La Cina è il paese dominante lungo l’intera filiera dell’auto elettrica. Adesso si prepara a conquistare una nuova industria critica: quella del riciclo delle batterie. Marco dell’Aguzzo spiega come.
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La Cina è il paese dominante nel settore della mobilità elettrica: è la prima produttrice al mondo non soltanto di veicoli elettrici, ma anche di batterie, dei loro componenti (anodi e catodi, i due elettrodi) e delle loro materie prime (litio, cobalto, nichel, grafite). Facendo leva sia su questo primato industriale, sia sul fatto che quello cinese è il primo mercato al mondo per numero di automobili elettriche in circolazione, Pechino potrebbe arrivare a controllare l’ennesimo settore critico legato all’elettrificazione dei trasporti: il riciclo delle batterie.
- Si può fare a meno della Cina per le batterie delle auto elettriche?
L’Unione europea e gli Stati Uniti vogliono distaccarsi dalla Cina per le batterie delle auto elettriche. Ma è davvero possibile fare a meno del Dragone?
Si può fare a meno della Cina per le batterie delle auto elettriche? Se lo è chiesto il New York Times, e si è anche dato una risposta: no. Non solo: l’Occidente potrebbe impiegare decenni ad avvicinarsi a Pechino, che attualmente controlla ogni anello della filiera dei dispositivi agli ioni di litio, dall’estrazione dei minerali grezzi dal sottosuolo al loro inserimento nei dispositivi agli ioni di litio. Secondo una stima della società di consulenza Benchmark Mineral Intelligence, al 2030 la Cina produrrà più del doppio delle batterie di tutti gli altri paesi del mondo messi insieme.
- L’estrazione mineraria
I veicoli elettrici utilizzano una quantità di minerali rari circa sei volte superiore a quella delle automobili tradizionali. Anche se il suo territorio non è ricco di giacimenti, negli anni la Cina ha portato avanti una strategia di acquisizioni di progetti minerari sparsi nel mondo che le permette oggi di controllare il 41 per cento delle forniture globali di cobalto, il 28 per cento del litio, il 6 per cento del nichel, il 78 per cento della grafite e il 5 per cento del manganese. Di conseguenza Pechino può decidere “chi ottiene per primo i minerali e a che prezzo”, scrive il New York Times.
La Cina possiede la maggior parte delle miniere di cobalto del Congo, dove si concentrano i depositi di questo metallo. Entro il 2027, dicono le previsioni di CRU Group, avrà il controllo della maggior parte del nichel grazie agli investimenti in Indonesia. Quanto alla grafite, la sua estrazione avviene principalmente in Cina (i produttori statunitensi la sintetizzano, infatti, ma a un costo elevato).
Contrastare il primato cinese sui metalli critici è difficile. Sia perché le aziende occidentali sono generalmente restìe a investire in paesi come il Congo, politicamente instabili e problematici dal punto di vista delle pratiche lavorative. Sia perché, quand’anche si decidesse di puntare sui giacimenti domestici, una nuova miniera impiega di solito una ventina d’anni per raggiungere la piena capacità produttiva.
- La raffinazione
Il mondo non dipende dalla Cina solo per la materia prima, ma anche – e soprattutto – per quella raffinata. La raffinazione è un processo imprescindibile ai fini dell’utilizzo industriale del minerale grezzo. Il 95 per cento di tutto il manganese viene oggi raffinato, così come il 73 per cento del cobalto, il 70 per cento della grafite, il 67 per cento del litio e il 63 per cento del nichel.
Intaccare la dominanza cinese in questo comparto è difficile perché la raffinazione è un processo complesso, energivoro (la raffinazione del litio, ad esempio, consuma tre-quattro volte l’energia che serve a produrre l’acciaio), ricco di scarti (per ogni libbra di polvere di cobalto raffinata si producono 860 libbre di roccia sterile), inquinante e in definitiva costoso. Le raffinerie cinesi possono contare sul sostegno dello stato, che garantisce loro terreni ed energia a basso costo, e un occhio semichiuso sull’impatto ambientale; gli stabilimenti all’estero non riescono a essere altrettanto competitivi.
La costruzione di una raffineria richiede dai due ai cinque anni di lavori. La prima raffineria di litio dell’Australia è stata aperta nel 2016 ma non è riuscita a produrre litio battery-grade (ossia adatto all’utilizzo nelle batterie) fino al 2022.
- I componenti delle batterie
La Cina fabbrica anche la maggior parte dei componenti presenti nelle batterie: il 77 per cento dei catodi, il 92 per cento degli anodi, l’82 per cento degli elettroliti e il 74 per cento dei separatori.
Di questi, il componente più critico – cioè più importante – è il catodo, l’elettrodo positivo della batteria, perché è quello più complicato e più energeticamente dispendioso da produrre. Di solito, i catodi sono composti da un insieme di nichel, cobalto e manganese: è una formula nota in gergo come NMC che consente alla batteria di accumulare molta elettricità in uno spazio ridotto, a beneficio dell’autonomia di guida dell’auto elettrica.
Pechino ha investito anche in tecnologie alternative e più economiche del nichel-cobalto-manganese come i catodi litio-ferro-fosfato (LFP): costano di meno perché utilizzano metalli meno preziosi.
La Cina produce da sola il 73 per cento dei catodi NMC e addirittura il 99 per cento di quelli LFP. Per fare un confronto, gli Stati Uniti valgono solo l’1 per cento della produzione mondiale di catodi; produzione che peraltro si limita a quelli NMC, pur avendo mostrato interesse (ma gli manca l’expertise) per quelli LFP.
