John Passalacqua o „fosforanach technologicznych” torujących drogę pojazdom elektrycznym w śródmieściu

Fosforan (PO₄³⁻) jest naturalnie występującym źródłem fosforu, który odgrywa więcej niż znaczącą rolę we współczesnym życiu.

Ze względu na to, że zawiera składniki odżywcze, jest stosowany w rolnictwie jako nawóz i pasza dla zwierząt gospodarskich. Razem odpowiada to za ponad dziewięć dziesiątych zapotrzebowania na fosforany.

Ze względu na jego ogromne znaczenie w globalnym łańcuchu rolnym, organy rządowe, takie jak Unia Europejska, sklasyfikowały go jako materiał krytyczny.

Jest to jednak tylko jedna strona historii.

Fosforany odgrywają również kluczową rolę w kilku innych gałęziach przemysłu, szczególnie w obszarze zaawansowanych technologii.

Czynniki popytu, geologia i rafinacja

Szacunki wskazują, że 85% fosforanów jest wykorzystywane do produkcji nawozów, a 5%-7% jest wykorzystywane jako pasza dla zwierząt.

Pozostała część popytu pochodzi z zaawansowanych technologii i zastosowań przemysłowych, w tym produkcji akumulatorów, szczególnie dla producentów samochodów lub operacji magazynowania energii na dużą skalę.

Procesy te wymagają bardzo wysokiego poziomu czystości.

W tym miejscu ważna staje się geologia złóż fosforanów.

W rzeczywistości większość, ponad 95% światowych złóż fosforytów, ma charakter osadowy.

Towarzyszy im wysoki poziom zanieczyszczeń, w tym kadmu, uranu, toru i metali ciężkich.

Według Johna Passalacqua, dyrektora generalnego First Phosphate (CSE: PHOS | FSE: KD0), badania przesiewowe po wydobyciu w kopalniach osadowych dają fosforyt o czystości 25%-34%.

Jest on dalej przetwarzany na kwas handlowy (MGA), który jest produktem o średniej czystości, który można stosować w nawozach i przemyśle hodowlanym.

Globalna podaż

Maroko, na które przypada 85% światowych rezerw, jest kluczowym graczem w globalnych łańcuchach nawozowych.

Ponieważ większość innych krajów osiąga lub zbliża się do szczytu fosforanów, globalna zależność rolnictwa od narodu Afryki Północno-Zachodniej ma wzrosnąć w XXI wieku.

PPA ze złóż magmowych

Fosforany pozyskiwane ze złóż magmowych to zupełnie inna gra.

Zawierają śladowe zanieczyszczenia i niski poziom siarki, arsenu i metali ciężkich.

Po wstępnej obróbce poziomy czystości fosforytów wahają się od 38% do 41%, zbliżając się do teoretycznego maksimum 42%.

To wyjście może być również dalej przetwarzane w MGA.

Dodatkowy etap przetwarzania przekształca go w czysty kwas fosforowy (PPA), który jest kluczowym składnikiem baterii, farb, gaśnic, puszek po napojach, farmaceutyków i kosmetyków.

Ze względu na ich magmowe pochodzenie, takie fosforany o wysokiej czystości są rzadko spotykane i stanowią jedynie około 5% światowych rezerw fosforanów.

Znajdują się one głównie w Brazylii, Kanadzie, Finlandii, Rosji i Afryce Południowej, z czego 50% depozytów znajduje się w Rosji.

Passalacqua zauważa, że w przeciwieństwie do rezerw osadowych, z których tylko 10% można wykorzystać do produkcji PPA (po wieloetapowym przetwarzaniu), 90% magmowych złóż fosforanowych można wykorzystać do tego celu, co czyni te bardzo ograniczone rezerwy bardzo cennymi.

cennik

Światowym standardem cen fosforanów jest marokański fosforyt, który obecnie kosztuje 345 USD za tonę.

Z fosforytem magmowym zawierającym około jedną trzecią więcej fosforanów, ten segment rynku jest o około jedną trzecią wyższy niż standard marokański.

Według Passalacqua tylko trzech lub czterech głównych graczy produkuje PPA na rynek zachodni, a transakcje są rozliczane w drodze bezpośrednich umów w przybliżeniu między 3000 a 3500 USD za tonę.

Teza inwestycji w baterie EV

Wraz z rosnącym naciskiem na ESG i naciskiem na dekarbonizację w celu zarządzania emisjami drogowymi, pojazdy elektryczne stały się kamieniem węgielnym strategii zerowej emisji netto.

W rezultacie akumulatory litowo-jonowe są znacznie bardziej rozpowszechnione niż jeszcze kilka lat temu.

Jednak, drążąc w dół, istnieją głównie dwie klasyfikacje tych akumulatorów.

