Hoppa till huvudinnehåll

Litium – den nya bensinen?

Teslabilar utanför bolagets huvudkontor i Palo Alto i Kalifornien
Tesla Model S, personbil som drivs av ett litiumjonbatteri Teslabilar utanför bolagets huvudkontor i Palo Alto i Kalifornien Bild: EPA/JOHN G. MABANGLO tesla model s

Litium är en del av vårt dagliga liv då vi använder mobiltelefon. I framtiden väntas efterfrågan på litium öka kraftigt då antalet elbilar ökar. Priset har redan fördubblats under år 2015. Det dyrbara grundämnet finns också i Finland.

Den enorma ökningen av antalet mobiltelefoner i världen, har ökat efterfrågan på litium. Det används i telefonernas batterier numera eftersom litiumjonbatteriernas hållbarhet är betydligt bättre än äldre typers batterier.

Elbilarnas ”evighetsproblem” har varit batteriet. Det är för tungt och det håller inte tillräckligt länge för att körandet ska vara bekvämt. Nu verkar det finnas en lösning på frågan.

Forskare vid universitetet i Cambridge har utvecklat en ny typ av batteri, ett litiumsyrebatteri eller litiumluftbatteri, som är överlägset jämfört med den mest använda typen, litiumjonbatteriet.

Enligt Cambridgeforskarna kan man med det nya batteriet köra en elbil närmare 500 kilometer på en laddning. Litiumluftbatteriet är också billigare och lättare.

Ett batteri i en elbil i den s.k. premiumklassen innehåller lika mycket litium som 10 000 mobiltelefoner.

Teoretiskt kan litiumluftbatteriet lagra 12 kilwatt timmar per kilogram, jämfört med 0,18 kWh/kg för bly-syrabatterier och 13 kWh/kg för bensin. Dess energidensitet är alltså nästan lika stort som hos bensin.

I praktiken kommer man inte upp till sådana tal, men det nya litiumluftbatteriet är ändå mycket effektivare än de batterier som nu används. Den nya batteritypen är inte ännu i produktion, men Cambridgeforskarna tror att litiumluftbatteriet kommer att åsidosätta litiumjonbatteriet.

Trots att den teknologiska utvecklingen går snabbt kommer batterierna också i framtiden att behöva litium.

Elbilarna avgörande

Men det är inte det ökade antalet mobiltelefoner som gör litiummarknaden het. Det är i stället utsikterna för elbilsmarknaden. För det första innehåller ett batteri för en elbil i den så kallade premiumklassen lika mycket litium som 10 000 mobiltelefoner.

För det andra väntas elbilarnas andel av den totala marknaden stiga till en dryg femtedel på tio år. Nu är andelen elbilar enbart tre procent av de totalt 70 miljoner bilar som årligen säljs globalt. Man kan därför vänta sig en betydande ökning av efterfrågan på litium.

Enligt grafiken här nedan kommer litiumanvändningen i batterier att elvafaldigas från år 2014 till år 2025.

Användningen av litium kommer att öka
Användningen av litium kommer att öka Bild: Yle Litium,litiumbatteri

I grafiken här ovan är LCE, litiumkarbonat ekvivalent, en räkneenhet inom branschen. BEV är Battery Electric Vehicle, en helt eldriven bil utan förbränningsmotor (t.ex. Tesla Model S), PHEV är Plug-in Hybrid Electric Vehicle, både el- och förbränningsmotor, laddningsbar (Chevy Volt) och HEV är Hybrid Electric Vehicle, både el- och förbränningsmotor, ej laddningsbar (Toytota Prius).

Investeringsbanken Goldman Sachs uppskattar att 17 procent av litiummarknaden är kopplad till elbilar. Enbart ökningen av elbilarna kommer att tredubbla litiummarknaden fram till år 2025.

Mellan åren 2004 och 2014 mer än fördubblades den årliga globala produktionen av litium. Trots det ökade utbudet steg priset med nästan 1 500 dollar/ton från 2011 till 2014.

