Branta prisökningar på batteriråvaror sedan början av 2021 har orsakat spekulationer om antingen minskad efterfrågan eller förseningar, och har lett till tron ​​att bilföretag kan komma att ändra preferenser för sina elfordon.

Det billigaste paketet har traditionellt varit litiumjärnfosfat, ellerLFP.Tesla har använt LFP för sina Kinatillverkade instegsmodeller sedan 2021. Andra biltillverkare som Volkswagen och Rivian meddelade också att de kommer att använda LFP i sina billigaste modeller.

Nickel-kobolt-mangan-batterier, eller NCM-batterier, är ett annat alternativ. De behöver en liknande mängd litium somLFP, men den innehåller kobolt, vilket är dyrt och dess produktionsprocess är kontroversiell.

Priset på koboltmetall har stigit med 70 % under året. Nickel har upplevt turbulens på senare tid efter en kort press på LME. Tremånaderspriset på nickel handlas i ett intradagsintervall på 27 920–28 580 dollar/mt den 10 maj.

Samtidigt har litiumpriserna stigit med över 700 % sedan början av 2021, vilket har lett till en stor ökning av batteripriserna.
Enligt S&P Global Market Intelligence ökade de kinesiska batterimetallpriserna i mars med 580,7 % jämfört med föregående år för LFP-batterier, räknat på dollar per kilogram, till nästan 36 USD/kWh. NCM-batterier ökade med 152,6 % under samma period till 73–78 USD/kWh i februari.

"Vägenlitiumhar prissatts upp under de senaste 12 månaderna. Det är en mindre rabatt än man skulle förvänta sig [mot NCM] och när man väl lägger till prestandafaktorer är det ett svårare beslut än det skulle ha varit. Man kanske vill ge bort lite prestanda för kostnaden, men det är inte mycket billigare nuförtiden, sa en försäljare av kobolthydroxid.

"Det fanns faktiskt oro eftersom kostnaden för LFP var för hög för det segment det riktar sig till, vilket är lågprisbatterier", höll en källa till litiumproducenten med.

”Det finns inga uppenbara alternativ till nickelintensiva batterier (de som innehåller 8 delar nickel eller mer) på kort till medellång sikt. En återgång till NMC-batterier med lägre nickelhalt återinför oro kring koboltanvändning, medan LFP-batterier ännu inte helt kan matcha räckviddsprestanda och dessutom har relativt ogynnsamma lågtemperaturegenskaper jämfört med nickelintensiva batterier”, säger Alice Yu, senioranalytiker, S&P Global Market Intelligence.

Medan den föredragna kemiska produkten i Kina är LFP-batterier, antas det allmänt att NCM kommer att spela en större roll på EU-marknaderna – där konsumenter föredrar bilar som tar dem tvärs över landet eller kontinenterna med minsta möjliga laddningar.

”När vi tittar på att designa batterianläggningar måste vi undersöka flexibilitet. Just nu råder prisparitet mellan lågprisfack (LFP) och icke-mattad fiber (NCM). Om LFP blir mycket billigare igen kan vi kanske prioritera produktion, men just nu bör vi producera NCM eftersom det är en premiumprodukt”, sa en OEM-tillverkare av fordonsindustrin.

En annan biltillverkare instämde i kommentaren: ”LFP-batterier kommer att finnas här för instegsfordon, men inte för premiumbilar”.

Begränsande faktor

Litiumförsörjningen är fortfarande ett stort problem för elbilsmarknaden och något som kan hindra alla företag från att enkelt byta till litiumjonbatterier.

Forskning från S&P Global Commodity Insights visar att om alla litiumgruvor i pipeline tas i drift inom den föreslagna tidsramen, med rätt specifikationer för batterikvalitetsmaterial, kommer det fortfarande att finnas ett underskott på 220 000 ton år 2030, förutsatt att efterfrågan når 2 miljoner ton i slutet av decenniet.

De flesta västerländska litiumproducenter har den största delen av sin produktion bokad under långtidskontrakt, och kinesiska konverterare har varit upptagna med både spot- och långtidskontraktskrav.

”Det finns flera [spot]förfrågningar, men vi har inget material tillgängligt just nu”, sa litiumproducenten. ”Vi har bara volymer tillgängliga när en kund har problem, eller avbryter en leverans av någon anledning, annars är allt bokat”, tillade han.

Den ökande oron kring litium och andra batterimetaller, som blir den begränsande faktorn för att driva adoptionen av elbilar, har lett till att biltillverkare i allt högre grad engagerar sig i branschens uppströms.

General Motors kommer att investera i utvecklingen av Controlled Thermal Resources litiumprojekt Hell's Kitchen i Kalifornien. Stellantis, Volkswagen och Renault samarbetade med Vulcan Resources för att säkra material från Zero Carbon-projektet i Tyskland.

Natriumjonalternativ

Med tanke på de förväntade bristerna i utbudet av litium, kobolt och nickel har batteriindustrin undersökt alternativ. Natriumjonbatterier anses vara ett av de mest lovande alternativen.

Natriumjoner använder vanligtvis kol i anoden och material från en kategori som kallas preussisk blått i katoden. Det finns "en serie metaller som kan användas på preussisk blått, och det varierar beroende på företag", enligt Venkat Srinivasan, chef för det USA-baserade Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS).

Den största fördelen med natriumjonbatterier är dess lägre produktionskostnad, enligt källor. På grund av den stora mängden natrium på jorden kan dessa batteripaket kosta nästan 3–50 % mindre än litiumjonbatterier. Energitätheten är jämförbar med LFP.

Contemporary Amperex Technology (CATL), en av Kinas största batteritillverkare, presenterade förra året sin första generation av natriumjonbatterier, tillsammans med sin AB-batteripaketlösning, som visade att de kunde integrera natriumjonceller och litiumjonceller i ett paket. Tillverkningsprocessen och utrustningen för natriumjonbatterier är kompatibel med nuvarande litiumjonbatterier, meddelade CATL.

Men innan natriumjoner kan nå betydande kommersiell skala måste vissa problem åtgärdas.

Det finns fortfarande vissa förbättringar att göra på elektrolyt- och anodsidorna.

Jämfört med ett LFP-baserat batteri är natriumjoner starkare vid urladdning, men svagare vid laddning.

Den största begränsande faktorn är att det fortfarande dröjer ett tag innan detta blir tillgängligt på kommersiell nivå.

På liknande sätt har miljarder dollar i investeringar gjorts i litiumjonförsörjningskedjan baserat på litium- och nickelrika kemiska sammansättningar.

"Vi skulle absolut titta på natriumjonjoner, men vi måste först fokusera på de tekniker som redan finns där ute och att få anläggningen i drift", sa en batteritillverkare.