Markkinatutkimuslaitos Roskill paljasti viime viikolla syyn, miksi Kiinalla on niin vahva ote maailman akkuteollisuuteen. Monelle tulee Kiinasta ja akkuteollisuudesta mieleen litium, koboltti, grafiitti tai akkujen prekursorimateriaalit, mutta Kiinan todellinen valttikortti onkin jo fluorivetyhappo (HF).
Vetyfluoridi eli fluorivety on noussut esille globaalin puolijohdepulan yhteydessä. Kerroimmme kriittisetmateriaalit.fi-sivustolla huhtikuussa 2021 Japanin ja Etelä-Korean kiristyneiden välien heijastumisesta vetyfluoridin toimituksiin ja sitä kautta puolijohteiden muutenkin hankalaan markkinatilanteeseen.
Kesäkuussa 2021 pidetyssä webinaarissa Roskill nosti esille vetyfluoridin eli fluorivetyhapon (HF) keskeisen roolin litiumioniakkujen valmistuksessa.
Fluoriitti ja vetyfluoridi kemianteollisuudessa
Fluoriitti eli fluorisälpä (CaF2) on fluorin ja kalsiumin muodostama mineraali, joka on pieninä määrinä verrattain yleinen monissa kivilajeissa, kertoo GTK tutkimusraportissaan.
Fluori ei esiinny luonnossa reaktiivisuutensa vuoksi, vaan fluoria ja sen yhdisteitä tuotetaan fluoriitista. Fluoriitin käyttökohde riippuu sen laadusta, kuten CaF2-pitoisuudesta ja epäpuhtauksien määrästä.
Kaupallisesti fluorisälpä jaetaan kolmeen luokkaan:
- acidspar (> 97% CaF2)
- metspar (< 85% CaF2)
- keraamisen laadun fluorisälpä (80 – 96 % CaF2)
Suurin osa (2/3) fluoriitista käytetään teollisuudelle tärkeän vetyfluoridin eli fluorivetyhapon (HF) valmistukseen. Tähän tarkoituksen käytetään korkealaatuisinta acidspar-fluorisälpää.
Vetyfluoridia käytetään keimanteollisuudessa ja se toimii kaikkien fluoripitoisten yhdisteiden, kuten monien tärkeiden lääkeaineiden ja maatalouskemikaalien, pohjana. Arviolta 1/3 maailmalla tuotetusta fluoriitista on metallurgisen laadun metspar-fluorisälpää, jota käytetään pääasiassa sulatteena terästeollisuudessa ja alumiinituotannossa. Ainoastaan pieni osa tuotetusta fluoriitista on keraamisen laadun fluorisälpää, jota käytetään mm. lakkojen ja opaakin lasin valmistelussa. (Lähde: GTK 2014)
Vetyfluoridin markkinat vuonna 2021
Roskillin mukaan korona on vauhdittanut kehitystä, joka on ollut jo muutoinkin käynnissä vetyfluoridin markkinoilla. Acidsparin käyttäjät sopeutuvat muuttuvaan toimitusketjuun, jossa maailman suurin fluorisälvän tuottaja Kiina on nyt myös suurin fluorisälvän maahantuoja sekä metsparin ja acidsparin nettotuoja, kertoi Roskill webinaarissaan.
Tuonti vakiintuneista Kiinan ulkopuolisista lähteistä on kasvussa ja hiljattain avatut kaivokset ovat saamassa tuotantoaan vauhtiin, mikä on hyvä uutinen fluorisälvän käyttäjille markkinoilla, joilla on positiiviset kasvunäkymät.
Kiinasta saatavilla olevan fluorisälvän nopea vähentyminen on käynnistänyt Roskillin mukaan mielenkiintoisia rakennemuutoksia markkinoilla. Kiina on ylivoimaisesti suurin fluorisälvän käyttäjä (sekä acidspar että metspar), joten kotimaisen saatavuuden heikentyminen on kasvattanut rajusti tuontia, varsinkin naapurimaa Mongoliasta tuotavan mestsparin osalta. Kiina, jolla oli 2000-luvun alussa yli miljoonan tonnin ylijäämä tuotannossaan, tuo nyt huomattavia määriä acidsparia (mutta ei fluorivetyhappoa) Meksikosta.
Hinnat ovat raaka-aineena käytettävän acidsparin osalta vielä historiallisesti katsoen melko korkealla huolimatta koronasta.
