Skip to content
Grondstoffenprijzen stijgen
Nikkelprijzen gaan sky high: welke kansen biedt dit batterijrecycling?
De prijs van hoogwaardige nikkel gaat na de inval van Rusland in Oekraïne door het dak. Het maakt een elektrische auto nu al 1.000 dollar […]
jeremy-bezanger-drTDOXQH8qI-unsplash

De prijs van hoogwaardige nikkel gaat na de inval van Rusland in Oekraïne door het dak. Het maakt een elektrische auto nu al 1.000 dollar duurder, becijferde Morgan Stanley. En dan hebben we het nog niet eens over de hogere prijs van staal, lithium en andere essentiële grondstoffen en metalen. Wat betekent dit voor batterijrecycling?

Begin maart legde de London Metal Exchange, de belangrijke markt voor industriële metalen, de elektronische handel in nikkel een week stil. De reden? In amper twee dagen tijd steeg de prijs met een astronomische 250 procent. Nikkel is een belangrijke grondstof voor roestvrij staal (circa 74 procent van de totale productie), maar ook voor de batterijen van elektrische auto’s (ongeveer 8 procent van de totale productie).

De vrees is dat de westerse sancties op Rusland de aanvoer van hoogwaardig nikkel ernstig in de war schopt. Rusland is ’s werelds grootste nikkelproducent volgens McKinsey & Company; ruim 21 procent van de zogenaamde Klasse 1-nikkel komt uit het land.

Al voor de Russische invasie in Oekraïne waren er zorgen om nikkel. Vorig jaar wees een onderzoek van de Bank of America op een tekort van 41.000 metrische ton aan Klasse 1-nikkel. Dat aantal staat gelijk aan 620.000 EV-batterijen. Ook Tesla-topman Elon Musk wees begin 2021 al op de nikkel tekorten. Hij tweette ‘Nikkel is onze grootste zorg voor het opschalen van de productie van lithium-ion cellen.’ Kostte een metrische ton nikkel in 2017 gemiddeld nog ruim 10.000 dollar, begin maart werd de 100.000 dollar-grens kort doorbroken.

“Even een nieuwe lithiummijn openen doe je niet, ook al is er nog voldoende van beschikbaar in de wereld. De auto-industrie heeft momenteel een capaciteitsprobleem”

Vraag groter dan het aanbod

Morgan Stanley becijferde in maart dat de gestegen nikkelprijzen eigenhandig de productie van een elektrische auto 1.000 dollar duurder maken. Rico Luman, Senior Econoom Transport, Logistics & Automotive bij ING Research ziet ook dat lithium – een van die andere essentiële grondstoffen voor het batterijpakket – in prijs stijgt. Hij wijst er fijntjes op dat lithium niet onmiddellijk voor het oprapen ligt. “Even een nieuwe lithiummijn openen doe je niet, ook al is er nog voldoende van beschikbaar in de wereld. De auto-industrie heeft momenteel een capaciteitsprobleem. De vraag naar elektrische auto’s is met name in Europa sneller gestegen dan verwacht. Ondertussen blijft de toevoer van chips en componenten achter. Bij de meeste autofabrikanten zit de productie voor dit jaar al helemaal vol en zelfs al voor een deel van 2023. Dat lijkt daarna niet zomaar opgelost te zijn.”

Zeker niet omdat elektrisch rijden naar verwachting de komende jaren blijft groeien. De Europese Commissie wil dat vanaf 2035 elke nieuw verkochte auto er een op stroom is op ons continent. McKinsey & Company ziet de vraag naar nikkel in 2030 stijgen naar 4 miljoen metrische ton. Vandaag de dag is dat 2,2 miljoen metrische ton. Luman vraagt zich af hoe autoproducenten de steeds sterker wordende grondstoffenvraag rondom elektrisch rijden oplossen. Het grondstoffentekort maakt batterijrecycling daarmee nóg belangrijker. “Op de lange termijn kun je niet om recycling heen.”

Page image

Het terugwinnen van nikkel

De recycling van nikkel uit batterijen is momenteel al goed mogelijk. Een veelgebruikte methode is pyrometallurgie: een deel van de batterij wordt verbrand, waarna materialen als koper, kobalt en nikkel overblijven. Die worden vervolgens gescheiden door middel van destillatie. Hydrometallurgie –een nieuwer proces waarbij een hogere materiaalrecyclingsefficiëntie mogelijk is (70 om 90 procent) start met mechanische scheiding. Het shredden van de batterij zorgt voor twee stromen: grote metalen onderdelen en de black mass. In die zwarte massa zit het kathode- en anodemateriaal, waartoe nikkel behoort, net als kobalt, lithium en mangaan.

