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Elon Musk will es abbauen, China durchkämmt Tibet danach, Batteriehersteller schreien danach.
Lithium, das Wundermetall im Herzen der globalen Umstellung auf Elektroautos, befindet sich in einer ausgewachsenen Krise.
Die Nachfrage hat das Angebot übertroffen, die Preise in einem Jahr um fast 500 Prozent in die Höhe getrieben und die bisher erfolgreichste Anstrengung der Welt, die globale Erwärmung zu stoppen, behindert.
Die Lithiumknappheit ist so akut, dass in China, das etwa 80 Prozent der weltweiten Lithium-Ionen-Batterien herstellt, die Regierung Lieferanten und Hersteller zusammendrängte, um "eine vernünftige Rückkehr" zu niedrigeren Preisen zu fordern. Analysten der Macquarie Group warnten vor "einem ewigen Defizit", während die Citigroup ihre Preisprognose für 2022 fast verdoppelte und sagte, dass eine "extreme" Rallye bevorstehen könnte.
Die Folgen einer unzureichenden Lithiumproduktion sind potenziell verheerend. Die weltweiten Investitionen in Elektrofahrzeuge sind in den letzten Jahren schneller gewachsen als jeder andere Sektor für neue Energien und haben sogar Wind- und Solarenergie übertroffen. Aktuelle Lithium-Spotpreise könnten die Kosten für ein neues Fahrzeug auf bis zu 1000 US-Dollar (1400 US-Dollar) erhöhen, sagte Benchmark Mineral Intelligence. Zusammen mit höheren Preisen für andere Rohstoffe bedeutet dies, dass jahrelange Preissenkungen umgekehrt werden, da Elektrofahrzeuge versuchen, mit benzinbetriebenen Autos kostenmäßig konkurrenzfähig zu werden. Wenn Batteriehersteller nicht genug Lithium bekommen können, würde dies die Verbreitung von Fahrzeugen mit sauberer Energie bremsen und es schwieriger machen, die globalen Emissionsziele zu erreichen. "Es sieht so aus, als würde der Expansionsschub nicht schnell genug sein, um die Nachfrage in den nächsten drei Jahren zu befriedigen", sagte Cameron Perks, Analyst bei Benchmark. EV-Hersteller "haben am Steuer geschlafen"..
Die Krise löste im April einen charakteristisch unverblümten Tweet von Musk aus. "Der Lithiumpreis ist auf ein wahnsinniges Niveau gestiegen!" er hat auf Twitter gepostet. "Tesla muss möglicherweise direkt in den Bergbau und die Raffination einsteigen, es sei denn, die Kosten verbessern sich."
Musks Tesla und die chinesischen Autohersteller BYD, Xpeng und Li Auto haben alle bereits die Aufkleberpreise angehoben, ebenso wie Contemporary Amperex Technology Co, der weltweit größte Hersteller von EV-Batterien. "Die Branche ist in Bezug auf die Kostensteigerung mit sehr starkem Gegenwind konfrontiert", sagte XPeng-Präsident Brian Gu Ende März gegenüber Bloomberg TV.
Das silbrig-weiße Metall, das drittleichteste Element nach Wasserstoff und Helium, befindet sich in einem beispiellosen Boom, da ein Einbruch in den Jahren 2018-2020 seinen Wert halbierte und chronische Unterinvestitionen in neue Versorgungsquellen verursachte, während die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen zunahm aus. Für die Batteriehersteller wurden diese Probleme durch die Pandemie und den Krieg Russlands in der Ukraine verschärft, die die Versorgung mit anderen von ihnen benötigten Zutaten, einschließlich Nickel, Graphit und Kobalt, beeinträchtigt haben.
Die Verknappung des Angebots und höhere Preise haben eine Flut von Übernahmen und Joint Ventures ausgelöst, da Batteriehersteller und Autohersteller versuchen, die Versorgung zu sichern, und eine Welle des Ressourcennationalismus unter den Regierungen ausgelöst. Bereits im vergangenen Juni sagte Fitch Solutions, Lithium sei zu einem "strategischen Mineral" geworden, und warnte vor "zunehmenden staatlichen Eingriffen".
