Автовиробники у всьому світі переходять на виробництво електромобілів (EV), що означає зростання попиту на сировину в ключовому компоненті – акумуляторах. Найпопулярнішими батареями є літій-іонні, виробництво яких значною мірою залежить від графіту. Інтенсивне зростання попиту на електромобілі разом із потребами інших галузей у графіті створює серйозні виробничі ризики для автомобільної галузі. Автовиробники, а також металурги мають переглядати власні стратегії вже зараз, щоб уникнути несподіваного дефіциту чи цінових потрясінь завтра.
Неминучий дефіцит графіту
Геологічна служба США класифікувала п’ять матеріалів для акумуляторів як життєво важливі елементи через ризик перебоїв у постачаннях. Три з них – літій, нікель та кобальт – привертають найбільшу увагу, тому що вони утворюють катод, який визначає місткість та потужність батареї. Четвертий мінерал, марганець, допомагає скласти вторинний варіант катодів (оксид літію-марганцю) і тому може бути замінений, якщо доступні інші елементи. Він також має вдесятеро більше світового виробництва, ніж інші корисні копалини. (Іншою суттєвою сировиною для батарей є алюміній, залізо та фосфати, без ймовірності дефіциту).
Графіт, навпаки, є найбільш поширеною основою для анода, що за технологічними характеристиками набагато перевершує наявні виробничі рішення. Вирішальне значення для вивільнення електронів з катода у зовнішній ланцюг. Графіт є жорстким і високопровідним, його шарувата хімічна структура дозволяє йому зберігати електричні заряди краще, ніж інші матеріали. Майже всі аноди, чи то літій-іонні, чи основні альтернативні батареї, значною мірою залежать від графіту. Це справедливо як для стаціонарних акумуляторів, так і для використання в автомобілях.
Графіт є найбільшим компонентом акумуляторів, а електромобілі зазвичай містять від 50 до 100 кілограмів мінералу. Графіт склав 2% вартості акумулятора та 28% ваги); відповідні показники з літію становлять 21% вартості та 3% ваги. Зарядні пристрої для більшості акумуляторів електромобілів також значною мірою залежать від графіту як компоненту. (Окрім катода та анода, акумулятори електромобілів складаються з електроліту та сепараторів, але жоден з яких не містить дефіцитних мінералів).
Актуальні статті про проблеми з постачанням електромобілів були зосереджені на літії, нікелі та кобальті практично без згадки графіту. Проте саме графіт відіграє ключову роль при формуванні ланцюжків постачань у сталеливарному виробництві, електроніці та виробництві електроенергії одночасно. Поточні ціни на графіт становлять приблизно одну десяту від цін на літій.
Проте аналіз очікуваного попиту, проведений Benchmark Mineral Intelligence, показує, що графіт має найбільший майбутній розрив між попитом і пропозицією — навіть більше, ніж у літію, який довгий час вважався вузьким місцем із цінами, які потроїлися минулого року. Попит на графіт, ймовірно, зросте увосьмеро до 2030 року в порівнянні з рівнем 2020 року (4,2 метричних тонни за пропозиції в 3,0) та в 25 разів до 2040 року. Це призводить до прогнозованого дефіциту постачань графіту на 30 відсотків порівняно з 11 відсотками для літію (2,4 на 2,1), 26 відсотків на нікель (1,5 на 1,1) та 6 відсотків на кобальт (0,32 на 0,30). При цьому виробникам акумуляторів потрібно втричі більше природного графіту, щоб зробити одну одиницю для графітових анодів. Це значно вище, ніж для інших мінералів.
Це приблизні оцінки і нещодавнє зниження цін на літій застерігає нас від прямолінійної екстраполяції. Однак розрив є попередженням для всіх споживачів графіту про необхідність готуватися до дефіциту. До 2030 року постачання графіту, найімовірніше, не зможе задовольнити весь попит. Промислові споживачі повинні будуть знайти альтернативні джерела, чекати на дефіцит або платити більше. Дефіцит напівпровідників та інших продуктів під час недавньої пандемії COVID-19 може бути яскравим нагадуванням про збої, спричинені труднощами у найважливіших ланцюжках постачань.
