EU vill se 30 miljoner elbilar på vägarna år 2030. Elbilarnas batterier skulle kräva mer litium och kobolt än vad som utvinns per år – och nästan lika mycket nickel.
Västvärlden leder energiomställningen och som ett led i detta vill politikerna att alla ska köra elbil. Då behövs nämligen varken bensin, diesel, gas eller ens biobränslen och då släpper bilar inte ut några skadliga avgaser.
Drivande kraft i detta är EU. Med höga böter tvingar EU europeiska och andra biltillverkare att ha fler laddbara bilar i sitt utbud. Allt mäts i hur mycket koldioxid som bilarna tillför atmosfären per körd kilometer.
För att minska trafikens tillskott av koldioxid till atmosfären vill EU att nya bensinbilar inte ska få säljas från 2035. I samma syfte vill Sveriges riksdag minska transportsektorns klimatpåverkan med 70 procent till 2030.
Det görs med piska och morot. Piskan är högre skatt på bensin- och dieselbilar. Moroten är låg skatt samt bonus för nya bilar med inga eller extremt låga CO2-utsläpp.
Problemet är inte elmotorn utan elektriciteten – hur vi kan lagra den i våra bilar precis som bensin eller diesel i en tank.
Elmotorn är två till tre gånger mer effektiv än en diesel- eller bensinmotor, men batteriernas energitäthet är mångfalt lägre än diesels eller bensins. Eldriftens totala utbyte är flera gånger sämre än av bensin- eller dieselmotor plus bränsle.
I vikt per körd mil är utbytet 25 till 30 gånger bättre för bensin- och dieselbilar. Mycket vikt och volym minskar bilens lastkapacitet, vilket ju är det man har bilen till, inte för bränsle och energi.
Därför går försäljningen trögt trots bilföretagens marknadsföring och staters och myndigheters stöd för eldrift i kombination med pålagor och hinder för bensin- och dieseldrift.
Av en dryg miljard personbilar i världen är sommaren 2021 runt 10 miljoner elbilar eller laddhybrider. Det är en (1) procent av beståndet. I år säljs runt 3 miljoner nya sådana bilar. Det är 4,3 procent av totalt 70 miljoner nysålda bilar.
En vanlig bil varar i genomsnitt cirka 15 år. EU och andra välfärdsländer vill snabba på försäljningen av laddbara bilar och fasa ut bensin- och dieselbilar. Tvärtemot många enskilda bilägares önskan och behov att bevara och få mest möjliga utbyte av sina bilar.
Aktörer och myndigheter hoppas till 2030 på 140 miljoner laddbara bilar i världen, runt var tionde bil. Från 4,3 procent år 2020 ska andelen laddbara nya bilar öka till hälften år 2030. Det skulle motsvara ungefär 40 miljoner nya laddbara per år.
Det bromsas av klen efterfrågan samt möjlig brist och högt pris på komponenter och material för att bygga alla dessa laddbara bilar. Enligt planerna skall det vara fler rena elbilar än laddbara, men marknaden tycks föredra det omvända.
Det sätter stor press på leverantörer av råvaror, material, teknik och komponenter. Åtminstone tio år framåt lär fortfarande litium/jon-batterier dominera marknaden. De kan upprepat laddas om och passar därför bäst för fordon.
Vanliga batterier har en positiv anod och en negativ katod. I litium/jon-batterier växlar polerna. Från anoden går positivt laddade joner till katoden, som då också blir positiv.
Anoden består mest av grafit och utgör nästan hälften av batteriets vikt. Katoden består mest av nickel eller andra metalloxider. Båda innehåller litium, lättast kända metall. Mellan elektroderna anod och katod rör sig laddade litiumjoner via en elektrolytvätska.
Från anod till katod alstrar de elektricitet, som driver fordonet. I motsatt riktning laddas batteriet med ny elektricitet utifrån. Mellan dem hindrar en isolator elektroderna från att byta plats, medan laddade joner kan passera.