Priset på litiumkarbonat
Priset på litiumkarbonat Priset på litiumkarbonat Bild: Yle litium,Litium,Litiumkarbonat

I slutet av 2015 exploderade priserna. Priset på litiumkarbonat mer än fördubblades under årets två sista månader.

Japanska, kinesiska och amerikanska teknologiföretag söker hela tiden efter nya producenter av litium. De försöker få till stånd strategiska allianser med litiumproducenter på olika håll för att inte bli alltför beroende av en eller några få producenter.

Kostnaderna för batterier har sjunkit med omkring 14 procent per år under perioden 2007 – 2014. Ändå är batterierna fortfarande dyra för rena elbilar (BEV). Goldman Sachs menar att batteriet i en Tesla Model S kostar över 20 000 dollar.

Batterierna väntas fortsättningsvis bli billigare så att batteriet till en Tesla kunde kosta omkring 9 000 dollar. Hur det kraftigt höjda priset på litium påverkar batteripriserna har inte beaktats i den här uppskattningen.

Trots att litium är centralt i moderna batterier utgör kostnaden för litium enbart två procent av kostnaden för ett litiumjonbatteri. Men uppgifterna varierar kraftigt. Enligt Economist är kostnaden närmare tio procent.

Ökad räckvid och billgare batterier ökar litiumbehovet
Batteri LCE
Modell Typ Storlek Krav Räckvidd
2016 Ford Fusion Hybrid HEV 1,4 kWh 1,3 kg -
2016 Chevy Volt PHEV 18,4 kWh 16,6 kg 85 km
2016 Nissan Leaf S BEV 24,0 kWh 21,6 kg 135 km
2016 Tesla Model S BEV 70 kWh 63,0 kg 386 km

Vad är litium?

De största litiumtillgångarna finns i Australien, Bolivia, Chile och Argentina. I de sydamerikanska länderna utvinns litium från litiumsalter som man får från uttorkade saltsjöar som har blivit saltöknar. Här är utvinning och förädling relativt billig.

Atemaca Salar, litiumreservoar i Chile
Atemaca Salar, en av de viktigaste förekomsterna av litium, Chile Atemaca Salar, litiumreservoar i Chile Bild: EPA/ARIEL MARINKOVIC Litium,mineraler,Chile

Under den hårda saltskorpan finns en lösning som innehåller litiumsalter. Lösningen pumpas i avdunstningsbassänger. Sedan är det bara att vänta tills solen har gjort sin uppgift. Resultatet, litiumklorid görs till litiumkarbonat genom att tillföra natriumkarbonat.

Av litiumkarbonat görs olika litiumsalter som används för produktion av batterier, smörjmedel, läkemedel och syntetiskt gummi. Dessutom används ämnet inom glas-, polymer- och aluminiumindustrin. Rent metalliskt litium används som del i metallblandningar och i batterier.

Litiumkarbonat används också i framställningen av vissa psykmediciner för behandling av depressioner, manier och bipolärt syndrom.

Enligt en översikt från US Geological Survey är den globala fördelningen av litiumanvändningen följande i procentenheter:

Litiumanvändningen i världen

Keramik och glas, 35%
batterier 31%
smörjmedel 8%
gasbehandling 5%
polymerproduktion 5%
läkemedel 5%
specialprodukter för stålindustrin 1%
övrigt 9%

Litium i Finland

Finland har Europas största förekomst av litium. Fyndigheterna finns i Mellersta Österbotten i Kaustby, Kronoby och Karlebytrakten. Förekomsten är så rik att gruvbolaget Keliber Oy planerar att inleda gruvdrift inom ett par år, när alla tillstånd är klara. Avsikten är att producera 6000 ton litiumkarbonat per år.

I samband med ett besök av Bolivias president Evo Morales i Finland år 2010 diskuterades ett samarbete mellan finländska och bolivianska företag kring utvinningen av litium i Bolivia. Ett av de finländska företagen var European Batteries i Varkaus. Företaget tillverkade litium-ionbatterier.

