρυξη Κοβαλτίου: Κινέζικη ιδιοκτησία κατά 41%
Άνοδοι: Το 92% κατασκευάζεται στην Κίνα
Κυψέλες μπαταρίας: Το 66% συναρμολογείται στην Κίνα
Διύλιση Κοβαλτίου: To 73% γίνεται στην Κίνα
Ηλεκτρικά αυτοκίνητα: Το 54% κατασκευάζεται στην Κίνα
Κάθοδοι: Το 77% κατασκευάζεται στην Κίνα

Εξόρυξη

Η Κίνα ελέγχει τα βασικά σπάνια ορυκτά: Το 41% του παγκόσμιου κοβαλτίου, το 28% του λιθίου.

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα χρησιμοποιούν περίπου έξι φορές περισσότερα σπάνια ορυκτά από τα συμβατικά αυτοκίνητα λόγω της μπαταρίας, και η Κίνα αποφασίζει το ποιος παίρνει τα ορυκτά πρώτος και σε ποια τιμή. Αν και η τεράστια χώρα διαθέτει λίγα υπόγεια κοιτάσματα, έχει ακολουθήσει μια μακροπρόθεσμη στρατηγική προκειμένου να προμηθεύεται φθηνά και σταθερά. Κινεζικές εταιρείες, βασιζόμενες στην κρατική βοήθεια, απέκτησαν μερίδια σε εταιρείες εξόρυξης σε πέντε ηπείρους.

Σήμερα, η Κίνα κατέχει τα περισσότερα από τα ορυχεία κοβαλτίου στο Κονγκό, το οποίο διαθέτει την πλειονότητα της παγκόσμιας προμήθειας αυτού του σπάνιου υλικού που απαιτείται για τον πιο κοινό τύπο μπαταρίας. Οι αμερικανικές εταιρείες δεν κατάφεραν να συμβαδίσουν και μάλιστα πούλησαν ορυχεία στους Κινέζους ομολόγους τους. Ως αποτέλεσμα, η Κίνα ελέγχει το 41% της εξόρυξης κοβαλτίου στον κόσμο και τη μεγαλύτερη εξόρυξη λιθίου, το οποίο μεταφέρει το ηλεκτρικό φορτίο μιας μπαταρίας.

Η Κίνα ελέγχει επίσης το 6% του παγκόσμιου νικελίου, το 78% του γραφίτη και του 5% του μαγγανίου.


Οι παγκόσμιες προμήθειες νικελίου, μαγγανίου και γραφίτη είναι πολύ μεγαλύτερες και οι μπαταρίες χρησιμοποιούν μόνο ένα κλάσμα από αυτές. Αλλά η σταθερή προμήθεια αυτών των ορυκτών από την Κίνα εξακολουθεί να της δίνει ένα σοβαρό πλεονέκτημα. Οι κινεζικές επενδύσεις στην Ινδονησία την έχουν βοηθήσει στο να γίνει ο μεγαλύτερος ελεγκτής νικελίου έως το 2027, σύμφωνα με προβλέψεις της CRU Group, μιας εταιρείας συμβούλων.

Επίσης, ο γραφίτης εξορύσσεται κυρίως στην Κίνα. Οι παραγωγοί των ΗΠΑ συνθέτουν τον γραφίτη με πολύ μεγαλύτερο κόστος. Οι δυτικές χώρες διαθέτουν επίσης ορυχεία στο εξωτερικό και προσπαθούν να φτάσουν την Κίνα. Αλλά ήταν πιο απρόθυμοι να βάλουν χρήματα σε χώρες με ασταθείς κυβερνήσεις ή κακές εργασιακές πρακτικές. Και άργησαν να αυξήσουν τη δική τους παραγωγή. Επιπλέον, ένα νέο ορυχείο μπορεί να πάρει περισσότερα από 20 χρόνια για να φτάσει σε πλήρη παραγωγή. Αν και οι Ηνωμένες Πολιτείες επενδύουν για να αξιοποιήσουν τα σημαντικά αποθέματά τους σε λίθιο, η προσπάθεια έχει αντιμετωπίσει μια σειρά από τοπικές και περιβαλλοντικές ανησυχίες, ζητήματα που δεν υπάρχουν στην Κίνα.