Pierwsze i częściej stosowane to akumulatory NMC lub niklowo-manganowo-kobaltowe, które można znaleźć w smartfonach, laptopach i większości pojazdów elektrycznych.

W 2022 roku Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) oszacowała, że 60% akumulatorów pojazdów elektrycznych opiera się na chemii NMC.

Jednak litowo-żelazowo-fosforanowy (LFP), alternatywna bateria litowa, dla której kluczowym elementem wejściowym jest wysokiej jakości PPA, odnotował ostatnio wzrost zainteresowania kupujących.

MAE poinformowała, że w 2021 r. 27% lekkich pojazdów elektrycznych (LDV) było wyposażonych w akumulatory LFP w porównaniu z 17% rok wcześniej.

Baterie LFP mają kilka wyraźnych zalet w porównaniu z bardziej tradycyjną technologią NMC, w tym znacznie dłuższą żywotność; nietoksyczne, przyjazne dla środowiska i nadające się do recyklingu komponenty; znacznie mniejsze ilości zużytego litu; lepsze profile bezpieczeństwa pożarowego; bardziej stabilna struktura i mniejsze straty wydajności, zapewniając stałą wydajność pomimo wahań temperatury.

Ze względu na względną prostotę procesu produkcyjnego, a także zmniejszoną zawartość litu, ceny rynkowe tych baterii są zwykle bardzo konkurencyjne, jak zauważa Passalacqua,

…aktywny materiał katodowy (LFP)… jest znacznie tańszy niż akumulator NMC, czasami nawet od 50 do 66 procent tańszy…

Z drugiej strony akumulatory NMC mają znacznie większy zasięg i znacznie większą gęstość energii.

Samrath Kochar, założyciel i dyrektor generalny Trontek, zauważa różnicę w żywotności cyklu ładowania dzięki technologii NMC wydłużającej się do 8000 razy i LFP w zakresie od 3000 do 6000 w zależności od poziomu konserwacji.

Często przedstawiany jako konkurujący z systemami NMC, Passalacqua uważa, że

…baterie LFP rozwijają się w… baterię… klasy średniej. Baterie do masowej adopcji, ponieważ są tańsze, dzięki czemu można obniżyć cenę pojazdów.

Ponadto LFP ma tendencję do utrzymywania ładunku przez około 300 kilometrów, co jest bardzo odpowiednie do jazdy po mieście.

dodaje,

…podczas gdy akumulatory NMC pozostaną akumulatorami… wyższej wydajności i… dłuższej jazdy. Obie bardzo się uzupełniają.

Systemy NMC nadal miałyby interesujące zastosowania w zelektryfikowanym transporcie publicznym i usługach międzymiastowych.

Adopcja rynkowa

Stellantis, Tesla, Mercedes-Benz, Daimler i Hyundai to tylko niektóre z marek, które wprowadziły na rynek lub są w trakcie wprowadzania na rynek pojazdów elektrycznych napędzanych LFP.

W marcu 2023 roku Ford zobowiązał się zainwestować 3,5 miliarda dolarów w fabrykę akumulatorów LFP w USA.

Poza produkcją samochodową akumulatory LFP zyskują na popularności w branży magazynowania energii ze względu na ich lekkość i kompaktowość.

Analitycy z Fortune Business Insights prognozują, że rynek akumulatorów LFP wzrośnie z 10,1 mld USD w 2021 r. do 49,96 mld USD do 2028 r. przy CAGR na poziomie 25,6%.

Jednocześnie roczna globalna produkcja PPA spadła o 4 miliony ton w latach 2017-2021.

W związku z tym konkurencja o PPA stanie się bardziej zaciekła, ponieważ wiele branż będzie szukać zabezpieczenia bardzo potrzebnych dostaw surowców.

Co inwestorzy powinni wziąć pod uwagę

Działalność fosforanowa, czy to górnicza, czy rafineryjna, nie może być prowadzona bez wyrafinowanej logistyki, odpowiedniej infrastruktury drogowej, a najlepiej dostępu do portu przybrzeżnego umożliwiającego eksport.

Znalezienie tych elementów może być trudne, biorąc pod uwagę, że rezerwaty często znajdują się w niegościnnych miejscach.

Co więcej, w związku z obawami dotyczącymi szczytowej podaży fosforanów, dostęp do złóż fosforanów na bazie skał magmowych w jurysdykcjach, które są geopolitycznie stabilne i odizolowane od wstrząsów w globalnym łańcuchu dostaw, staje się coraz ważniejszy.

Tak więc w nadchodzących latach kopalnie złóż fosforytów magmowych i „fosforany technologiczne” będą prawdopodobnie stwarzać coraz bardziej atrakcyjne możliwości inwestowania w surowce.