Laut Kwasi Ampofo, Head of Metals and Mining bei BloombergNEF, wurden im Jahr 2021 Investitionen in Höhe von 271 Mrd. USD bzw. 7,9 Mrd. USD in Elektrofahrzeuge und Batterien getätigt. "Der vorgelagerte Teil der Wertschöpfungskette hat dagegen in den letzten fünf Jahren relativ geringe Investitionen angezogen", sagte er.
Lithium hat lange gebraucht, um den Mainstream zu erreichen. 1817 vom schwedischen Chemiker Johan August Arfwedson entdeckt, wurde es nicht in großen Mengen produziert, bis die US-Regierung Ende der 1950er Jahre damit begann, es für die Herstellung von Wasserstoffbomben zu horten. Nach dem Kalten Krieg ging die Produktion zurück, bis das Metall in den 1990er Jahren für Leichtmetalle, Knopfzellen und dann für Mobiltelefonbatterien verwendet wurde.
Mehr als die Hälfte der globalen Ressourcen befindet sich im sogenannten Lithium-Dreieck zwischen Argentinien, Bolivien und Chile, wo die Produzenten lithiumreiche Sole aus unterirdischen Seen pumpen und die Flüssigkeit 12-28 Monate verdunsten lassen, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die es kann gewinnbringend verarbeitet werden. Die aktuelle Technologie gewinnt nur etwa 50 Prozent des Lithiums in der Sole zurück.
Ein Großteil des verbleibenden Angebots stammt aus Ablagerungen eines magmatischen Gesteins namens Spodumen, wobei Australien der größte Bergmann ist. Das Erz wird geröstet und mit Schwefelsäure ausgelaugt, und der silbrig-graue Rückstand wird normalerweise nach China verschifft, um dort zu Lithiumhydroxid und Lithiumcarbonat verarbeitet zu werden und mit Verbindungen, die mit Nickel oder Kobalt zur Herstellung von Batterieelektroden oder mit Lösungsmitteln zur Herstellung von Elektrolyten kombiniert werden können. Kredit: Geliefert / Kalgoorlie Miner
Der schnellste Weg, das Angebot zu erhöhen, besteht darin, die Produktion aus diesen bestehenden Quellen zu steigern. Ganfeng Lithium, einer der weltweit größten Produzenten, sagte, er werde Rekordgewinne verwenden, um die Produktion zu steigern. Das australische Unternehmen Pilbara Minerals beabsichtigt, die Produktionskapazität bis zum Septemberquartal um mehr als 50 Prozent zu steigern, indem es seine Pilgangoora-Mine in WA erweitert, ein Projekt, an dem die chinesischen Partner Great Wall Motor und CATL beteiligt sind.
Für viele Sole-Lithium-Produzenten wird eine schnelle Produktionssteigerung durch ihre Genehmigungen und die Zeit, die zum Verdampfen der Flüssigkeit benötigt wird, eingeschränkt. Eine längerfristige Lösung besteht darin, neue Lagerstätten zu finden.
Die Bergbau-Supermächte Australien und Kanada haben beide versprochen, bei der Entwicklung kritischer Bodenschätze, einschließlich Lithium, zu helfen. China gab kürzlich bekannt, dass seine Geologen auf dem Qinghai-Tibet-Plateau in der Region des Mount Everest eine Spodumen-Lagerstätte entdeckt haben, die mehr als 1 Million Tonnen Lithiumoxid enthalten könnte. Aber es dauert Jahre, eine neue Mine zu entwickeln, und in einigen Ländern wird der Prozess aufgrund des Widerstands der lokalen Gemeinschaften immer schwieriger.
"Es gibt viel Lithium im Boden, aber rechtzeitige Investitionen sind das Problem", sagte Joe Lowry, Gründer des Beratungsunternehmens Global Lithium. "Tesla kann eine Gigafactory in etwa zwei Jahren bauen, Kathodenanlagen können in kürzerer Zeit gebaut werden, aber es kann bis zu 10 Jahre dauern, ein Lithium-Sole-Projekt auf der grünen Wiese zu bauen."
