Batterijen vormen een belangrijk onderdeel van de energietransitie, bijvoorbeeld in elektrische auto’s en thuisbatterijen. Welke kritieke en strategische grondstoffen zitten er in lithium-ion batterijen? Solar365 spreekt Irina Patrahau, hoofdonderzoeker geopolitiek van kritieke grondstoffen en supply chains bij The Hague Centre for Strategic Studies (HCSS).
Lithium-ion batterijen, die meestal worden gebruikt voor elektrische auto’s en thuisbatterijen, worden gemaakt van (onder andere) lithium, koper, mangaan, nikkel en kobalt. Dat zijn allemaal grondstoffen die als kritiek of strategisch zijn aangemerkt door de Europese Unie.
Patrahau vertelt dat niet alleen de grondstoffen die van belang zijn in batterijen, maar de hele productielijn van batterijen gedomineerd wordt door China. De winning van de grondstoffen is nog redelijk verspreid, maar het verwerken van de grondstoffen tot het produceren van de batterijen is voor een groot deel in handen van China.
Lithium
Volgens de classificatie van de EU is lithium een kritieke en strategische grondstof. Meer dan de helft van de winning vindt plaats in Australië (56%). Het overgrote deel van het lithium wordt verwerkt in China (56%) en Chili (32%). Zowel de winning als de verwerking van lithium is dus vrij geconcentreerd, zegt Patrahau. Om dat aanbod diverser te maken zijn landen als Argentinië en Bolivia bezig om hun positie op de markt te verbeteren, maar de schaal waarop zij lithium winnen is nog maar klein.
Het openen van lithiummijnen in andere landen zal volgens Patrahau op zich kunnen helpen om van lithium een iets minder ‘kritiek materiaal’ te maken, maar het zou pas echt helpen als de hele keten wordt aangepakt. “Je moet kijken op welke plek in de keten het strategisch is om meer capaciteit te hebben”, zegt Patrahau. “Alleen één extra mijn buiten China bouwen zal de situatie niet veel verbeteren.”
De vraag naar lithium is de afgelopen jaren erg sterk gegroeid, belangrijke oorzaak daarvan is de groeide vraag naar lithium-ion batterijen. De IEA (Internationaal energieagentschap) verwacht dat dat aantal nog verder zal oplopen de komende jaren. In 2020 was 71 procent van het lithium bestemd voor batterijen, in 2010 was dat nog 23 procent. Door deze belangrijke rol in de energietransitie is lithium dan ook een strategische grondstof.
Koper
Koper wordt in batterijen gebruikt met name voor de elektronica gebruikt. Momenteel zijn er geen grote risico’s verbonden aan de levering van koper, de productie en verwerking van koper zijn relatief verspreid. Het staat dan ook niet op de lijst van Critical Raw Materials. Maar omdat deze grondstof in de nabije toekomst wel erg belangrijk zal zijn, onder andere in de energietransitie, is het door de EU wel aangemerkt als strategische grondstof.
Omdat het een heel goede elektrisch geleider is, is het belangrijk onderdeel van veel elektrische apparaten en daarmee ook in de energietransitie. Doordat koper nodig is in veel toepassingen die onderdeel zijn van de energietransitie, naast batterijen ook voor elektriciteitsnetten, zonnepanelen en warmtepompen bijvoorbeeld, zal de vraag naar verwachting blijven stijgen.
Nikkel
Voor nikkel geldt grotendeels hetzelfde als voor koper. De winning en verwerking van deze grondstof is relatief verspreid, en daarmee is het niet geclassificeerd als kritisch materiaal. Maar door het belang van de grondstof in de energietransitie is het wel aangemerkt als strategisch materiaal. Nikkel wordt in lithium-ion batterijen vaak gebruikt in de kathode van (lithium-ion)batterijen. Daarmee bepaalt de batterij-sector ook voor een belangrijk deel de groeiende vraag naar nikkel, naar verwachting zal de vraag naar nikkel de komende jaren dan ook meegroeien met de vraag naar batterijen.
“Nikkel is ook interessant, met name door de grote concentratie van reserves in Indonesië”, vertelt Patrahau, meer dan 25 procent van de wereldwijde nikkel wordt daar gewonnen. “China werd de grootste verwerker van nikkel. Dus materialen die in Indonesië gemijnd waren, werden naar China geëxporteerd om verder verwerkt te worden in bijvoorbeeld batterijen.”
Een paar jaar geleden besloot Indonesië dat niet meer te willen doen, en voerde een verbod in op de verkoop van rauwe nikkel en is begonnen om zelf meer nikkel te gaan verwerken. Daar is veel in geïnvesteerd, maar vooral vanuit China, vertelt Patrahau. “Er is dus meer capaciteit om het materiaal in Indonesië te verwerken, maar dat is vooral in handen van Chinese bedrijven. In termen van diversificatie voor Europa komt het dus van andere locaties, maar in termen van eigendom is het dus niet zo anders.”
