Der bolivianische Li-Boom: Ein Weg von der Natursole zur E-Mobilität?

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1 DERA Industrieworkshop zur Verfügbarkeit von Lithium für den Industriestandort Deutschland Berlin-Spandau, 27. Juni 2017 Der bolivianische Li-Boom: Ein Weg von der Natursole zur E-Mobilität? Dr. Heiner Marx K-UTEC AG Salt Technologies

2 Inhalt 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 More Than 65 Years Experience In Mineral Salt Industry 3

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

5 Lithium im Überblick Verwendung von Lithiumverbindungen; Stand bis 18 Tsd. US$/t (2017) batterietaugliches Li 2 CO 3 5 Quelle: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries; January 2017

6 Lithium im Überblick Ressourcen, Reserven, Produktion weltweit; Stand 2016 Ressourcen Reserven Produktion 47 Mio. t Li 14 Mio. t Li t Li Australien: t Li Chile: t Li ca. 2/3 der geschätzen Ressourcen befinden sich in Südamerika. Argentinien: China: t Li t Li 6 Quelle: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January

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

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

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

10 Lithium in Bolivien Planung einer Li 2 CO 3 -Anlage durch K-UTEC AG Vertragsunterzeichnung Salar de Uyuni 10

11 Lithium in Bolivien Salar de Uyuni Lage: SW-Bolivien, Altiplano Mit geschätzten 9 Mio. t Lithium die größte Li-Ressource weltweit Fläche: km² Höhe: Peru m N.N. Brasilien Bolivien Paraguay Chile Argentinien 11 Quelle: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January und

12 Lithium in Bolivien Industrialisierung des Salar de Uyuni AKTUELL: ZIEL: traditionelle Gewinnung von 25 kt/a NaCl durch Salineros Aufbau einer eigenen Mineralsalzindustrie in Bolivien Produkt Anlagenkapazität Projektstatus KCl 700 kt/a / 350 kt/a in Bauphase seit 2015 Li 2 CO 3 30 kt/a / 15 kt/a in Planungsphase; Baubeginn für 2018 geplant 12

13 Lithium in Bolivien Prozessroute zur Gewinnung von batterietauglichem Li 2 CO 3 Polymineralisches Rohsalz Wasser, Na 2 CO 3, Kalkmilch, HCl, NaOH, CO 2, fossile Energieträger, Elektrizität Nebenanlagen & Gebäude Li 2 CO 3 -Anlage Laugungslösung (selektive Laugung) Mutterlauge Mutterlaugenaufbereitung Mg(OH) 2 -Anlage CaCl 2 - Lösung Li 2 CO 3 Mischsalze (Glaserit, NaCl) Mg(OH) 2 Bischofit Flüssige Abgänge Batteriequalität Glaubersalz Gips und Borate 13

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: 30 kt/a Li 2 CO 3 in Batteriequalität Herstellung einer eigenen Elektrobatterie Herstellung eines eigenen Elektromobils 15

16 Lithium in Batterien Ziel 1: 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

17 Lithium in Batterien Ziel 1: 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

18 Lithium in Batterien Ziel 1: 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 Ziel 2: 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 Ziel 3: 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

21 Lithium im Automobilbau Ziel 3: 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 Ziel 3: 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 Ziel 3: 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 Vorschlag für ein 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 Vorschlag für ein Duales Ausbildungsprogramm Schulung von Fachkräften 26 in Deutschland und Bolivien

27 Vielen Dank