Stane se honba za kobaltem pro baterie "zlatou" horečkou 21. století?

V posledních letech se hovořilo o kobaltu a jeho významnosti pro odvětví elektromobility, a mezi ty, kteří na tuto významnost upozorňovali, patří Gerard Reid, spoluzakladatel společnosti Alexa Capital v Londýně. I přes tuto skutečnost několik automobilových výrobců nedbalo na význam tohoto materiálu, a mohou se tak setkat s problémy v rámci jejich elektromobilové strategie.

I kdyby cena kobaltu měla stále tendenci růstu, bude trvat dlouhou dobu, než se produkce tohoto materiálu vyrovná poptávce. Dobrou zprávou je, že množství kobaltu, které je v přírodě k dispozici, je velké. Podle americké agentury United States Geological Survey, obdoby České geologické služby, se v přírodě vyskytuje 7 milionů tun kobaltu, což stačí k pokrytí současné úrovně spotřeby na 70 let. Kobalt se jen zřídka v přírodě vyskytuje jako samostatný kov. Většinou jej nalezneme jako doprovodný prvek niklových, olověných a měděných rud.

Výsledkem je, že dostupnost kobaltu na trhu závisí obvykle na poptávce po těchto ostatních materiálech (měď, olovo, nikl) a že cena kobaltu neurčuje ekonomickou životaschopnost této těžby, avšak tato situace se může v budoucnu s rostoucí cenou kobaltu změnit. Kobalt by poté mohl být viděn jako koprodukční produkt spíše než jako produkt vedlejší.

Žádné vhodné alternativy na obzoru

Cennost kobaltu spočívá v jeho vysoké teplotě tání, která je 1495 stupňů Celsia. Díky této vlastnosti je to ideální materiál na tvorbu super slitin, které se používají od lopatek turbín až po protézy. Využívá se také v li-ion bateriích, kde kobalt stabilizuje baterii a zabraňuje požáru a explozi, a současně zachovává pevnost baterie a prodlužuje její životnost.

Alternativy li-ion baterií jsou například olověné baterie nebo nikl-metal hybridový akumulátor, ale akumulátory s tímto chemickým složením dosahují nízké energetické hustoty (což v případě automobilů znamená nízký dojezd), a nejsou tedy úplně vhodné pro elektromobily.

Existují samozřejmě také i alternativy v „rodině“ li-ion baterií, jako je lithium-mangan oxid (LiMn₂O₄) nebo lithium-železo-fosfát (LiFePO₄), které jsou využitelné například v elektrickém nářadí. Nicméně obě alternativy zaostávají v energetické hustotě.

Trend je minimalizovat použití kobaltu na výrobu katody. Z běžného složení NMC111 se přechází na NMC532 nebo případně NMC811, což znamená, že se zvyšuje podíl niklu (N) a manganu (M) a snižuje podíl kobaltu (C). Ze strany automobilových výrobců zde bude jistá neochota při snižování podílu kobaltu v katodě, pokud si nebudou jistí, že bezpečnost baterie bude na stejné úrovni.

Poptávka stále roste

Sečteno a podtrženo, kobalt je v současné době nejdůležitější materiál, jak ze strategického tak i z nákladového hlediska pro další rozvoj li-ion baterií. Pokud chce automobilový výrobce, anebo výrobce baterií, zvýšit svou produkci, musí si zajistit dostatečné dodávky kobaltu.

Například nový Nissan Leaf má baterii o kapacitě 40 kWh, jejíž náklady na výrobu se pohybují okolo 170 000 Kč (8000 dolarů). Množství kobaltu obsaženého v této baterii je okolo 8 kilogramů. Cena kobaltu je v současné době na hranici 1900 Kč/kilogram (90 dolarů/kilogram), a tím pádem by pouze kobalt tvořil skoro 10 % nákladů na výrobu baterie.

Otázkou je, zda se cena kobaltu ještě zvýší. Pravděpodobně ano. Je těžké si ale představit, že nabídka kobaltu udrží stejný krok jako poptávka po tomto materiálu během následujících 5 let. A to i z toho důvodu, že polovina světových zásob se nachází v Demokratické republice Kongo, která je politicky nestabilní, avšak s rostoucí cenou kobaltu budou zřejmě k dispozici i jiné alternativy.

Zdroj úvodního obrázku: thenational.ae