Διύλιση

Ο κόσμος βασίζεται στην Κίνα για την επεξεργασία των ορυκτών, καθώς το 95% του μαγγανίου εξευγενίζεται στην Κίνα, όλπως και το 73% του κοβαλτίου, το 70% του γραφίτη, το 67% του λιθίου και το 63% του νικελίου.

Ανεξάρτητα από το ποιος εξορύσσει τα ορυκτά, σχεδόν τα πάντα αποστέλλονται στην Κίνα για να εξευγενιστούν σε υλικά ποιότητας μπαταρίας. Μόλις ληφθεί μετάλλευμα από το έδαφος, συνήθως κονιοποιείται και στη συνέχεια επεξεργάζεται με θερμότητα και χημικά προκειμένου να απομονωθούν οι ορυκτές ενώσεις. Η διαδικασία είναι μια πραγματική σπάταλη ενέργειας: Το κοβάλτιο παράγει περίπου 860 λίβρες απόβλητου βράχου για κάθε κιλό εξευγενισμένης σκόνης κοβαλτίου.

Πράγματι, η διύλιση χρειάζεται τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Τα ορυκτά των μπαταριών απαιτούν τρεις έως τέσσερις φορές περισσότερη ενέργεια για να κατασκευαστούν σε σχέση με τον χάλυβα ή τον χαλκό. Η προτιμώμενη μορφή λιθίου, για παράδειγμα, πρέπει να θερμανθεί, να μαγειρευτεί στον ατμό και να στεγνώσει. Με την υποστήριξη της κινεζικής κυβέρνησης, οι εταιρείες εκεί έχουν καταφέρει να διυλίζουν ορυκτά σε μεγαλύτερο όγκο και χαμηλότερο κόστος από όλους τους άλλους. Αυτό έχει προκαλέσει το κλείσιμο διυλιστηρίων σε άλλες περιοχές του πλανήτη.

Η διύλιση προκαλεί επίσης συχνά ρύπανση και τα κινεζικά διυλιστήρια επωφελούνται από τους λιγότερο αυστηρούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς. Η λείανση γραφίτη προκαλεί ατμοσφαιρική ρύπανση. Επίσης, η επεξεργασία του νικελίου δημιουργεί τοξικά απόβλητα, τα οποία πρέπει να απορρίπτονται σε ειδικές κατασκευές στον ωκεανό ή βαθειά στη γη. Οι ειδικοί λένε ότι η χρήση πιο βιώσιμων μεθόδων για την επεξεργασία ορυκτών μπαταριών αυξάνει το κόστος.

Σήμερα οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν μικρή ικανότητα επεξεργασίας. Ένα διυλιστήριο διαρκεί συνήθως δύο έως πέντε χρόνια για να κατασκευαστεί. Η εκπαίδευση των εργαζομένων και η προσαρμογή του εξοπλισμού μπορεί να πάρει επιπλέον χρόνο. Το πρώτο διυλιστήριο λιθίου της Αυστραλίας, το οποίο έχει κάποια κινεζική ιδιοκτησία, εγκρίθηκε το 2016, αλλά απέτυχε να παράγει λίθιο ποιότητας μπαταρίας μέχρι πέρυσι.


Εξαρτήματα

Η Κίνα κατασκευάζει τα περισσότερα εξαρτήματα που μπαίνουν σε μπαταρία, δηλαδή το 82% των ηλεκτρολυτών, το 74% των διαχωριστών, το 77% των καθόδων και το 92% των ανοδίων. Τα ιόντα λιθίου κινούνται μεταξύ καθόδου και ανόδου κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση.

