Nguồn cung lithium và ngành công nghiệp ô tô

Lithium là một kim loại kiềm mềm, màu trắng bạc, còn được biết đến với tên gọi “vàng trắng”. Lithium có nhiều ứng dụng khác nhau nhưng giá trị lớn nhất là thành phần của pin lithium-ion sạc lại, được sử dụng rộng rãi trong xe điện và xe lai, các thiết bị điện tử tiêu dùng di động như điện thoại di động và máy tính xách tay.  

Tại Hội nghị Liên hợp quốc về Biến đổi Khí hậu (COP26) năm ngoái, các quốc gia đã tái khẳng định mục tiêu của Thỏa thuận Paris là đạt mức phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào năm 2050, đồng thời nhấn mạnh rằng một tương lai không phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch là điều then chốt nếu muốn làm chậm lại biến đổi khí hậu. Kế hoạch này phụ thuộc vào sản xuất và lưu trữ năng lượng sạch thay thế, cũng như điện hóa ngành giao thông vận tải.  

Lithium được sử dụng trong hơn 90% hệ thống lưu trữ năng lượng cho lưới điện toàn cầu, đặc biệt đối với lưu trữ năng lượng gió và mặt trời. Kế hoạch của EU nhằm giảm sự phụ thuộc vào khí đốt tự nhiên của Nga sẽ làm tăng mạnh nhu cầu lưu trữ bằng pin lithium. 

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết cần khoảng 2 tỷ xe điện (EV — Electric Vehicle) lưu thông trên đường vào năm 2050 để thế giới đạt mục tiêu ròng bằng 0. Tại COP26, hơn 30 quốc gia cam kết sẽ chấm dứt bán xe mới chạy xăng và diesel vào năm 2040.  

Xét đến việc mỗi xe điện đều cần một bộ pin, và những bộ pin này được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu thô gồm lithium, cobalt, niken, mangan và graphite. Nhu cầu đối với các nguyên liệu này dự kiến sẽ tăng đáng kể trong những năm tới.  

Những thách thức về nguồn cung & yếu tố rủi ro của lithium 

Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, trữ lượng lithium toàn cầu hiện ở mức khoảng 22 triệu tấn và tổng sản lượng lithium toàn cầu năm ngoái đạt 100.000 tấn. Hiện tại, 90% tổng lượng lithium được sử dụng trên toàn thế giới đến từ Úc, Chile và Trung Quốc.  

Theo IEA, thế giới có thể đối mặt với tình trạng thiếu hụt lithium vào năm 2025. Có hai yếu tố dẫn đến nguy cơ thiếu hụt này. Thứ nhất là cung so với cầu.  

Xét tới số lượng xe điện dự báo sẽ ra thị trường, lượng lithium cần cho mỗi bộ pin cũng như sản lượng lithium đang khai thác hiện tại, chuỗi cung ứng sẽ xuất hiện khoảng trống.  

Yếu tố thứ hai là các rào cản trong chuỗi cung ứng trung lưu và hạ lưu.   

Hiện tại, Chile và Trung Quốc chiếm ưu thế trên thị trường muối lithium trung lưu và Trung Quốc chiếm hơn một nửa tổng giá trị xuất khẩu lithium hydroxit toàn cầu. Trung Quốc cũng là nhà sản xuất hàng đầu thế giới đối với cathode lithium, cell pin và bộ pin, phục vụ cả ngành xe điện trong nước lẫn xuất khẩu.  

Đa dạng hóa chuỗi cung ứng lithium toàn cầu là yếu tố then chốt để các quốc gia giảm thiểu rủi ro chiến lược và tăng cường chủ động về năng lượng.  

Tác động ESG của khai thác lithium 

Khai thác lithium tiêu tốn rất nhiều tài nguyên nước và tiềm ẩn nhiều nguy cơ rủi ro môi trường, như ô nhiễm đất và nguồn nước ngầm, đi ngược lại với mục tiêu bảo vệ môi trường phía sau việc sử dụng nguyên liệu này.  

Các quy định nghiêm ngặt đang được áp dụng với chuỗi cung ứng pin lithium. Chẳng hạn, EU sẽ yêu cầu các nhà nhập khẩu phải công bố dấu vết CO2 của các loại pin bán trong khu vực kể từ năm 2024. Bên cạnh đó, Ủy ban châu Âu đang xem xét triển khai “hộ chiếu pin”, một nền tảng công nghệ giúp mọi bên trong chuỗi cung ứng có thể chia sẻ thông tin về lịch sử sản xuất của từng viên pin bán tại EU. 

Các công nghệ khai thác mới như Khai thác lithium trực tiếp (DLE — Direct Lithium Extraction), tái chế phần lớn nước muối và khai thác từ nước muối địa nhiệt đang được nghiên cứu nhằm giảm tác động môi trường từ khai thác lithium.  

Giảm thiểu rủi ro trong chuỗi cung ứng lithium 

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã công bố trong tháng này sẽ tài trợ cho nghiên cứu khai thác và chuyển đổi lithium từ nước muối địa nhiệt. Tiếp theo đó, tuần này DOE tuyên bố rằng 20 công ty pin sẽ nhận tổng cộng 2,8 tỷ USD để xây dựng và mở rộng các cơ sở sản xuất quy mô thương mại tại 12 bang. 

Theo DOE, các doanh nghiệp nhận tài trợ sẽ phát triển hoạt động khai thác và chế biến lithium, graphite và các vật liệu pin khác, sản xuất linh kiện và thử nghiệm các phương pháp mới thu thập vật liệu thiết yếu, bao gồm cả tái chế pin, tại Hoa Kỳ hoặc các quốc gia có hiệp định thương mại tự do với Hoa Kỳ. Đây là giai đoạn đầu của khoản đầu tư 7 tỷ USD theo Đạo luật Hạ tầng nhằm củng cố chuỗi cung ứng pin nội địa, giảm phụ thuộc vào Trung Quốc về nguồn cung và sản xuất pin, đồng thời đáp ứng mục tiêu chuyển đổi năng lượng sạch ròng bằng 0 vào năm 2050 và tỷ lệ xe điện 50% tại Hoa Kỳ vào năm 2030.   

Hiện nay, EU nhập khẩu 78% lithium từ Chile nhưng đang có kế hoạch chi hàng tỷ euro để xây dựng chuỗi giá trị pin nội địa hoàn chỉnh. Ví dụ, một mỏ lithium với công suất đáp ứng cho 700.000 bộ pin xe điện mỗi năm dự kiến sẽ đi vào hoạt động tại Pháp. Khai thác nước muối địa nhiệt cũng đang được nghiên cứu và phát triển tại Vương quốc Anh nhằm hỗ trợ giảm phụ thuộc chuỗi cung ứng lithium.  

Kết luận 

Thế giới đang phụ thuộc vào pin lithium cho lưu trữ năng lượng và dù nhiều nghiên cứu đã được triển khai nhằm tìm kiếm các lựa chọn thay thế để lưu trữ năng lượng cho phương tiện và lưới điện, hiện tại chưa có giải pháp nào kết hợp được chi phí, trọng lượng và khả năng lưu trữ như pin lithium.  

Chuỗi cung ứng pin lithium hiện nay phụ thuộc lớn vào một số quốc gia nên dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố địa chính trị, thiên tai hoặc các gián đoạn khác.  

Các OEM trong ngành ô tô điện cần đánh giá và đa dạng hóa chuỗi cung ứng pin của mình.