Gli anodi sono gli elettrodi positivi delle batterie. I separatori, come il nome suggerisce, sono degli strati che separano l’anodo dal catodo per prevenire il cortocircuito. Gli elettroliti sono delle sostanze (principalmente liquide) che permettono il passaggio della corrente elettrica.
- L’assemblaggio delle batterie
La Cina è in netto vantaggio anche nella parte finale della catena del valore delle batterie, ovvero l’assemblaggio e la produzione di automobili: produce il 66 per cento delle celle di batterie mondiali (ogni automobile elettrica ne contiene migliaia) e il 54 per cento delle auto elettriche. Praticamente tutti i veicoli elettrici circolanti in Cina – nessun paese ne ha di più in strada – utilizzano batterie cinesi.
L’assemblaggio delle batterie è un processo molto complicato, e le aziende cinesi – CATL e BYD, ad esempio – hanno dunque un vantaggio di esperienza sulla nascente concorrenza occidentale. Come spiega il New York Times, per fare una batteria bisogna attaccare i materiali del catodo e dell’anodo a sottili fogli di metallo, dallo spessore inferiore a un capello umano. Questi fogli vengono poi impilati con i separatori, inumiditi con gli elettroliti e infine arrotolati. L’intero processo deve avvenire in un ambiente praticamente privo di particelle d’aria e di umidità.
Secondo Heiner Heimes, professore all’Università Tecnica di Aquisgrana, stima che le fabbriche cinesi siano in grado di realizzare batterie alla metà del prezzo degli stabilimenti in Nordamerica e in Europa: c’entra anche il più basso costo del lavoro.
- Il valore delle batterie
La batteria è il componente di maggiore valore di un’auto elettrica, rappresentandone da sola quasi la metà del prezzo finale. Per questo, quando la vita della batteria giunge alla fine, le persone tendono a preferire l’acquisto di un’auto elettrica nuova, anziché sostituire la batteria esausta. Una batteria esausta, però, conserva comunque un grande valore perché contiene al suo interno metalli costosi, come il litio, il cobalto e il nichel. Attraverso il riciclo è possibile recuperare questi materiali, riducendo la necessità di estrarli dalle miniere: si tratta, dunque, di un’attività potenzialmente molto redditizia, oltre che utile a ridurre l’impatto ambientale della transizione ecologica.
Secondo una stima fornita da BMW in media il valore dei minerali critici presenti in una batteria – o meglio: nella “massa nera”, ovvero ciò che resta di una batteria dopo la rimozione di acciaio e plastiche – si aggira sui 1700 dollari.
- La legge cinese incoraggia il riciclo delle batterie
Il problema è che, ad eccezione della Cina, negli altri paesi del mondo i veicoli elettrici non sono altrettanto diffusi e dunque non c’è una quantità di batterie esauste sufficiente a far partire un’industria del riciclo su larga scala. In Cina, appunto, la situazione è diversa: nel 2023 c’erano 20,4 milioni di “veicoli a nuove energie” (termine ombrello che racchiude i modelli elettrici, ibridi e a celle a combustibile) nelle strade; nel 2020 erano 4,9 milioni, riporta Semafor.
L’industria cinese del riciclo delle batterie è ulteriormente stimolata dalle regole sul ricambio dei taxi e dei bus elettrici. La legge prevede infatti, per ragioni di sicurezza e di stimolo all’innovazione tecnologica, che i taxi debbano essere sostituiti dopo otto anni dall’entrata in servizio o dopo aver percorso circa 600.000 chilometri; per i bus, invece, si parla di tredici anni e 400.000 chilometri. Considerato che nel 2020 sono entrati in servizio 132.000 taxi elettrici in Cina, nel giro di quattro anni dovranno tutti essere sostituiti e le loro batterie potranno essere destinate agli impianti di riciclo.
Una delle maggiori aziende cinesi attive in questo settore è Green Eco Manufacture, o GEM, che dichiara di processare il 10 per cento di tutte le batterie esauste in Cina. Anche le principali case automobilistiche cinesi, come BYD e Geely, hanno creato delle società sussidiarie specializzate nel riciclo.
- La situazione negli Stati Uniti e nell’Unione europea
L’Unione europea e gli Stati Uniti sono indietro in quanto a produzione di batterie, rispetto alla Cina. Sia Bruxelles che Washington si sono però mosse per stimolare la manifattura di questi dispositivi – e delle altre tecnologie essenziali alla transizione ecologica – attraverso delle leggi apposite: il Net-Zero Industry Act e l’Inflation Reduction Act, rispettivamente.
Le due leggi vogliono anche incoraggiare il riciclo delle batterie. L’Inflation Reduction Act stabilisce che, entro il 2027, l’80 per cento del valore dei minerali critici presenti in questi dispositivi sia stato precedentemente estratto o lavorato negli Stati Uniti oppure in un paese con il quale esiste un trattato di libero scambio (il Messico, il Canada e la Corea del sud, per esempio). La più grande azienda riciclatrice di batterie in tutto il Nordamerica è Redwood Materials: ha sede nel Nevada ed è stata creata da un co-fondatore di Tesla, JB Straubel.
Nel Critical Raw Materials Act, il complemento al Net-Zero Industry Act dedicato ai minerali critici, la Commissione europea ha fissato un obiettivo minimo interno di riciclo: entro il 2030, almeno il 15 per cento del consumo annuale di metalli critici a livello comunitario dovrà provenire da attività di recupero effettuate da impianti dentro il territorio dell’Unione.
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Angelo Martinengo.
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- Giornalista Senior “Container World”– Faro di Roma (Vaticano)
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