Fluorivetyhapon markkinoiden taustaa
Siinä missä Kiinan on maailman suurin acidsparin ja metsparin tuottaja, on se myös ylivoimaisesti suurin näiden tuotteiden käyttäjä. Kiinan osuus kaikesta fluorisälvän käytöstä vuonna 2020 oli noin 60 prosenttia, kertoi Roskill. Kiinan ulkopuolella merkittävä osa kysynnästä tulee Pohjois-Amerikasta, jonka osuus on 13 prosenttia kulutuksesta. Myös EU-maat, joiden osuus oli noin 8 prosenttia sekä Venäjä, Intia ja Japani ovat myös isoja fluorisälvän käyttäjiä.
Roskill ennustaa fluorisälpä-raportissaan kysynnän taantuvan 6 prosenttia vuonna 2021 ja vastaavasti kasvavan vuosittain 2,9 prosenttia vuoteen 2030 saakka. Kasvun taustalla on acidsparin suurempi kysyntä metsparin kysynnän pysyessä suunnilleen nykyisellä tasollaan.
Kuva 1. Fluorisälvän toteutunut ja ennustettu vuosikulutus (musta viiva kertoo litiumioniakkujen valmistuksen osuuden. (Lähde: Roskill kesäkuu 2021)
Akkuteollisuus ja fluorivetyhapon markkinat
Kiina on maailman suurin fluorivetyhapon tuottaja ja sen kustannukset ovat matalammat kuin muilla mailla. Kustannusten pitäminen kurissa on kriittistä akku- ja sähköautovalmistajille, muistutti Roskill webinaarissaan. Kotimaisen HT-tuotantonsa ansiosta Kiinan oma akkuarvoketju pystyy pitämään kustannuksensa kurissa. Kiina on ylivoimaisesti suurin fluorivetyhapon tuottaja, seuraavina Yhdysvallat, Meksiko, Intia ja Saksa.
Kiinan HF-vientihinnat ovat olleet jatkuvasti alle maailman keskiarvon (ks. kuva 2).
Kuva 2. Fluorivetyhapon vientihinnat 2004 – 2020 US$/t FOB. (Lähde: Roskill kesäkuu 2021)
Hinnat ovat vieläkin edullisemmat kiinalaisille tuottajille, kun otetaan huomioon kuljetukset kotimaassa ja kotimainen käyttö. Erityisesti kuljetuskustannukset ovat korkeat, koska myrkyllisen ja syövyttävän fluorivetyhapon kuljetus on kallista ja vaikeaa. Roskillin mukaan fluorivetyhapon tuotantokustannuksiin pitää lisätä 200 USD / tonni kuljetuskustannuksia, kun sitä tuodaan Aasiasta Eurooppaan tai Yhdysvaltoihin.
Kuva 3. Fluorivetyhapon kuljettaminen on hankalaa, vaarallista ja kallista, mikä tarjoaa kiinalaisille akkuvalmistajille kustannusetua. (Lähde: Roskill kesäkuu 2021)
Roskillin mukaan fluorivety on jo tällä hetkellä ja jatkossakin vastuullisuusraportoinnin suurennuslasin alla. Huoli akuissa käytettävän grafiitin puhdistuksen ympäristövaikutuksista on suuri, erityisesti jätevesien saastuttavan vaikutuksen ja fluorivetyhapon huolimattoman käsittelyn takia, jonka seurauksia ovat mm.
- vesistöjen saastuminen
- kasvien ja eläinten kuolemat
- merkittävät terveysriskit kasveille, eläimille ja ihmisille
Roskillin mukaan nämä ympäristöhuolet fluorivetyyn liittyen koskevat koko maailmaa, eivät vain Kiinaa tai Yhdysvaltoja.
(Julkaistu 16.6.2021, päivitetty 20.6.2021)
Lähteet:
- Fluorspar, graphite: Roskill Webinar shares key analysis on the role of HF in battery manufacture. Roskill 15 June 2021.
- Uses for hydrofluoric acid (HF) and F-chain chemicals in the battery industry. Roskill webinar 10 June 2021.
- Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 213 – Geological Survey of Finland, Report of Investigation 213, 2014 Susanna Kihlman, Laura S. Lauri ja Mari Kivinen.
Lisää aiheesta:
