Do coraz większej grupy polityków i decydentów dociera fakt, że bez litu nie ma baterii elektrycznych do samochodów, autobusów i ciężarówek, a obecny i przewidywany popyt wielokrotnie przekracza podaż. Kto zatem będzie kontrolował kopalnie, przetwarzanie i rafinację, ten będzie kontrolował lub przynajmniej miał wpływ na względną niezależność rozwoju elektryfikacji transportu kołowego w swoim kraju.

Zachód zdaje już sobie sprawę z tego, że kompletnie „przespał” sprawę i pozwolił Chinom na kontrolowanie (poprzez zaangażowanie kapitałowe) większości światowych zasobów litu – szacuje się, że obecnie jest to około 60 proc. Pojawiają się zatem „nerwowe” ruchy, jak na przykład ostatnia decyzja Kanady, która zażądała, żeby Chiny natychmiast sprzedały swoje udziały w trzech kanadyjskich firmach wydobywczych – oczywiście ze względu na „bezpieczeństwo narodowe”.

Należy przy tym pamiętać, że Chiny to równocześnie największy na świecie „konsument” litu i to przez ostatnie pięć lat z rzędu, podczas gdy własne zasoby litu w Chinach szacowane są na zaledwie 7,9 proc. światowych. Dlatego Państwo Środka również jest podatne na gwałtownie rosnące ceny tego niezwykle ważnego pierwiastka i zakłócenia w łańcuchach dostaw. Tymczasem cena węglanu litu – kluczowego składnika przy produkcji baterii – w ciągu ostatniego roku wzrosła o 400 proc.

Sprawę dodatkowo komplikuje gwałtownie rosnący popyt na magazyny energii OZE – zarówno po stronie jej producentów, jak i sieci szkieletowych. Owszem, częściowo trafia tam lit w ramach „drugiego życia” baterii, ale to oznacza, że nie będzie go w recyklingu (a przynajmniej czas oczekiwania na niego wydłuży się o kolejne dziesiątki lat, co nie wpłynie na zmniejszenie popytu na „nowy” lit). Warto zatem przyjrzeć się sposobom, w jaki Państwo Środka próbuje radzić sobie z tym problemem. Jednym z pomysłów (w zaawansowanym stadium rozwoju) jest zastąpienie baterii litowych bateriami wanadowymi.

Więcej zalet niż wad 

Wanadowe przepływowe baterie redoks (po angielsku określane wymiennie terminami VRB, VFB lub VRFB) to znana technologia. Pierwsze próby jej wykorzystania datują się na lata 30-te XX w., a pierwsza udana demonstracja tej technologii odbyła się w latach 80-tych. Baterie wanadowe mają wiele zalet, a zalicza się do nich: brak limitu pojemności energii, długi cykl życia (do 20 lat) czy długi cykl rozładowań/załadowań (15–20 tys.). Co ważne, mogą pozostawać dowolnie długo rozładowane bez wpływu na ich jakość, jak też nie ulegają samozapłonowi i nie wybuchają. Na wielu potencjalnych użytkownikach wrażenie powinien zrobić także niemal stuprocentowy recykling materiałów. Z kolei do obecnych ograniczeń tej technologii należy niestety relatywnie wysoka toksyczność tlenków wanadu, niższa gęstość energetyczna (70 do 75 proc. tego, co oferują współczesne baterie litowe), jak również wysoki początkowy koszt instalacji (dwukrotnie wyższy niż dla baterii litowych).

Pierwszy prototyp baterii wanadowej powstał w Chinach w 1995 r. Ze względu na dwa ostatnie wymienione przeze mnie ograniczenia (koszt instalacji i pojemność) technologia ta nie nadaje się do zastosowań na małą skalę, na przykład do transportu. Sytuacja jednak zmieniła się diametralnie wraz ze wzrostem zapotrzebowania na wielkie magazyny energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii.  Ich liczba systematycznie rośnie.

W Dalian (prowincja Liaoning) oddano właśnie do użytku największy na świecie magazyn energii wykorzystujący baterie wanadowe. Ma on stabilizować pracę sieci i gromadzić energię z OZE. Jego obecne parametry (100 MW/400 MWh) mają w drugiej fazie rozbudowy ulec podwojeniu. Tutaj efekt skali doprowadził do tego, że jest to instalacja dużo tańsza od porównywalnej opartej na bateriach litowych. Dla zainteresowanych – pierwsza faza (100 MW) kosztowała około 226 mln dol.

To jednak nie jest, jak niektórzy mogliby powiedzieć, „jedna jaskółka, co wiosny nie czyni”. Obecnie na różnych etapach realizacji jest w Chinach około 9 innych instalacji baterii wanadowych w magazynach energii (od 100 do 800 MWh). Niekwestionowanym „królem” będzie jednak ogłoszony we wrześniu projekt firmy CNNC Huineng, w którym instalacja wanadowa ma osiągnąć 1 GWh. Oddanie do użytku i podłączenie do sieci zaplanowano na końcówkę 2023 r.