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Dagmar Koch
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1 roh-stoff-geschichten Ein Seminar über Bergbau in Bolivien und Deutschland Der Lithium-Boom Basis der weltweiten Elektromobilität und der bolivianischen Industrialisierung? Dr. Heiner Marx K-UTEC AG Salt Technologies 20. Februar 2016 Goslar, St. Jakobushaus

2 Content K-UTEC AG Salt Technologies Lithium im Überblick Lithium in Bolivien Lithium in Batterien Lithium im Automobilbau Lithium als Herausforderung

3 K-UTEC AG Salt Technologies 60 Years Experience In Mineral Salt Industry 3

Ethiopia Ghana India Iran Laos Mexico Peru Russia

4 K-UTEC AG Salt Technologies Australia Argentina Austria Bolivia Brazil Chile China Egypt Eritrea Ethiopia Ghana India Iran Laos Mexico Peru Russia Thailand Tunisia United Kingdom USA e.g. K-UTEC AG weltweit 4

5 Lithium im Überblick Verwendung von Lithiumverbindungen 6,400 US$/t batterietaugliches Li 2 CO 3 5 Quelle: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries; January 2016

Lithium im Überblick Ressourcen, Reserven, Produktion weltweit; Stand 2015 Ressourcen Reserven Produktion 41 Mio. t Li 14 Mio. t Li 32.500 t Li ca.

6 Lithium im Überblick Ressourcen, Reserven, Produktion weltweit; Stand 2015 Ressourcen Reserven Produktion 41 Mio. t Li 14 Mio. t Li t Li ca. 2/3 der geschätzen Ressourcen befinden sich in Südamerika. Australien: Chile: Argentinien: China: t Li t Li t Li t Li 6 Quelle: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January

7 Lithium im Überblick Rohstoffbasis Primäre Lagerstätten: Pegmatite, Glimmer, Tone Sekundäre Lagerstätten: Natursolen aus Salzseen 7

8 Lithium im Überblick Potentielle Produkte aus Salzseen Li 2 CO 3 NaCl KCl K 2 SO 4 LiCl / Li 2 SO 4 MgSO 4 NaNO Na 2 SO 4 3 Na 2 CO 3 Borate MgCl 2 Bromine Iodine Boric Acid 8

9 Lithium im Überblick Gewinnung von Lithium und anderen Wertstoffen aus Salzseen 9

Lithium in Bolivien Salar der Uyuni Lage: SW-Bolivien, Altiplano Fläche: 10.

t Lithium die größte Li-Ressource weltweit Peru Brasilien Bolivien Uyuni Paraguay Chile

10 Lithium in Bolivien Salar der Uyuni Lage: SW-Bolivien, Altiplano Fläche: km² Höhe: m N.N. Mit geschätzten 9 Mio. t Lithium die größte Li-Ressource weltweit Peru Brasilien Bolivien Uyuni Paraguay Chile Argentinien 10 Quelle: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January und

Lithium in Bolivien Industrialisierung des Salars de Uyuni AKTUELL: ZIEL: traditionelle Gewinnung von 25.

11 Lithium in Bolivien Industrialisierung des Salars de Uyuni AKTUELL: ZIEL: traditionelle Gewinnung von t/a NaCl durch Salineros Aufbau einer eigenen Mineralsalzindustrie in Bolivien Produkt Anlagenkapazität Projektstatus KCl t/a in Bauphase seit 2015 Li 2 CO t/a in Planungsphase; Baubeginn für 2018 geplant 11

12 Lithium in Bolivien Planung der Li 2 CO 3 -Anlage durch K-UTEC AG Vertragsunterzeichnung Salar de Uyuni 12

13 Lithium in Bolivien Prozessroute zur Gewinnung von batterietauglichem Li 2 CO 3 Li-containing raw ore H 2 O (condensate) Selective Leaching Na 2 K 2 Li 4 (SO) 4 Leach Liquor Mother Liquor Treatment By-products: Bischofite, Mg(OH) 2 Leaching NaCl Evaporation Glaserite Further Processing to SOP and NaCl Na 2 CO 3 I-EX Purification Na 2 CO 3 Solution Precipitation Mother Liquor Cooling Crystallization Mother Liquor Wash Solution Refining Washing 13 Li 2 CO 3 Na 2 SO 4 10H 2 O

14 Lithium in Bolivien Demonstrationsanlage zur Herstellung von batterietauglichem Li 2 CO 3 Technikum K-UTEC AG Salt Technologies 14

15 Lithium in Bolivien Zukunftsvision Herstellung von: Weitere Ziele: t/a Li 2 CO 3 in Batteriequalität Herstellung einer eigenen Elektrobatterie Herstellung eines eigenen Elektromobils 15

Lithium in Batterien Entwicklung und Herstellung geeigneter Kathodenmaterialien Viele Zellhersteller nutzen Mischungen verschiedener Kathodenmaterialien.

