Criticità e catena di approvvigionamento del litio

Nel contesto della transizione energetica e della competizione Usa-Cina, una proposta metodologica per considerare il ‘controllo’ delle materie prime.

Autore

Alberto Prina Cerai

Data

13 Febbraio 2024

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13 Febbraio 2024

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La ‘criticità’ delle materie prime è un concetto relativamente recente nella comunità scientifica. Gli studi effettuati e conosciuti tra gli addetti ai lavori come criticality assessment sono stati perfezionati nell’ultimo decennio, su spinta di un importante lavoro dello US National Research Council del 2008 che ha per primo ha sviluppato la metodologia. 

Nel 2011 è stata la volta della Commissione europea che, con il supporto scientifico del Joint Research Centre (JRC), ha pubblicato la prima Lista delle materie prime critiche (CRMs) del blocco europeo. Il tema fu particolarmente sentito soprattutto a cavallo del nuovo decennio: in seguito a una disputa diplomatica sulle isole Senkaku/Diaoyu con il Giappone, la Repubblica Popolare Cinese decise – in circostanze ancora oggi non del tutto chiare – di imporre un embargo sull’esportazione di terre rare (REE) alle industrie giapponesi, particolarmente esposte a una dipendenza che allora si aggirava intorno al 90%. I prezzi dei materiali schizzarono, diffondendo il panico sui mercati e portando sul tavolo dei principali governi occidentali un dossier che oggi è ancor più rilevante nel contesto della transizione energetica e digitale. 

Da allora, l’UE ha pubblicato quattro ulteriori liste, rivedendo e affinando in due passaggi differenti la metodologia per determinare la ‘criticità’ delle materie prime, mentre si sono susseguite ulteriori analisi da parte di Stati Uniti e più di recente della Gran Bretagna. In generale, la ‘criticità’ è una caratteristica soggettiva, che cambia qualitativamente a seconda degli indicatori impiegati, della scala dell’analisi (temporale e geografica), delle priorità dell’osservatore (sia esso un’agenzia pubblica o un team privato) e che dunque restituisce risultati differenti. A livello quantitativo, la ‘criticità’ è visualizzabile in una matrice ove sull’asse delle ordinate viene calcolato il rischio di approvvigionamento (SR), mentre sull’asse delle ascisse l’importanza economica (EI) della materia prima presa in analisi. 

La criticità non è una legge scientifica, ma è un concetto socialmente costruito su una rigorosa metodologia che è ben lungi dall’essere prevedibile, e poiché le valutazioni di criticità sono state impiegate a supporto dei policy-maker le condizioni di sfondo – ovvero, i rapporti internazionali e le tensioni geopolitiche – devono essere tenute in considerazione. Specialmente ora che il processo di decarbonizzazione (net zero al 2050) aumenterà considerevolmente la domanda, e dunque la competizione per gli approvvigionamenti, di materie prime quali litio, cobalto, terre rare e nichel tra Paesi ma soprattutto tra gli operatori di mercato

Prendendo ad esempio la metodologia UE-JRC, per ottenere la concentrazione della produzione per Paese – indicatore impiegato per la costruzione dell’indice di SR – viene utilizzato l’Indice Hirschman-Herfindahl (HHI), che viene calcolato elevando al quadrato la quota di mercato di ciascun Paese produttore e sommando i numeri risultanti1. Solo di recente, e come poi legiferato con il passaggio dell’European Critical Raw Materials Act, sono state prese in considerazione non solo le quote di estrazione dei minerali, ma anche quelle della successiva (e, nel caso del litio, molto rilevante per gli equilibri della supply chain) fase di raffinazione. Tuttavia, adottando questa prospettiva la concentrazione geografica della produzione di litio non sembra restituire, attraverso il filtro della ‘criticità’ con la metodologia convenzionale, una fotografia realmente rappresentativa dei rapporti di forza nell’industria mineraria e, soprattutto, del ruolo che si è costruita la Cina a livello nazionale (con l’affermarsi di giganti dell’elettrico quali CATL e BYD) e internazionale (con aziende specializzate attive nell’estrazione/raffinazione come Ganfeng e Tianqi Lithium). 

Questo per due caratteristiche che non sono, allo stato attuale, ‘indicizzate’. Se da un lato le riserve globali di litio sono relativamente distribuite, non lo sono i depositi più promettenti né tanto meno le aziende operatrici che possiedono la tecnologia, il know-how e le risorse per portarlo sul mercato a una purezza richiesta dai produttori di batterie elettriche. Un aspetto che lo distingue, al momento, dalle commodity poiché una maggiore disponibilità di litio (come minerale nei giacimenti di spodumene, estratto principalmente in Australia, o dalle salamoie nel cosiddetto ‘Triangolo del Litio’) non significa una maggiore quantità di litio battery grade disponibile sul mercato o per i produttori di batterie. 