Чому все ще гірше, ніж здається?
Багато коментаторів не бачать особливих причин для занепокоєння щодо постачань графіту. Зрештою, нинішньої пропозиції вистачає, і багато шахт по всьому світу працюють не на повну потужність. Власники капіталомістких об’єктів навряд чи скоротять видобуток, а геологи знайшли доступні родовища графіту у більшості країн світу. Виробники металів досягли успіху в синтезі графіту з нафти, і в результаті пропозиція зараз складає половину світового попиту.
Ця динаміка може бути застосовна до нікелю, кобальту та марганцю, особливо тому, що вони значною мірою взаємозамінні у поєднанні з літієм для утворення катодів. Але жоден мінерал не працює так добре, як графіт в анодах: чи то літій-іонний, чи то провідні альтернативи. Таким чином, графіт важче замінити за літій. Це правда, що графіт здається багатим ресурсом загалом. Але швидке зростання попиту тільки на електромобілі, ймовірно, поглине весь доступний попит до 2030 року. Постачальники графіту не зможуть йти в ногу з часом, навіть якщо вони перейдуть від виробників сталі до виробників акумуляторів для електромобілів в якості основних клієнтів.
Водночас існують проблеми з використанням синтетичного графіту. Нині він коштує вдвічі дорожче натуральної, видобутої версії, але на створення нафтопереробних заводів із синтезу графіту може знадобитися стільки часу, скільки і на створення графітового рудника. І навіть якщо природний графіт подвоїться в ціні, синтез речовини використовує побічні продукти викопного палива та генерує набагато більше забруднюючих речовин, аніж природна версія.
У той час, як більшість акумуляторів для електромобілів наразі засновані на синтетичному графіті, американські виробники електромобілів віддають перевагу видобутим витратним матеріалам, особливо у зв’язку з тим, що процесори постійно покращують власні характеристики. Природний графіт високої чистоти також просувається у напівпровідниках та ядерній енергетиці. І якщо перероблення викопного палива дійсно впаде через перехід на електромобілі та відновлювані джерела енергії, синтетичний графіт, за іронією долі, стане дорожчим. В результаті до 2030 року виробництво природного графіту, ймовірно, перевищить виробництво синтетичних графітів.
Щодо цих багатих графітових рудників, то найбільші з них знаходяться в Китаї, який виробляє три чверті річних світових постачань натуральної версії графіту. Проте китайський уряд може будь-якої миті ухвалити рішення про обмеження продажу на Захід, навіть якщо власники об’єктів захочуть продовжувати продаж. У свіжому листі акціонерам генеральний директор JP Morgan Chase Джеймі Даймон зазначив: «Китай, використовуючи субсидії та свої економічні м’язи для домінування на ринках батарей, рідкісноземельних елементів, напівпровідників або електромобілів, може зрештою поставити під загрозу національну безпеку, порушивши наш доступ до цих продуктів та матеріалів».
Новий податковий кредит адміністрації Байдена на виробництво електромобілів відповідно до Закону про зниження інфляції 2022 року супроводжується важливою умовою: автовиробники мають продемонструвати значні джерела та виробництво або зі Сполучених Штатів, або з країн, з якими вони мають угоду про вільну торгівлю. Важливо, що за умови використання компанією батарей, вироблених із китайського графіту, то така компанія цілком може обмежена в отриманні цих субсидій; навіть європейські постачання можуть бути поставлені під сумнів. Таким чином, навіть якщо світове постачання виглядає нормально, фактичні «білі» суми, доступні для індустрії електромобілів, будуть обмежені. Щодо шахт, які відкриваються в інших місцях, то більшість із них знаходяться в Африці та Латинській Америці, де місцеві уряди мають інші проблеми. В США немає значних родовищ природного графіту. Крім того, розробка та запуск видобутку займає багато часу.
Складність аналітики полягає у тому, що графіт випускається у різних формах відповідно до вимог клієнтів. Наприклад, акумулятори для електромобілів мають сферичне покриття, тоді як напівпровідники потребують високоочищеного графіту. Як підготуватися до зниження ризику ваших постачань графіту?