Die geplante Jadar-Mine von Rio Tinto im Wert von 2,4 Milliarden US-Dollar auf Ackerland in Westserbien, die die größte Europas sein würde, kam ins Stocken, als Tausende von Demonstranten durch die Straßen marschierten. Rio sagt, dass die Mine, die ursprünglich für 2026 eröffnet werden sollte, mehr als 2000 Arbeitsplätze schaffen und die höchsten Umweltstandards erfüllen würde, einschließlich der Verwendung von recyceltem Wasser und Elektrolastwagen. Das Barroso-Projekt von Savannah Resources in Portugal und die geplante Mine von Lithium Americas in Nevada sind andere, die mit lokalem Widerstand verhandeln müssen.
Der chilenische Verfassungskonvent hat diesen Monat eine Ausweitung der Umweltpolitik gebilligt, die eine Neugestaltung der Wasservorschriften und anderer Umweltschutzmaßnahmen umfasst, die sich auf die Lithiumproduzenten auswirken könnten, wenn die Charta in einem Referendum im September ratifiziert wird. "Wenn Sie ein multinationales Unternehmen sind, das jetzt nach Chile geht, müssen Sie es sich zweimal überlegen, weil Sie die Regeln nicht kennen", sagte Herr Lowry.
Aber die Lithiumproduzenten stehen vor einem noch größeren Problem. Verbraucher sind unter anderem bereit, einen Aufpreis für ein Elektrofahrzeug zu zahlen, weil es besser für die Umwelt ist. Aber die Lithium-Lieferkette ist alles andere als grün.
"Produzenten von Lithiummineralien haben den größten Bedarf, ihre Emissionsprofile zu reduzieren", sagte Dominic Wells, Senior Sustainability and Cost Analyst bei
Wood Mackenzie.
Umweltkosten
Die Atacama-Wüste im Norden Chiles ist einer der trockensten Orte der Erde, aber um das Mineral aus Salinen zu gewinnen, die zehnmal so groß sind wie der New Yorker Central Park, und es zu verarbeiten, ist viel Wasser erforderlich. Laut BloombergNEF können etwa 70.000 Liter Wasser benötigt werden, um eine Tonne Lithium herzustellen. Der Abbau von Spodumen ist energieintensiv und zusammen mit dem Versand des Konzentrats nach China zur Raffination kann laut Wood Mackenzie 3,5-mal mehr Kohlendioxid freigesetzt werden als Lithium, das aus Sole gewonnen wird.
"Bei der Herstellung dieser Materialien passieren viele schmutzige Dinge", sagte Steven Vassiloudis, Chief Executive Officer von Novalith, das an einem System arbeitet, das die Verarbeitung von Spodumen rationalisieren und Kohlenstoff absorbieren würde. "Hartgesteinslithium hat aufgrund des Energiebedarfs einen so hohen CO2-Fußabdruck" und der vielen Schritte, die bei der herkömmlichen Verarbeitung erforderlich sind.
Die Autohersteller versuchen, das "grüne" Image ihrer Elektroautos zu schützen. BMW und eine Gruppe, die von deutschen Automobilgiganten wie Daimler und Volkswagen unterstützt wird, haben getrennte Untersuchungen zum Wasserverbrauch und zu Produktionsmethoden in den südamerikanischen Salzwüsten begonnen.
Unternehmen verfolgen neue Technologien, um Ausgaben zu senken, den Wasserverbrauch zu senken und ihre Betriebsabläufe umweltfreundlicher zu gestalten. Albemarle mit Sitz in Charlotte, North Carolina, der weltweit größte Lithiumproduzent, strebt eine Zertifizierung für verantwortungsvollen Bergbau für seine Betriebe in Chile an und sagte, dass es die Intensität des Süßwasserverbrauchs in Gebieten mit hohem Wasserrisiko bis 2030 um 25 Prozent reduzieren werde.
"Lithium mit möglichst wenig Strom- und Wasserverbrauch zu produzieren, ist ein entscheidendes Ziel", sagte Ken Hoffman, leitender Experte bei McKinsey & Co. "Die Entwicklung einer oder mehrerer dieser neuartigen Methoden zur Herstellung von grünem Lithium, wird auf lange Sicht von entscheidender Bedeutung sein langfristigen Erfolg dieser Branche. Wer diese Technologie liefern kann, sollte sehr starke Renditen erzielen."
Dieser Preis hat eine Reihe von Startups hervorgebracht. Viele verfolgen die direkte Lithiumextraktion, ein Begriff, der verwendet wird, um Wege zu beschreiben, Lithiumverbindungen chemisch einzufangen, die die Produktion beschleunigen würden.
