Senki nem beszél erről a nyersanyagról, pedig nincsenek nélküle elektromos autók

grafit, ásvány, illusztráció
An employee of Faber-Castell, German manufacturer of writing instruments, presents a graphite-clay-compound to be used for pencils in Stein, Germany, Tuesday 05 December 2006. The soft graphite creates the grit while the firm clay provides for the lead's stability. Photo: Daniel Karmann (Photo by DANIEL KARMANN / DPA / dpa Picture-Alliance via AFP)
Vágólapra másolva!
Bár az elektromos autók piaci részesedése még mindig elenyésző a hagyományos járművekéhez képest, a következő években ez valószínűleg jelentősen megváltozik. Az elektromos autók terjedésének azonban hatalmas nyersanyagigénye van. Van egy olyan anyag, amely nélkül jelenleg nincsenek akkumulátorok, és ha hiány lesz belőle, az meg is akadályozhatja az elektromos autók térhódítását.
Vágólapra másolva!

Amennyiben a kormányok világszerte képesek lesznek fokozni a klímacélok elérése érdekében tett erőfeszítéseket, akkor a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint ez magával hozza az elektromos járművek rohamos ütemű elterjedését is.

Olyannyira, hogy a globális elektromos járműpark az évtized végére elérheti a 230 millió darabot, szemben a jelenlegi, mintegy 20 millióval

– írja a Mining.com elemzése.

Ez a trend pedig azt is eredményezi, hogy egyre több olyan nyersanyagra lesz szükség, melyek elengedhetetlenek a gyártás során, különösen az akkumulátorok esetében. Ilyen például a lítium, a nikkel vagy a grafit. Az IEA úgy kalkulál, hogy az éghajlati célok eléréséhez az akkumulátorokban használt nyersanyagok iránti keresletnek legalább harmincszoros emelkedést kellene produkálniuk 2040-ig.

Súlyos grafithiány fenyegeti a világgazdaságot Forrás: dpa Picture-Alliance via AFP/usage worldwide, Verwendung weltweit/Daniel Karmann

Ezt erősíti meg a Fastmarkets prognózisa is, mely szerint az elektromos autók globális eladásai évi 40 százalékkal bővülhetnek 2025-ig.

Ekkor pedig az elektromos járművek részesedése a globális járműparkban elérheti a 15 százalékot – 2030-ra pedig már a 35 százalékot is.

Az már eddig is világos volt tehát, hogy az akkumulátorok nyersanyagigénye egy megoldandó probléma.

Van azonban egy olyan ásványi anyag, amely igazán nagy gondot jelenthet. Ez pedig a grafit.

Ténylegesen nélkülözhetetlen

A grafit fontosságának megértéséhez látni kell, hogy az elektromos autókhoz használt lítium-ion akkumulátorok két elektródából állnak. Egy negatívból (anód), és egy pozitívból (katód). A katód könnyebb eset, mert itt több nyersanyag is használható, például a lítium, a nikkel, a mangán vagy a kobalt.

Az anódban azonban jelenleg csak grafit használható gazdaságosan, a megfelelő teljesítmény eléréséhez. Vagyis az anódban a grafitnak nincs jelenleg semmilyen helyettesítője.

Ráadásul a grafit az akkumulátorok legnagyobb tömegű összetevője. Minden egyes akkumulátor nagyjából 20-30 százaléknyi grafitot tartalmaz. Súlyosbítja a helyzetet, hogy a gyártási folyamat során jelentős veszteség keletkezik. Vagyis az akkumulátorok előállításához mintegy harmincszor több grafitra van szükség, mint lítiumra.

A Világbank számításai szerint az összes ásványi anyag közül a grafit képviseli a legnagyobb arányt a készülékekben, 53,8 százalékkal. Összevetésképpen, a lítium részaránya mindössze 4 százalék.
Ugyancsak nehezíti a helyzetet, hogy az akkumulátorokhoz csak nagyon speciális grafit használható.

Ez az úgynevezett gömbgrafit, melyet grafitbányákból származó pelyhes grafitkoncentrátumból nyernek ki, vagy szintetikus grafitból állítják elő.

Kizárólag 99,5 százalékos tisztaságú pelyhes grafit használható a gyártáshoz.

Egy átlagos elektromos autóban 70 kilogramm grafit található, míg a hibridben 10 kilogramm. Vagyis minden 1 millió elektromos autóhoz 75 000 tonna természetes grafitra van szükség.

A Benchmark Mineral Intelligence (BMI) szerint az akkumulátorokhoz használt pelyhes grafit iránti kereslet 2025-re várhatóan eléri az évi 1,25 millió tonnát.

A probléma viszont az, hogy 2021-ben az összes, ilyen célra felhasználható, bányászott grafit mennyisége mindössze 1 millió tonna volt.

Noha a grafit különösen nagy kihívást jelenthet, a többi nyersanyag esetében is súlyos hiányok mutatkozhatnak. A kereslet ugyanis elképesztő ütemben bővülhet. Az IEA úgy számol, hogy 2020 és 2040 között a grafit iránti igény 8-25-szörös növekedést produkálhat. A lítium esetében ez 13-42-szeres, a kobaltnál 6-21-szeres, a nikkelnél 7-19-szeres, a mangánnál 3-8-szoros, a réznél 2-3-szoros, a ritkaföldfémek esetében pedig 3-7-szeres lehet a növekedés.

Az elektromos autók terjedése a grafitigényt is az egekbe emeli Forrás: RHJPhtotos / Shutterstock

Nagyon hamar jöhet a hiány

Mivel pedig a járművek villamosítása folytatódik, grafitból pedig világszerte kevés új forrást fedeznek fel, így a BMI becslései szerint a globális grafitpiac már idén hiányt mutathat. Ez a deficit pedig 2040-re elérheti a 8 millió tonnás szintet is.

Ha pedig a világgazdaság pótolni akarja ezt a hiányt, akkor a bányaiparnak a következő 18 évben a jelenleginél nyolcszor több grafitot kellene termelnie.

A globális grafithiány tehát ma nem kérdés a szakértők számára, csak az vita tárgya, hogy ez mikor következik be – új források feltárása nélkül legalábbis.

Különösen az Egyesült Államok lehet nehéz helyzetben. A világ legnagyobb gazdasága ugyanis 100 százalékban függ az importtól.

A legnagyobb grafittermelő ország egyébként Kína, 59,1 százalékos részesedéssel a világpiacon.

A második Mozambik (10,9 százalék), a harmadik pedig Brazília (8,6 százalék). Vagyis a termelés koncentrációja is megnehezíti a globális ellátást.

A grafit tehát a következő évtizedek egyik legfontosabb nyersanyaga lehet, és égető kérdés az, miként oldható meg a várható grafithiány.