Dunque, diventa essenziale stabilire non solo dove è estratto a livello geografico (Paese), ma chi lo estrae. Ma come? In soccorso, può tornare utile l’indicatore di Source of Control (SOC) sviluppato da Leruth e altri2 tramite l’impiego di un software che «misura il livello potenziale di controllo che gli azionisti di una società attraverso una partecipazione indiretta, diretta o entrambe» esercitano sul management dell’entità in considerazione. 

Come suggerito dai loro risultati preliminari, nel contesto dei minerali critici la geografia dell’estrazione non è una geografia della produzione né una geografia del controllo, «perché i Paesi di incorporazione delle società minerarie (che gestiscono e operano i depositi) non sono necessariamente i Paesi in cui si registra la produzione a livello geografico». Questa osservazione porterebbe, dunque, a rivalutare il presupposto metodologico sopra accennato che collega la criticità a una sorta di determinismo geologico in cui la concentrazione territoriale della produzione si traduce in controllo. In termini quantitativi, l’utilizzo dei SOCs permetterebbe di de-territorializzare gli indicatori HHI considerando le entità (siano aziende private o a controllo statale), e non i Paesi, le più influenti nella geografia dell’approvvigionamento dei minerali critici. 

Ma, come sempre, il diavolo sta nei dettagli. Se questa concezione ‘verticale’ prevalesse, allora si potrebbe ipotizzare che chi possiede i depositi controlli il mercato. In realtà, le forme per esercitare il controllo sono variegate e la proprietà sul giacimento è probabilmente la più scontata. In un mercato oligopolistico, in cui domina una manciata di aziende, il livello d’integrazione lungo la supply chain è un fattore determinante: nel caso del litio, non solo per una maggiore profittabilità ma anche per garantire un prodotto competitivo ai propri clienti. Non è un caso che molto spesso le major del litio (le cinesi, l’americana Albemarle Corp e la cilena SQM) sono considerate come aziende chimiche, e che tra i prodotti più commerciati (in volumi e valore) vi sia l’idrossido di litio (LiOH*H20). In questo quadro, emerge come la Cina sia il principale acquirente di concentrati di litio provenienti dall’Australia e importatore di carbonato di litio dai Paesi sudamericani, producendo all’incirca l’80% di LiOH*H20 a livello globale. Ed è considerando questo livello di complessità (specializzazione industriale come integrazione orizzontale tra attività estrattive e di raffinazione), con gli investimenti in giacimenti o progetti esteri di Ganfeng e Tianqi Lithium (controllo), o gli accordi di fornitura a lungo termine, che si può restituire con maggior dettaglio il grado di influenza della Cina nel più ampio network globale di produzione (‘GPN’). 

Un’influenza che si è costruita in un tornante storico – quello dell’ultimo ‘superciclo’ delle materie prime, trainato proprio dall’ascesa economica e industriale della Cina – che ha visto Pechino appoggiare, tramite fondi e banche d’investimento, le aziende per rilevare importanti progetti minerari esteri (nel quadro della Belt and Road Initiative – BRI) e così assicurare quelle linee di approvvigionamento funzionali alla sua politica industriale, rivolta ai settori ad alto contenuto tecnologico come le batterie al litio. 

Nel caso del litio, di cui la Cina detiene circa il 7% delle riserve mondiali e contava per circa il 10% della produzione nel 2022, il risultato è che oggi circa il 54% dei capitali investiti in imprese o progetti estrattivi ha origine da entità cinesi. Un aspetto che la ‘criticità’ concepita con l’approccio tradizionale non cattura e che è rilevante per due motivi: da un lato, ci segnala come in assenza della Cina e degli investimenti lungo la filiera delle sue aziende di punta il gap tra domanda e offerta di litio negli scenari di decarbonizzazione più stringenti sarebbe ancor più difficile da colmare; dall’altra, come l’influenza cinese sui mercati (come operatori o investori) possa suscitare maggiore attenzione e scrutinio da parte dei paesi del G7, e i partner commerciali, nella corsa al de-risking e al reshoring delle attività manifatturiere nei settori ritenuti strategici (come appunto le batterie o i semiconduttori). 

Ne sono un esempio Canada e Australia, che hanno fatto ricorso a specifiche leggi e comitati sugli investimenti esteri per ostacolare l’acquisizione di asset minerari in nome della sicurezza nazionale da parte di entità cinesi. Ma il caso più eclatante – in termini di scala, risorse mobilitate e utilizzo degli apparati federali – è quello dell’Inflation Reduction Act (IRA), che ho utilizzato come caso studio per testare la fondatezza dell’approccio. 