Деякі виробники вже починають знижувати ризики постачань графіту, але простого рішення немає. Почнемо з основного питання переваги: натурального чи синтетичного. Більшість компаній, що виробляють електромобілі, віддають перевагу природному графіту, тому при аналізі потрібно почати з графіку нижче, який показує загальні запаси родовищ у порівнянні з річним видобутком основних постачальників за 2021 рік.
Графік демонструє надзвичайну залежність від Китаю, який забезпечує близько трьох чвертей світових постачань як природного, так і синтетичного графіту. Щоб знизити ризики постачання графіту, компаніям необхідно розширити свою базу постачання. Для компаній, які виробляють електромобілі і які закуповують графіт виключно в Китаї, першочерговим завданням є пошук альтернатив. Багато компаній це робили ще до пандемії. У 2017–2020 роках усі американські фірми (включно з компаніями, що не виробляють електромобілі) покладалися на Китай лише на третину своїх постачань графіту; іншими основними постачальниками були Мексика (21%), Канада (17%) та Індія (9%). Щоб отримати державні субсидії США, виробникам електромобілів, можливо, доведеться різко скоротити свою залежність від китайського графіту.
Найбільш ймовірними джерелами для США є видобуток у Мозамбіку, на Мадагаскарі та інших африканських країнах. Вони шукають контракти, але закупівлі мають зважати на часті фази політичної нестабільності, які демонструють ці країни. У середньостроковій та довгостроковій перспективі клієнти можуть налагодити стосунки з постачальниками в Туреччині та Бразилії. Проте компанії у Сполучених Штатах та Європі повинні знати, що більша частина зростання попиту на графіт, найімовірніше, припадатиме на Азію. Отже, постачальники будуть орієнтовані на клієнтів там, а не на Заході.
Стосовно постачання синтетичного графіту, то проблема тут полягає в переробленні цих побічних продуктів викопного палива. Виробництво в США, ймовірно, впаде через суворі екологічні норми та витрати. Крім безпосереднього пошуку постачальників, у компаній є безліч варіантів зниження ризику за умов постачання графіту.
Довгострокові контракти
Tesla має великі офіційні угоди з Syrah в Австралії про купівлю графіту на рудниках у Мозамбіку. Gеneral Motors має шестирічну угоду з Posco (південнокорейським виробником сталі) на постачання синтетичного графіту.
Скорочення попиту
BMW є піонером у галузі технологій зниження вмісту графіту в батареях (кремній є найкращою альтернативою).
Близький шорінг
Щоб зменшити політичний ризик, Tesla оцінює мінеральні ресурси Канади. Hyundai також оцінює локалізацію, щоб забезпечити стабільні постачання. Це середньо- та довгострокові підходи, а не зовсім виправлення.
На основі цих підходів для учасників ринку виникає кілька логічних ініціатив як у короткостроковій, так і в довгостроковій перспективі.
Шукати довгострокові контракти з широким колом постачальників
Довгострокові контракти забезпечать стабільні постачання, навіть якщо ринок буде сильно стиснутий, і можуть працювати як з товарними агрегаторами, так і рудниками/переробниками безпосередньо. Оптимальне поєднання передбачає два-три визнаних постачальника і два-три нещодавніх учасника в якості претендентів. Оскільки це зобов’язання на кілька років, покупцям необхідно буде спрогнозувати власні потреби у графіті, а також оцінити плани постачальника з розширення. Вони також повинні сегментувати постачальників на основі їхнього політичного профілю ризику та географічного положення. Вертикально інтегровані постачальники потребуватимуть додаткової уваги, тому що деякі з їхніх шахт можуть незабаром зачинитися.
Виробники акумуляторів для електромобілів та їхні клієнти-автовиробники вже давно усвідомили потенціал вразливих місць у постачанні найважливіших мінералів для акумуляторів. Однак, графіт, через його, здавалося б, другорядну роль у батареях і велику ресурсну базу, привертає менше уваги, аніж того вимагає уразливість щодо його постачань.