För att få detta att fungera behövs flera sällsynta och dyrbara material:
Nickel, en metall som ökar batteriets kapacitet till rimlig kostnad. Kända reserver är minst 100 miljoner ton, varav 2,5 miljoner ton utvinns årligen. Det skulle räcka 40 år framåt, men efterfrågan ökar och gör snart nickel till en bristvara.
Mest nickel har Indonesien, Australien och Brasilien. Ryssland, Kuba och Filippinerna har också stora fyndigheter. Rådande kilopris är 120-150 kronor.
Litium är den lättaste metallen och finns i batteriers elektroder, anod och katod. Från anoden går positivt laddade joner via en elektrolyt över till katoden och alstrar elektricitet, som driver elbilens motor. När man laddar batteriet igen, går jonerna tillbaka till anoden.
Jordens totala litiumtillgångar är minst 86 miljoner ton, varav 21 miljoner anses möjliga att utvinna. Stora litiumländer är Chile, Australien, Argentina, USA och Bolivia.
Litium utvinns dels ur uttorkade saltöknar, dels ur gruvor. I saltöknar förs litiumhaltigt saltvatten upp till ytan, avdunstar och lämnar kvar salt och litium. Det kräver stora ytor och mycket tid att få fram litium. Det kan också störa omgivande jordbruk och minska grundvattnet.
Per år utvinns 70 000 till 90 000 ton med ökande efterfrågan och trolig framtida brist. Per kilo kostar litium 110–120 kronor.
Kobolt är en sällsynt, magnetisk metall med många användningsområden. I batteriers katoder har kobolt en stabiliserande effekt och förhindrar rost. Den utvinns mest som biprodukt till koppar och nickel men bryts också separat.
Av jordens drygt 7 miljoner ton kända koboltfyndigheter finns hälften i den Demokratiska Republiken Kongo (DRC), en liten och fattig socialistisk enpartistat.
Dess många små gruvföretag har primitiv teknik, svåra och farliga arbetsvillkor och även barnarbete. I DRC finns också stora gruvjättar, inte minst kinesiska. DRC med grannländer svarar för tre fjärdedelar av världens koboltproduktion.
Priset på kobolt växlar men anses nu ligga på 400–500 kronor per kilo. Elbils- och batteritillverkare försöker nu ersätta bristmaterialet kobolt med bland annat mangan.
Mangan är en vanligt förekommande metall, som används bland annat mot rost och syra och i legeringar. I bilbatterier kan mangan inom några år ersätta kobolt i katoder.
Av jordens kända ca 600 miljoner ton mangantillgångar har Sydafrika, Ukraina och Australien tillsammans nästan två tredjedelar. Per år utvinns 18 till 20 miljoner ton till bara en bråkdel av priset för kobolt.
Grafit är kristalliskt kol, som används bland annat som smörjmedel. Det leder värme och elektricitet och används som anod i elbilars batterier. I anoden leder grafit positivt laddade litiumjoner mot katoden.
Av batteriets hela vikt är nästan hälften grafit. Efterfrågan ökar i takt med ökande antal laddbara bilar. Kina har två tredjedelar av världsmarknaden. Jordens kända tillgångar är över 800 miljoner ton, där runt en miljon ton används per år.
Ingen brist råder, men grafit av hög kvalitet är sällsynt. Gängse pris ligger på 5–10 kronor per kilo, men högkvalitativt är dyrare.
Vill du läsa en politiskt oberoende (på riktigt) nyhetstidning med ledarartiklar och klassisk inrikes- och utrikesjournalistik utan politisk färgning eller överdrifter? Just nu, tidsbegränsat sommarerbjudande, endast 1 krona (99kr normalt) första månaden – ingen bindning – säg upp enkelt när du vill via mejl eller telefon. Förnyas automatiskt för 99 kr/mån tills du väljer att säga upp. Du riskerar inte mer än första kronan. Klicka här för att starta din provprenumeration nu!
