Litiumioniakkujen yhteydessä puhutaan paljon nikkelistä, koboltista ja muista kriittisistä raaka-aineista. Litiumioniakkujen perhe on kuitenkin laaja ja sieltä löytyy monenlaista kemiaa, kuten vahvaa nousukautta elävä litium-rautafosfaattiakku (Lithium Iron Phosphate, LFP). LFP-akkujen markkinat kasvavat juuri nyt vauhdilla, uutisoi konsulttiyritys Roskill artikkelissaan.

Tammikuun 18. päivänä Shenzhen Dynanonic ja CATL (Contemporary Amperex Technology Co Ltd) allekirjoittivat sopimuksen Lounais-Kiinassa sijaitsevan Jiangin piirikunnan viranomaisten kanssa litium-rautafostaattiakkujen katodimateriaalien tuotantolaitoksen rakentamisesta. Laitoksen kapasiteetiksi on ilmoitettu 80 tonnia vuodessa ja sen pitäisi olla tuotannossa kolmen vuoden päästä. Kokonaisinvestointi on 280 miljoonaa dollaria.

Kilpailukykyinen paketti

Edullinen hinta, vähemmän haitallisia aineita, selkeästi määritelty suorituskyky ja pitkä käyttöikä ovat tehneet LFP-akuista houkuttelevan vaihtoehdon energiavarastoihin,  kaupallisessa käytössä oleviin ajoneuvoihin ja pieniin sähköhenkilöautoihin.

Konsulttiyritys Roskill arvioi, että vuonna 2020 LFP-akkujen osuus globaaleista katodimateriaalien markkinoista oli noin 20 prosenttia. Vuodelle 2021 Roskill ennustaa LFP:n markkinaosuuden nousevan 25 prosenttiin.

LFP yleistyy sähköajoneuvoissa

Viime vuonna litium-rautafostaattiakkujen osuus kasvoi noin 21 prosenttia verrattuna edelliseen vuoteen. Kokonaiskapasiteetti Kiinassa oli 24,4 GWh. Roskill uskoo kasvun jatkuvan myös kuluvana vuonna.

LFP-akkujen yleistyminen sähköajoneuvoissa johtuu teknologian kehittymisestä, sähköajoneuvojen käyttösäteiden kasvusta yhdistyneenä kilpailukykyiseen hintaan ja pienempiin turvallisuusriskeihin. Syvällisempi analyysi LFP-teknologian vahvuuksista löytyy Roskillin artikkelista viime kesäkuulta.

Energiatiheys kasvaa

Tammikuun alussa 2021 Guaxuan Hightech julkisti uuden sukupolven LFP-akkukennon, joka energiatiheys on 210 Wh/kg. Tämä on samaa tasoa NCM523-akkukennojen kanssa. NCM523-kennossa on 5 osaa nikkeliä, 2 osaa kobolttia ja 3 osaa mangaania.

 

Kuva 1. Litiumioniakuissa käytetään hyvin erilaisia kemioita. (Kuva: Nickel Institute)

Uudet akkupaketit, joissa ei käytetä akkumoduleita, ovat mahdollistaneet sen, että akkupakettiin mahtuu enemmän LFP-kennoja kuin aiemmissa ratkaisuissa, kertoo Roskill artikkelissaan.

 

Kuva 2. Litiumioniakkupaketissa on tyypillisesti akkumoduleja, jotka muodostuvat akkukennoissa. (Kuva: Albemarle, ICBR 2015)

Uusia käyttökohteita

LFP-akkujen käyttö kasvaa myös muissa sovellutuksissa, kuten kiinteissä energiavarastoissa ja laivateollisuudessa. Esimerkiksi Kiinassa alusten sähköistyminen ei hidastunut edes koronan takia, uutisoi Roskill aiemmin.

Vuonna 2020 Kiinassa asennettiin laivoihin ja veneisiin noin 70 MWh:n edestä LFP-akkuja. Tämä vastaa Roskillin mukaan yli 1 270 Tesla Model 3:n akkumäärää.

Kovat panostukset LFP-akkuihin

CATL on investoinut vahvasti LFP-akkujen tuotantoon. Kiinalainen akkuvalmistaja on laajentanut asiakkuuksiaan autovalmistajiin. Lisäksi yhtiö on vahvistanut asemiaan myös akkuarvoketjun yläpäässä LFP-akkujen raaka-aineiden toimitusketjussa.

Roskillin mukaan tämä kehitys antaa CATL:lle vahvan perustan selvitä globaaleja litiumioniakkujen markkinoita uhkaavista haasteista.

 

Kuva 3. Keskeisiä LFP-akkujen ja -katodimateriaalien valmistajia Kiinassa. (Kuva: Roskill, 2021)

(Julkaistu 23.1.2021)

Lähteet:

  • Lithium-ion batteries: LFP cathode materials market share forecast to increase in 2021. Roskill, 21 Jan 2021.
  • Roskill White Paper: East Asian battery giants fight for electrification of water transport. Roskill, 6 Aug 2020.
  • Batteries: The true drivers behind LFP demand – new safety standards, costs, IP rights, ESG & simplified battery back designs. Roskill, 25 June 2020. https://roskill.com/news/batteries-the-true-drivers-behind-lfp-demand-new-safety-standards-costs-ip-rights-esg-simplified-battery-pack-designs/
  • Battle of the batteries – Cost versus Performance. Nickel Institute. 10 Jan 2020.

Lisää aiheesta:

  • Tesla’s LFP cells don’t hold up well in the cold. Electrive.com, 7 Dec 2020.
  • China’s CATL is developing new EV battery with no nickel, cobalt, exec says. Reuters, 15 Aug 2020.

 

Lithium-ion batteries: LFP cathode materials market share forecast to increase in 2021

 

Roskill White Paper: East Asian battery giants fight for electrification of water transport

 

Batteries: The true drivers behind LFP demand – new safety standards, costs, IP rights, ESG & simplified battery pack designs