Πράγματι, η Κίνα έγινε ο μεγαλύτερος παραγωγός μπαταριών εν μέρει ανακαλύπτοντας το πώς να κατασκευάζει εξαρτήματα μπαταρίας αποτελεσματικά και με χαμηλότερο κόστος. Το πιο σημαντικό στοιχείο σε μια μπαταρία είναι η κάθοδος, η οποία είναι ο θετικός ακροδέκτης της. Από όλα τα υλικά, οι κάθοδοι είναι οι πιο δύσκολες και ενεργοβόρες στην κατασκευή. Μέχρι τους τελευταίους μήνες, η πιο κοινή κάθοδος χρησιμοποιούσε έναν συνδυασμό νικελίου, κοβαλτίου και μαγγανίου, γνωστές και ως κάθοδοι NMC. Αυτή η φόρμουλα επιτρέπει σε μια μπαταρία να αποθηκεύει πολλή ηλεκτρική ενέργεια σε ένα μικρό χώρο, παρέχοντας σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μεγαλύτερη αυτονομία.

Η Κίνα έχει επενδύσει σε μια φθηνότερη εναλλακτική λύση που έχει πλέον κατακτήσει τη μισή αγορά καθόδων. Γνωστή ως LFP, εξαιτίας του φωσφορικού άλατος σιδήρου από λίθιο, αυτές οι κάθοδοι χρησιμοποιούν ευρέως διαθέσιμο σίδηρο και φωσφορικό άλας αντί για νικέλιο, μαγγάνιο και κοβάλτιο. Για τις δυτικές χώρες, το LFP είναι μια ευκαιρία να παρακαμφθούν τα σημεία συμφόρησης στον εφοδιασμό ορυκτών. Αλλά η Κίνα παράγει όλο σχεδόν το LFP του κόσμου. Συγκεκριμένα, η Κίνα κατασκευάζει το 73% των καθόδων NMC και το 99% των καθόδων LFP.

Σήμερα οι Ηνωμένες Πολιτείες παράγουν μόνο το 1% περίπου των καθόδων του κόσμου, οι οποίες είναι όλες NMC. Οι αμερικανικές εταιρείες ενδιαφέρονται για το LFP, αλλά πρέπει να συνεργαστούν με κινεζικές εταιρείες που έχουν την εμπειρία στην παραγωγή του. Οι δεύτερες κατασκευάζουν τα περισσότερα από τα άλλα εξαρτήματα της μπαταρίας. Κυριαρχούν στην παραγωγή ανοδίων, το αρνητικό άκρο μιας μπαταρίας.

Η Κίνα πουλάει επίσης τους περισσότερους διαχωριστές, μίας στρώσης μεταξύ της καθόδου και της ανόδου η οποία αποτρέπει το βραχυκύκλωμα. Οι ηλεκτρολύτες, κατασκευασμένοι κυρίως από άλατα λιθίου και διαλύτες, είναι απαραίτητοι για την αγωγιμότητα και οι τέσσερις κορυφαίοι παραγωγοί ηλεκτρολυτών στον κόσμο είναι Κινέζοι.


Συναρμολόγηση

Η Κίνα έχει τα περισσότερα ηλεκτρικά αυτοκίνητα στο δρόμο και σχεδόν όλα χρησιμοποιούν μπαταρίες κινεζικής κατασκευής. Το 2015, το Πεκίνο θέσπισε πολιτικές για να εμποδίσει τους ξένους ανταγωνιστές και να αυξήσει την καταναλωτική ζήτηση. Οι Κινέζοι κατασκευαστές μπαταριών όπως η CATL και η BYD αναπτύχθηκαν σε βάρος των Ιαπώνων και Νοτιοκορεατών ανταγωνιστών τους και έγιναν οι μεγαλύτεροι στον κόσμο.

Οκτώ χρόνια αργότερα, η κυβέρνηση Biden επιδιώκει σήμερα μια παρόμοια στρατηγική για την προώθηση της ανάπτυξης μπαταριών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αλλά σε μια επιχείρηση με τεράστιο κόστος κεφαλαίου και μικρά περιθώρια κέρδους, οι κινεζικές εταιρείες έχουν ένα μεγάλο προβάδισμα μετά από χρόνια κρατικής χρηματοδότησης και εμπειρίας.