De voornaamste reden dat de meeste autofabrikanten nog kiezen voor de nikkelhoudende lithium-ion batterij is dat de LFP-batterij ongeveer een kwart groter zijn
Page image

De nikkelvrije batterij

Hoewel analisten verwachten dat de lithium-ion batterij de komende jaren de dienst zal uitmaken, is het niet met zekerheid te zeggen of de stijgende grondstofprijzen de industrie misschien wel een andere kant opduwen. Tesla stapte in het najaar van 2021 over op de nikkelvrije LFP-batterijen. Nog niet voor de Tesla-modellen met de langste actieradius, maar wel voor de standaardversies. Ook Ford en Volkswagen zijn geïnteresseerd en diverse Chinese autofabrikanten hebben de LFP-batterij al omarmd. Die lithium-ijzer-fosfaat-batterij (LFP-batterij) bevat naast nikkel evenmin kobalt en mangaan. Het nadeel van de goedkopere, veilige en duurzame LFP-batterij is dat de batterijen ongeveer een kwart groter zijn dan de gangbare lithium-ion batterij. De voornaamste reden dat de meeste autofabrikanten nog kiezen voor de nikkelhoudende lithium-ion batterij. Die batterijen zijn immers relatief compact en lichtgewicht, hebben een hoge energiedichtheid en een prima opslagcapaciteit.

Page image

Hogere recyclingkosten

De basis grondstoffen voor de LFP-batterij – ijzer en fosfaat – zijn allesbehalve schaars. Bovendien is recycling een peulenschil. Dat klinkt vanuit productie- én recyclingperspectief veelbelovend. Marc Grynberg, de inmiddels voormalig CEO van de Belgische batterijrecyclinggigant Umicore, denkt daar anders over. Hij waarschuwde vorig jaar in de Financial Times al voor hogere recyclingkosten van de goedkope LFP-batterij. “Hoe lager de metaalwaarde, hoe hoger de netto kosten om het materiaal gerecycled te krijgen.” Ook zegt Grynberg dat hij nog geen idee heeft of het fosfaat ook kan worden gerecycled.

‘Hergebruik staal oplossing om prijs te drukken’

Ieder autodemontagebedrijf zou voor de verwerking van elektrische voertuigen zoveel mogelijk gebruik moeten maken van de informatie vanuit IDIS. De kennisbank bevat de gedetailleerde demontage-instructies van autofabrikanten, die nodig zijn voor veilige verwerking.

“De prijs schoot begin maart door het plafond”, zegt ook Willeke Ketting directeur metaalhandel Ketting en voorzitter Metaal Recycling Federatie in NH Nieuws . “Dat klinkt leuk, omdat het ons veel oplevert. Maar de marges zijn altijd gelijk: de prijzen stijgen zowel aan de verkoop- als aan de inkoopkant en dat geeft veel onrust.” Ketting ziet in het hergebruiken van schroot een van de oplossingen om de prijs van staal te drukken. “In Nederland kwalificeren we elk jaar een paar miljoen ton metaal als afval. Die zouden beter kunnen worden ingezet als secundaire grondstof. Dat zou dan ook invloed kunnen hebben op de prijs.”

Page image
Alleen nikkel van de zuiverste soort – Klasse 1 – is geschikt voor de batterijpakketten in elektrische auto’s

Nikkel

Nikkel komt in diverse klassen, afhankelijk van de kwaliteit. Alleen nikkel van de zuiverste soort – Klasse 1 – is geschikt voor de batterijpakketten in elektrische auto’s. De markt voor roestvrijstaal kan in sommige gevallen af met een mix van Klasse 1 en Klasse 2 nikkel. Klasse 1 nikkel wordt vooral in Rusland gewonnen (21 procent), maar komt ook uit Canada (17 procent), Australië (14 procent), China (10 procent) en Indonesië (7 procent). De grootste landen in raffinage zijn China (25 procent), Rusland (15 procent), Japan (14 procent), Canada (12 procent), Australië (10 procent) en Noorwegen (8 procent).

Page image

Innovaties in batterijrecycling

In Amerika werkt het ReCell Center aan nieuwe technieken om de kathode-kristallen uit EV-batterijen terug te winnen. Het ReCell Center is een samenwerking van de industrie, drie universiteiten en drie laboratoria. In tegenstelling tot hydro- en pyrometallurgie, die de structuur van de kathode-materialen kapot maakt, sleutelt het aan technieken om de kathodematerialen een op een te herwinnen. De eerste stap is shredden, waarna er hitte en chemicaliën aan te pas komen. Linda Gaines, een chemicus verbonden aan ReCell, noemde het in een artikel van het toonaangevende wetenschappelijk tijdschrift Nature: “Als je de kristalstructuur kunt bewaren is dat goed nieuws. Het kostte immers veel energie en kennis om die kristalstructuur op te bouwen.” ReCell ontwikkelde al manieren om simpel mangaan, kobalt en nikkel te scheiden van anderen cellen. Voorwaarde is wel dat batterijrecyclingcentra niet diverse afvalstromen door elkaar moet laten lopen. Komen er wel diverse batterijstromen samen, dan zou een gestandaardiseerde streepjescode uitkomst kunnen bieden.

Deel dit bericht op je kanalen

Nieuwsbrief

Wilt u op de hoogte gehouden worden?

Toestemming