16 Lithium in Batterien Entwicklung und Herstellung geeigneter Kathodenmaterialien Viele Zellhersteller nutzen Mischungen verschiedener Kathodenmaterialien. 16 Quelle: Brandt, K. et al.: Aktuelle Kathodenmaterialien und Fertigungsverfahren. Dresden Battery Days Präsentation. Johnson Matthey Battery Materials GmbH; 2015

Lithium in Batterien Entwicklung und Herstellung geeigneter Kathodenmaterialien Eigenschaften LCO NCA NCM LMO LFP * ) * ) SOC: State of Charge 17 Quelle:

17 Lithium in Batterien Entwicklung und Herstellung geeigneter Kathodenmaterialien Eigenschaften LCO NCA NCM LMO LFP * ) * ) SOC: State of Charge 17 Quelle: Brandt, K. et al.: Aktuelle Kathodenmaterialien und Fertigungsverfahren. Dresden Battery Days Präsentation. Johnson Matthey Battery Materials GmbH; 2015

Lithium in Batterien Entwicklung und Herstellung geeigneter Kathodenmaterialien Hydrothermalsynthese von C-beschichtetem LFP 18 Quelle: Brandt, K.

18 Lithium in Batterien Entwicklung und Herstellung geeigneter Kathodenmaterialien Hydrothermalsynthese von C-beschichtetem LFP 18 Quelle: Brandt, K. et al.: Aktuelle Kathodenmaterialien und Fertigungsverfahren. Dresden Battery Days Präsentation. Johnson Matthey Battery Materials GmbH; 2015

19 Lithium in Batterien Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien Elektrodenproduktion Zellenbau Modulzusammenbau Qualitätskontrolle 19 Quelle: Gritzka, H.: TSKY. Präsentation für COMIBOL-GNRE K-UTEC AG; Zarle, A.: BOmovil: Bolivian German Electric Car. Präsentation. ipl; November 2015

20 Lithium im Automobilbau BOmovil: Bolivian German Electric Car Ziele der Kooperation: Entwicklung eines vollelektrischen Vans Produktion von 200 Vans in Cochabamba, Bolivien Entwicklung eines Ausbildungssystems für Fachkräfte 20 Quelle: Zarle, A.: BOmovil: Bolivian German Electric Car. Präsentation. ipl; November 2015

Lithium im Automobilbau BOmovil: Bolivian German Electric Car Length: Width: Height: Weight: Payload: Drive: Power: Torque: Power Battery: Capacity: Voltage: Charger: Range: Top Speed: 4.134 mm 1.

21 Lithium im Automobilbau BOmovil: Bolivian German Electric Car Length: Width: Height: Weight: Payload: Drive: Power: Torque: Power Battery: Capacity: Voltage: Charger: Range: Top Speed: mm mm mm ca kg 2 seats, 500 kg 2 wheel motor 32 kw Nm LiFeYPO4 31,6 kwh 400 V 220 VAC/16A ca. 200 km ca. 120 km/h Technische Daten 21 Quelle: Zarle, A.: BOmovil: Bolivian German Electric Car. Präsentation. ipl; November 2015

22 Lithium im Automobilbau Lithium-Ionen-Batterien im BOmovil Radnarbenmotor mit hohem Wirkungsgrad 22 Quelle: Zarle, A.: BOmovil: Bolivian German Electric Car. Präsentation. ipl; November 2015

23 Lithium im Automobilbau Lithium-Ionen-Batterien im BOmovil Zur Verkürzung der Entwicklungszeit Einsatz von Serienteilen aus dem Opel Zafira. 23 Quelle: Zarle, A.: BOmovil: Bolivian German Electric Car. Präsentation. ipl; November 2015

24 Lithium als Herausforderung Bedarf an qualifizierten Fachkräften Von der Natursole bis zum BOmovil: ca bis Arbeitskräfte Obere Führungsebene: Ingenieure für chemische Verfahrenstechnik, Maschinen-, Automobil- und Anlagenbau Versorgungs- und Elektrotechnik, Mess- und Regeltechnik Chemiker, Betriebswirte, Kaufleute Mittlere Führungsebene: Chemietechniker, Chemikanten Laboranten Maschinenbau- und Anlagenbautechniker Mechatroniker Mess-, Regel- und Elektrotechniker Kraftfahrzeugtechniker 24

25 Lithium als Herausforderung I. Bolivien: Rekrutierung von Arbeitskräften Duales Ausbildungsprogramm II. Deutschland: III. Bolivien: Theoretische und praktische Ausbildung im Labor-, Technikums- und Industriemaßstab Fortsetzung der Ausbildung in den Produktionsanlagen Gespräch mit dem bolivianischen Bergbauminister César Navarro Berlin; November

26 Lithium als Herausforderung Beispiel SOP-Anlage Indien Schulung von Fachkräften für den Betrieb einer bei K-UTEC AG 26

27 Vielen Dank

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