Mangaan
Ook voor mangaan geldt een vergelijkbaar verhaal. De winning van dit metaal is relatief verspreid, maar de verwerking ervan is redelijk geconcentreerd en vindt vooral plaats in Zuid-Afrika, Australië en Gabon. Maar ook deze grondstof wordt voor meer dan de helft (58,2 procent) verwerkt in China. Het is dan ook geclassificeerd als kritieke grondstof.
Mangaan is sinds 2023 ook geclassificeerd als strategisch materiaal. Het wordt veel in batterijen gebruikt en heeft daarmee een belangrijke rol in de energietransitie. Naar verwachting zal ook de vraag naar mangaan de komende jaren sterk gaan groeien door de batterij-industrie. Van de metalen in de batterij-industrie wordt van mangaan verwacht dat de vraag het sterkst zal groeien, namelijk met een factor negen in 2030.
Kobalt
Volgens de classificatie van de EU is kobalt een kritiek materiaal. Wereldwijd komt zo’n 63 procent ervan uit de Democratische Republiek Congo. “In zichzelf brengt dat wat problemen met zich mee wat betreft instabiliteit, want Congo is relatief kwetsbaar institutioneel gesproken”, vertelt Patrahau. Dat kan de stabiliteit van het mijnen van kobalt in gevaar brengen. Ook hier is het zo dat veel mijnen zijn gevestigd in Congo, maar (deels) eigendom zijn van Chinese stakeholders.
Bovendien vindt de winning van kobalt in Congo vaak plaats onder slechte omstandigheden. Een eerste stap richting eerlijkere winning van grondstoffen kan gemaakt worden met de CSDDD (Corporate Sustainability Due Diligence Directive), waarin bedrijven in de EU moeten aangeven waar hun grondstoffen vandaan komen.
Een groot deel van de kobalt die gewonnen wordt is bestemd voor de productie van lithium-ion batterijen. In 2013 werd 44 procent van de kobalt hiervoor gebruikt, in 2020 was dat al opgelopen naar 57 procent. Door de energietransitie wordt verwacht dat de vraag naar kobalt enorm zal groeien de komende jaren.
China
Patrahau: “China heeft dus dominantie over al deze materialen. Is het niet in de winning, dan zeker in de verwerking ervan en bij het maken van de batterijen. In Europa zijn er ook maar enkele faciliteiten om de grondstoffen te verwerken, we importeren dus meestal batterij-onderdelen of volledig geproduceerde batterijen uit China.
Volgens Patrahau kan het belangrijk zijn om sommige stappen toe te voegen aan de Europese supply chains. Maar niet alles kan, en hoeft, zomaar naar Europa verplaatst te worden. “Het is een kwestie van kiezen welke mogelijkheden we willen hebben. Het is onmogelijk om ze allemaal te bouwen en elk materiaal vraagt ook om specifieke voorzieningen.” Het opzetten van zulke onderdelen uit de keten kosten niet alleen veel tijd en geld, we hebben vaak ook een tekort aan mankracht en vaardigheden om dat te doen.
Patrahau: “Het zou interessant zijn om te zien hoe verschillende landen in Europa elkaar kunnen aanvullen met de faciliteiten die ze bouwen. Dat er bijvoorbeeld in Duitsland een lithiumverwerker is, in Nederland een nikkelverwerker en in Hongarije batterijproductie. Op zo’n manier hebben we als Europa eens kans om zo’n supply chain te maken. Maar dat is lastig en vereist veel coördinatie.”
Het gaat bovendien niet alleen om het gevaar dat China bijvoorbeeld exportrestricties kan opleggen, het is ook een kwestie van schaal. “Vanaf 2035 mogen er in de EU geen benzine- en dieselauto’s meer verkocht worden. Dat betekent dat er een enorme vraag komt naar batterijen. En diezelfde vraag komt er in China, de Verenigde Staten en andere landen, dus alleen die grote schaal is al een probleem Daarom worden er ook veel investeringen gedaan, zodat er hopelijk geen gat komt tussen vraag en aanbod de komende jaren.”
Voor de supply chain van batterijen is er relatief veel wet- en regelgeving, vertelt Patrahau. Zo is er de European Battery Alliance en Finland heeft zelfs een nationale batterij strategie opgesteld. Dit soort reguleringen zijn bedoeld om schaarste te voorkomen, vertelt Patrahau. “Voor batterijen gebeurt er dus best veel, maar het is duur en kost veel tijd. Maar er gebeurt meer dan bij andere producten.”
Experts
Related Content
