Wzrost popytu na baterie do samochodów elektrycznych. Wyzwania i perspektywy

Wraz z coraz większą popularnością samochodów elektrycznych zapotrzebowanie na baterie wzrośnie czterokrotnie do 2030 roku, prognozuje firma doradcza Bain & Company. Nadal dominować będą ogniwa litowo-jonowe, ale branża intensywnie poszukuje nowych rozwiązań, które zwiększą zasięg i obniżą ceny aut elektrycznych.

Bain & Company szacuje, że sprzedaż samochodów elektrycznych będzie rosnąć w tempie 20 proc. rocznie i w 2030 roku osiągnie poziom 37 mln sztuk. To oznacza, że elektryki będą stanowiły 38 proc. nowo sprzedawanych aut wobec 12 proc. w 2023 roku. Wzrost produkcji pojazdów z napędem elektrycznym przełoży się na większy popyt na baterie, który w 2030 roku będzie się kształtować na poziomie 4,1 tys. GWh wobec 1 tys. GWh rocznie w 2023.

– Przyszłość elektromobilności zależy od rozwoju baterii. Koszt wytworzenia baterii wprost przekłada się na cenę końcową samochodu, natomiast trwałość i wydajność akumulatorów jest bardzo ważna dla użytkowników i wpływa na decyzję o zmianie pojazdu na elektryczny – mówi Marcin Szczuka, partner Bain & Company. – W ciągu sześciu lat samochody elektryczne staną się produktem masowym, co oznacza, że wzrośnie zapotrzebowanie na baterie.

Zdaniem ekspertów Bain & Company dominującą technologią pozostaną baterie litowo-jonowe. Producenci cały czas starają się poprawiać ich wydajność i obniżać koszty produkcji. Usprawnienia idą w kierunku zastosowania nowych związków chemicznych, innego kształtu ogniw i zmian w samej architekturze baterii. Przemysł motoryzacyjny szczególnie uważnie przygląda się rozwiązaniom integrującym ogniwa z podwoziem aut, wykorzystaniu znacznie tańszych suchych elektrod oraz systemów opartych na AI zarządzających bateriami i zwiększającymi ich trwałość.

Technologie LFP, NMC i recykling baterii

Baterie litowo-jonowe dzielą się na kilka podkategorii ze względu na materiał, z którego zbudowana jest katoda. Ponad 90 proc. produkowanych obecnie baterii litowo-jonowych to urządzenia NMC (niklowo-manganowo-kobaltowe) i LFP (litowo-żelazowo-fosforanowe).

Od 2018 roku na popularności zyskuje technologia LFP dzięki lepszej gęstości energii i niższym kosztom produkcji. Zdaniem ekspertów Bain & Company baterie LFP będą dominować w Chinach za sprawą rosnącego popytu na tańsze samochody elektryczne oraz dostępu do surowców naturalnych – fosforytu i żelaza, niezbędnych do produkcji tego typu baterii.

W Stanach Zjednoczonych i krajach Unii Europejskiej udział LFP w rynku również rośnie, jednak znacznie wolniej niż w Chinach. Na razie w Europie i USA praktycznie nie produkuje się tego typu ogniw, a ich import z Chin jest mało opłacalny z powodu wysokich ceł. Ponadto ta kategoria baterii ma gorszy profil recyklingowy. Uwaga producentów aut z Zachodu kieruje się zatem w stronę baterii NMC o niskiej zawartości kobaltu, które z powodzeniem zdobywają rynek.

– Mimo lepszego profilu kosztowego spodziewamy się, że udział baterii LFP w globalnym rynku nie przekroczy 40 proc. – mówi Marcin Szczuka. – Geograficzny podział świata między chińskie samochody z bateriami LFP i amerykańskie lub europejskie z bateriami NMC utrzyma się do końca dekady.

W opinii Bain & Company udział w rynku innych kategorii baterii, które nadal znajdują się na etapie prototypów i produkcji pilotażowej, czyli ogniw ze stałym elektrolitem oraz sodowo-jonowych o wysokiej gęstości, pozostanie jednocyfrowy do 2030 roku.

Wraz ze wzrostem liczby zużytych baterii i wprowadzaniem nowych regulacji rósł będzie również popyt na technologie recyklingowe. Obecnie żadne rozwiązanie nie dominuje na rynku, a branża jest w fazie poszukiwań. Firmy eksperymentują natomiast z modelami biznesowymi, takimi jak wynajem baterii, aby zachować kontrolę nad odbiorem zużytych ogniw i recyklingiem.

– W najbliższych lata na kierunek rozwoju produkcji baterii będą mieć wpływ takie czynniki jak rozwój technologii, regulacje i napięcia geopolityczne – dodaje Marcin Szczuka.