L’amministrazione Biden ha mobilitato un imponente strumento di incentivi pubblici e presidio delle agenzie, con il doppio obiettivo di favorire la creazione di una filiera delle batterie al litio, il più possibile integrata, in Nord America e di mitigare il rischio di approvvigionamento. Uno dei presupposti teorici è stata la cosiddetta teoria della weaponized interdependence3, secondo cui l’integrazione commerciale e tecnologica è diventata un potenziale veicolo di conflitto e attrito se sfruttata attraverso misure di export control o di protezionismo commerciale mirate da parte degli Stati, come accaduto per esempio nell’industria dei semiconduttori e, in ritorsione, con il blocco all’export di materiali critici (gallio e grafite) da parte della Cina. 

In questa direzione, il governo americano ha concepito – tramite il Dipartimento del Tesoro e dell’Energia – delle clausole per elargire metà del sussidio previsto per ogni veicolo elettrico (7.500 dollari) a seconda della provenienza geografica di almeno il 50% materiali per batterie utilizzati (in valore) a partire dal 2023, per poi crescere di 10 punti percentuali fino al 2026. Possono, dunque, qualificarsi quelle aziende che dimostrino di assemblare o produrre componenti (catodi, anodi ecc.) delle batterie in Nord America e che si riforniscano da paesi con cui gli Usa abbiano in essere accordi di libero scambio (FTAs) – come Cile, Australia, Canada. Il terzo requisito, infine, escluderebbe dagli incentivi veicoli assemblati con il ricorso a materiali o minerali provenienti da ‘foreign entity of concern (FEOC)4‘. 

Inizialmente questa clausola – e, in generale, l’architettura giuridica dell’IRA – ha suscitato polemiche soprattutto per il fatto che non tenesse conto della profonda integrazione delle aziende cinesi nella supply chain delle batterie e di come potenziali partner conformi (come i produttori coreani LG Energy Solution e Samsung SDI, o le aziende sudamericane con capitali cinesi) fossero egualmente esposti in termini di dipendenza, come mostrato nella seconda parte del paper. Per ovviare a questa criticità sul piano non solo nazionale ma anche privato, le nuove clausole avrebbero imposto un ulteriore livello di screening: per provare a separare efficacemente l’ecosistema statunitense delle batterie dal network di produzione del litio che gravita intorno alla Cina e alle sue aziende, i nuovi parametri per determinare un’entità come FEOC – e dunque non idonea ad accedere ai sussidi federali – avrebbero considerato il livello di controllo esercitato sia sul piano di influenza sul board dell’azienda (25% o più della partecipazione azionaria) sia se fossero già in essere accordi contrattuali di altra natura. 

In sostanza, i legislatori americani hanno realizzato la crasi di un approccio che considera, innanzitutto, un asset come le batterie come ‘strategico’ e solo di conseguenza affrontato le relative criticità a livello di forniture delle materie prime, tenendo conto delle dinamiche della filiera. Una politica industriale, tramite l’IRA, che ha previsto una sorta di ‘protezionismo attivo’ per disarticolare l’influenza cinese dall’emergere – ritenuto essenziale per gli obiettivi di decarbonizzazione dell’amministrazione – di una filiera delle batterie nordamericana competitiva e comunque meno soggetta alla dipendenza di un paese rivale nel contesto internazionale. Rimane, tuttavia, molto difficile stabilire se questi requisiti potranno facilitare oppure ostacolare gli obiettivi prefissati, considerando che un’offerta alternativa sul mercato non solo di litio, ma di altri materiali e composti chimici, rimarrà soggetta a fattori di mercato. 

Tra cui la volatilità dei prezzi o l’emergere/penetrazione di tecnologie alternative alle batterie al litio. Due aspetti che influiranno nel medio-lungo periodo sulla ‘criticità’ del litio e che saranno oggetto di studio del programma di ricerca ‘RAw Materials for the Energy Transition (RAMET)‘ della Fondazione Eni Enrico Mattei. 


Geography of control: a deep dive assessment on criticality and lithium supply chain – Alberto Prina Cerai

Note

  1. L’HHI può avere valori da 0 a 10.000. Esistono tre categorie di concentrazione: da 0 a <1500 bassa, da 1500 a <2500 moderata e oltre 2.500 alta.
  2.  L. Leruth, A. Mazarei, P. Régibeau, L. Renneboog, Green energy depends on critical minerals. Who controls the supply chains?, Peterson Institute for International Economics, working paper, agosto 2022: https://www.piie.com/publications/working-papers/green-energy-depends-critical-minerals-who-controls-supply-chains.
  3. H. Farell A.L. Newman, Weaponized Interdependence: How Global Economic Networks Shape State Coercion, in ‘International Security’, vol. 44, n. 1, 2019, pp. 42-79.
  4. Per la legge americana, corrispondono a entità sotto il controllo o soggette alla giurisdizione di Cina, Corea del Nord, Iran e Russia.
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