Η συναρμολόγηση της μπαταρίας είναι πολύπλοκη και απαιτεί ιδιαίτερη τεχνική. Για την κατασκευή μίας, τα υλικά καθόδου και ανόδου συνδέονται σε λεπτά μεταλλικά φύλλα το καθένα περίπου το ένα πέμπτο του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας. Αυτά στη συνέχεια στοιβάζονται με διαχωριστές, υγραίνονται με ηλεκτρολύτες και τυλίγονται σε ρολό. Η όλη διαδικασία πρέπει να πραγματοποιείται σε δωμάτια που ελαχιστοποιούν τα σωματίδια του αέρα και την υγρασία.

Η Κίνα μπορεί να κατασκευάσει εργοστάσια μπαταριών με σχεδόν το μισό κόστος των χωρών της Βόρειας Αμερικής ή της Ευρώπης, σύμφωνα με τον Heiner Heimes, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο RWTH Aachen στη Γερμανία. Οι κύριοι λόγοι: Το κόστος εργασίας είναι χαμηλότερο και υπάρχουν περισσότεροι κατασκευαστές εξοπλισμού στην Κίνα.

Στην πραγματικότητα, η Κίνα παράγει το 54% των ηλεκτρικών αυτοκινήτων στον κόσμο, τουλάχιστον όσον αφορά τα στοιχεία του 2021. Οι Αμερικανοί επενδυτές παραμένουν επιφυλακτικοί σχετικά με τη διάθεση κεφαλαίων στην κατασκευή τους. Τα παραδοσιακά αυτοκίνητα εξακολουθούν να είναι πολύ κερδοφόρα, οι Αμερικανοί εργαζόμενοι πρέπει να εκπαιδευτούν σε νέες δεξιότητες και τα κίνητρα της κυβέρνησης των ΗΠΑ για να βοηθήσουν τη βιομηχανία ηλεκτροκίνησης θα μπορούσαν να εξαφανιστούν στον επόμενο κύκλο των αμερικανικών προεδρικών εκλογών.



Επίσης, η Κίνα έχει ξοδέψει περισσότερα από 130 δισεκατομμύρια δολάρια σε έρευνα, κρατικές συμβάσεις και καταναλωτικές επιδοτήσεις, σύμφωνα με το Κέντρο Στρατηγικών και Διεθνών Μελετών. Μάλιστα, οι αγοραστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων στην Κίνα λαμβάνουν φορολογικές εκπτώσεις, φθηνότερη ταξινόμηση οχημάτων, προνομιακή στάθμευση και πρόσβαση σε ένα εκτεταμένο δίκτυο χρέωσης. Έτσι, οι κινεζικές επενδύσεις επέτρεψαν στη χώρα να ηγηθεί παγκοσμίως στην παραγωγή, τον εξοπλισμό και το σχεδιασμό των συγκεκριμένων προϊόντων.

Οι ειδικοί λένε ότι είναι σχεδόν αδύνατο για οποιαδήποτε άλλη χώρα να γίνει αυτόνομη όσον αφορά την αλυσίδα εφοδιασμού μπαταριών, ανεξάρτητα από το αν βρουν φθηνότερο εργατικό δυναμικό ή άλλους παγκόσμιους εταίρους. Οι εταιρείες οπουδήποτε στον κόσμο θα πρέπει να προσπαθήσουν να δημιουργήσουν συνεργασίες με Κινέζους κατασκευαστές προκειμένου να εισέλθουν ή να επεκταθούν στον κλάδο.

«Δεν υπάρχει περίπτωση να γίνει κάποιος επιτυχημένος στα ηλεκτρικά οχήματα χωρίς να έχει κάποιο είδος συνεργασίας με την Κίνα, είτε άμεσα είτε έμμεσα», δήλωσε ο Scott Kennedy, ανώτερος σύμβουλος της C.S.I.S..

πηγή