"DLE kann das Angebot massiv erhöhen", sagte Herr Hoffman von McKinsey, der schätzt, dass die Technologie bereits Ende nächsten Jahres online gehen könnte. "Man muss Lithium nicht zwei Jahre lang aus Sole trocknen. Und statt etwa 40 Prozent Lithium aus der Sole herauszuholen, kann man mehr als die doppelte Menge herausholen."
Wenn sie Erfolg haben, wird es noch dauern, bis die Nachfrage aufgeholt ist.
"Selbst wenn es zu DLE kommt, sind wir noch mindestens ein Jahrzehnt lang weit hinter den EV-Plänen der Autohersteller zurück", sagte Lowry. "DLE muss individuell angepasst werden. Es ist keine One-Size-Fits-All-Technologie."
Albemarle, das seine eigene Forschung durchführt, sagte, DLE habe sich bisher als "typischerweise weniger wirtschaftlich und weniger nachhaltig als herkömmliche Soleressourcen" erwiesen. Das Unternehmen sagte, es untersuche weiterhin DLE und andere Prozesse, um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Alternative Batterien
Die Umwelt- und Versorgungsprobleme haben Unternehmen veranlasst, nach Alternativen zur Lithium-Ionen-Batterie zu suchen, einschließlich Wasserstoff. Aber keiner hat es geschafft, Lithium auf dem überaus wichtigen Pkw-Markt zu verdrängen, und die meisten sind noch Jahre von der kommerziellen Lebensfähigkeit entfernt.
"Lithium-Ionen werden die vorherrschende Batterietechnologie bleiben, zumindest bis 2035", sagte Herr Ampofo von BloombergNEF. "Autohersteller müssen möglicherweise Bergleute werden, um bei der Entwicklung und Skalierung einiger dieser Lithiumextraktionstechnologien der nächsten Generation zu helfen."
Lithium-Ionen-Batterien fallen in einen Sweet Spot, der hohe Energiedichte und Sicherheit ausbalanciert. Das Mineral ist das feste Element mit der geringsten Dichte, dem größten elektrochemischen Potenzial und einem sehr niedrigen Schmelzpunkt, wodurch ein hervorragendes Energie-Gewichts-Verhältnis erzielt wird.
Ulderico Ulissi, Batterieforschungsleiter beim in London ansässigen Rho Motion, einem Energiewende-Forscher, prognostiziert, dass Festkörper- und Natrium-Ionen-Batterien in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts Lithium-Ionen-Packs in einigen Anwendungen herausfordern könnten. "Die Qualifizierung von Elektrofahrzeugen ist jedoch ein langwieriger Prozess, und die Skalierung der Fertigung neuer Technologien kann mehrere Herausforderungen mit sich bringen."
Recycelte Zellen
Eine weitere potenzielle Quelle für Lithium ist das Recycling alter Batterien, eine Praxis, die laut BloombergNEF bis 2035 16 Prozent des Jahresbedarfs decken könnte. Aber die Stillstände von Batterien werden erst nach 2030 stark ansteigen. "Grundsätzlich gibt es derzeit einfach nicht genug Batterien, die recycelt werden können", sagte Hoffman von McKinsey und fügte hinzu, dass das Recycling seine eigenen Umweltprobleme mit sich bringe.
"Heute gibt es keine gute Möglichkeit, eine Batterie zu recyceln."
Ein Hindernis für Investitionen in die Produktion besteht darin, dass nicht alle davon überzeugt sind, dass der Markt unterversorgt bleiben wird, und die Bergleute nicht erneut von der Art von Überschwemmung verbrannt werden wollen, die die Preise 2018 einbrechen ließ.
Das Fazit ist, dass die Lithiumkrise wahrscheinlich nicht bald verschwinden wird und einer Industrie, die aus Gründen des Umweltschutzes existiert, keine andere Wahl bleibt, als die Produktion so schnell wie möglich hochzufahren, selbst mit einer Lieferkette, die Emissionen ausstößt und verschlingt knappe Ressourcen.
"Ja, es hilft, grün zu sein", sagte Perks von Benchmark. "Aber im Moment brauchen wir alles Lithium, das wir bekommen können."
thewest.com.au/business/mining/...uble-with-lithium-c-6940216