Bolivias första statsägda anläggning för produktion av litiumkarbonat
Statlig anläggning i Bolivia för produktion av litiumkarbonat Bolivias första statsägda anläggning för produktion av litiumkarbonat Bild: EPA/MARTIN ALIPAZ Litiumkarbonat,Litium,Litiumjonackumulator

Bolivia var främst intresserad av know-how till sin gruvindustri. President Morales vägrar samarbeta med de stora multinationella gruvjättarna. I stället har han vänt sig till mindre länder och samarbetsparter.

Samarbetsprojekten mellan Finland och Bolivia torkade ihop och verkar nu vara lagda på is. Bolivia har enorma litiumtillgångar, men dålig infrastruktur.

Finland har Europas största förekomst av litium

European Batteries gick i konkurs 2013 och ägandet har övergått till ett nytt bolag European Battery Technologies. Bolaget tillverkar batterier för elbilar och -bussar, truckar, lyftkranar och för reservkraft.

Ökad efterfrågan, ökat pris

Vad händer på en marknad där efterfrågan på en råvara (mineral) ökar och därmed också priset på råvaran?

Ekonomiprofessor Tim Taylor presenterar fyra aspekter på frågan: 1) letandet efter nya råvarukällor ökar; 2) överföring av råvaruresursen till de områden där efterfrågan ökar; 3) ökad återvinning av mineralen; 4) ökat letande efter alternativ till mineralen.

Med högre pris på litium kan tidigare olönsamma projekt bli lönsamma. Den ökade produktionen kommer i längden att sätta press på priset då allt fler producenter globalt sett kommer in på marknaden.

Som framgick tidigare används litium i industriproduktion inom många branscher. Ändå är litium inte ett helt oersättligt ämne inom de flesta branscher. Därför kan en del av användningen minska till förmån för batteriproduktionen.

När litium används i batterier är ämnet ganska lätt att återvinna och återvinningen är på väg att öka, bedömer USGS.

På längre sikt kan det uppstå nya energikällor eller batterier som inte bygger i huvudsak på litium, men ändringen kan ta decennier.

Batteriproducenterna efterfrågar litium

Efterfrågan på litium väntas öka då batterier som energikälla blir allt vanligare i bilar, men också för lagring av energi. De största tillverkarna av litiumjonbatterier är Sydkoreanska Samsung och LG, japanska Panasonic och Sony samt ATL från Hongkong.

Energilagringsanläggning i IFF, Magdeburg
Energilagringsanläggning i Magdeburg, Tyskland Energilagringsanläggning i IFF, Magdeburg Bild: JAN WOITAS/EPA Litium,litiumbatteri,Energilagring

Också amerikanska Teslas efterfrågan kommer att öka när deras ny ”Gigafactory” i Nevada blir klar och börjar producera batterier. Tesla räknar med att leverera en halv miljon batterier till elbilar under en fem års period.

Tesla kommer inom kort att börja installera sin Powerwall, som ska kunna lagra energi från solpaneler och vindkraft. Det är frågan om ett batteri för hemmabruk. I första skedet säljs Powerwall i Australien och USA.

Billig bensin – en risk för litiumproduktionen?

En faktor som eventuellt kan bromsa ökningen av antalet elbilar är det billiga oljepriset. Förbränningsmotorn är fortfarande överlägsen elmotorerna när det gäller prestanda och räckvidd.

Den billiga bensinen påverkar säkert efterfrågan på elbilar, men frågan är om den påverkar trenden att elbilarna som andel av alla fordon ökar.

Skattepolitiken är den faktor som kunde påverka efterfrågan på elbilar mera än oljepriset. Om staterna skulle sänka eller helt slopa skatterna på renodlade elbilar kunde målen från miljömötet i paris lättare uppnås. Så har man gjort i Norge, där andelen elbilar alla bilar är betydligt högre än i andra länder.

Läs också: Karlebyregionen ska bli litiumprovins

Läs också

Nyligen publicerat - Utrikes