Het "witte goud" blijft (te) duur: hoe de hoge prijs van lithium de doorbraak van elektrische wagens verhindert

De Japanse Autobouwer Toyota heeft aangekondigd dat hij de productie van het populaire model Prius zal voortzetten, als hybride wagen. Opvallend, want veel andere autobouwers zetten wél volop in op de transitie richting volledig elektrische wagens. Toyota wijt de keuze onder meer aan het tekort van lithium, een metaal dat hoofdzakelijk wordt gebruikt voor batterijen in onder andere smartphones, maar dus ook in elektrische wagens.

"De lithiumprijzen staan op een historische hoogte: meer dan 50.000 dollar per ton, tien keer zoveel als twee jaar geleden", zegt Gill Pratt van Toyota bij de voorstelling van de nieuwe Prius. "Wanneer batterijmaterialen en oplaadinfrastructuur voor hernieuwbare energie schaars zijn, wat ze de komende tien tot vijftien jaar zullen zijn, moeten we anders denken."

Dat de prijs van lithium zo hoog is, heeft met verschillende factoren te maken. Dat zegt An Hardy, professor chemie aan de UHasselt. "Om lithium te ontginnen is veel energie nodig. Het zit niet in hapklare brokken, maar moet ontgonnen worden uit bijvoorbeeld geconcentreerde zouten en daar is zeer veel water voor nodig." Daarnaast heeft lithium ook bepaalde eigenschappen die de ontginning ervan ingewikkeld maken. "Je komt het in de natuur niet zomaar tegen", legt Hardy uit. "Het lijkt wat op aluminiumpapier, maar het kan niet tegen zuurstof en vocht."

Naast de moeilijke ontginning zou ook de schaarste van lithium de prijs van batterijen de hoogte in duwen. Al klopt die redenering niet helemaal. "Er zijn grote mijnen in bijvoorbeeld Chili of Australië, maar eigenlijk vind je overal ter wereld lithium, ook in ons land. Die hoeveelheden hier zijn wel te laag om economisch interessant te zijn om te ontginnen." 

Volgens Hardy is er dus niet echt sprake van een nakende schaarste. "Per elektrische wagen is zo'n 8 kilogram lithium nodig. Als je dat vergelijkt met een wereldwijde voorraad van zo'n 10 miljoen ton dan kan je eigenlijk elke wagen die nu op brandstof rondrijdt, vervangen door twee elektrisch modellen."

De prijs van lithium zorgt er dan ook voor dat de verkoopprijs van elektrische wagens nog vaak zeer hoog is. De kink in de kabel ligt bij de (relatief lage) productie van de batterijen. "Er moeten meer mijnen komen en fabrieken geplaatst worden", zegt ze. "Alle schakels in de productie moeten opgeschaald worden."

Professor Hardy doet ook onderzoek naar alternatieve materialen om te gebruiken in batterijen. "We kijken naar alternatieven als natriumionbatterijen. Die zijn momenteel nog niet op grote schaal beschikbaar, maar grote batterijproducenten kijken of dat een interessant alternatief is. Het nadeel daarvan is dat natrium zwaarder is, waardoor de energie-intensiteit per kilogram lager ligt dan bij lithium." 

Natrium zal dus voor elektrische wagens niet meteen interessant zijn, want daar heeft gewicht een grote invloed op het bereik van de wagen. De batterijen kunnen wel gebruikt worden voor huishoudelijke toepassingen, waardoor het lichtere lithium dan weer meer kan ingezet worden in de autosector én dus de prijs van elektrische wagens kan drukken.