Le batterie agli ioni di litio contengono una serie di materiali diversi tra cui litio, nichel, alluminio, ferro, manganese e cobalto. Di tutti questi metalli, il cobalto è il più costoso. Negli ultimi quattro anni, il costo medio del cobalto è stato più alto del costo di tutti gli altri metalli della batteria messi insieme.
“Per l’elettrificazione di massa, ci sono molti sentimenti che il cobalto deve essere eliminato o ridotto al minimo indispensabile”, dice Chibueze Amanchukwu, professore di ingegneria molecolare all’Università di Chicago.
Il prezzo del cobalto è anche storicamente molto volatile. Parte di questa volatilità è dovuta al fatto che il cobalto è solitamente prodotto come sottoprodotto dell’estrazione di nichel e rame, e quindi legato alla domanda e alle fluttuazioni dei prezzi di questi metalli. L’estrazione e la raffinazione del cobalto è anche geograficamente limitata.
“La maggior parte delle riserve mondiali di cobalto per batterie si trova nella Repubblica Democratica del Congo, dove l’estrazione del cobalto è associata a violazioni dei diritti umani e lavoro minorile“, dice Sam Adham, un analista senior di ricerca powertrain di LMC Automotive.
Gli investitori cinesi controllano circa il 70% del settore minerario del Congo. La Cina ha anche oltre l’80% di controllo dell’industria di raffinazione del cobalto, dove la materia prima viene trasformata in cobalto metallico di grado commerciale adatto per l’uso nei veicoli elettrici. Alla luce della guerra commerciale USA-Cina, la fornitura di cobalto è in una posizione precaria per i produttori statunitensi.
Alcune batterie senza cobalto esistono già, ma richiedono alcuni compromessi.
“C’è già una batteria senza cobalto praticabile ed è il litio fosfato di ferro o LFP. Ma il principale svantaggio della LFP è la bassa densità di energia e quindi l’autonomia di guida“, dice ancora Adham.
Le batterie di LFP hanno migliorato, conducendo più produttori dell’automobile per adottare la tecnologia, che è molto più economica delle batterie con cobalto. Tesla utilizza già le batterie LFP nei veicoli Model 3 e Model Y che produce in Cina. E Tesla dice che ora espanderà l’uso delle batterie LFP a tutti i suoi veicoli entry-level Model 3 e Model Y. Ford e Volkswagen hanno anche detto che avrebbero offerto veicoli con batterie LFP.
Come per il cobalto, la catena di approvvigionamento del litio ferro fosfato, o LFP, batterie è dominata da aziende cinesi come BYD e Contemporary Amperex Technology Limited, o CATL. Nel tentativo di ridurre la dipendenza degli Stati Uniti dall’estero, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha rilasciato un progetto nazionale nel mese di giugno per aiutare a guidare gli investimenti per sviluppare la produzione nazionale di batterie al litio e sostenere ulteriori R&S. Tra i suoi obiettivi, il progetto chiede di eliminare il cobalto dalle batterie al litio entro il 2030. Due start-up con sede negli Stati Uniti, Sparkz e Texpower, dicono che possono aiutare, anche se le aziende devono ancora provare le loro tecnologie nei veicoli elettrici.