Chiến lược cung cấp Lithium của Tesla: Làm thế nào gã khổng lồ xe điện đảm bảo nguyên liệu pin của mình

Khi các phương tiện điện định hình lại bức tranh ô tô toàn cầu, Tesla đã nổi lên như một nhân tố chính trong việc đảm bảo nguyên liệu thô thiết yếu cho các tham vọng sản xuất của mình. Lithium trở nên đặc biệt quan trọng, với CEO Elon Musk đặt an ninh chuỗi cung ứng là ưu tiên chiến lược. Trong Ngày Pin của Tesla năm 2020, Musk tiết lộ rằng công ty đã mua lại các giấy phép khai thác mỏ ở Nevada và đang tiên phong trong một phương pháp khai thác lithium mới từ các trầm tích đất sét. Trong khi giá lithium tăng vọt lên mức kỷ lục, chúng đã giảm mạnh kể từ đó, với áp lực giảm tiếp tục kéo dài đến năm 2024. Theo nghiên cứu của Goldman Sachs, chi phí pin xe điện đã đạt mức thấp kỷ lục, với dự báo giảm 40 phần trăm từ năm 2023 đến 2025.

Mạng lưới các nhà cung cấp lithium đằng sau thành công của Tesla

Tesla không dựa vào một nguồn lithium duy nhất. Thay vào đó, công ty đã xây dựng một mạng lưới nhà cung cấp đa dạng trải dài trên nhiều châu lục và khả năng xử lý. Vào cuối năm 2021, Tesla đã chính thức ký hợp đồng ba năm với Ganfeng Lithium, một trong những nhà sản xuất lithium lớn nhất thế giới, với nguồn cung bắt đầu từ năm 2022. Đồng thời, Arcadium Lithium—hiện sẽ được Rio Tinto mua lại—duy trì các hợp đồng cung cấp hoạt động với nhà sản xuất xe điện.

Chuỗi cung ứng còn mở rộng sang châu Á. Tập đoàn Sichuan Yahua Industrial cam kết cung cấp lithium hydroxide cấp pin đến năm 2030, và theo một thỏa thuận riêng được ký kết vào tháng 6 năm 2024, sẽ cung cấp lithium carbonate từ năm 2025 đến 2027. Ở bán cầu Tây, Tesla đã đảm bảo nguồn spodumene concentrate thông qua nhiều hợp tác đối tác: Liontown Resources bắt đầu vận chuyển từ dự án Kathleen Valley của họ vào tháng 7 năm 2024 theo hợp đồng ban đầu kéo dài năm năm, trong khi Piedmont Lithium tiếp tục cung cấp vật liệu từ hoạt động Bắc Mỹ của họ đến năm 2025.

Tuy nhiên, chuỗi cung ứng phức tạp hơn nhiều so với mối quan hệ trực tiếp với các mỏ khai thác. Tesla đồng thời hợp tác với các nhà sản xuất pin bao gồm Panasonic và CATL, những đơn vị này duy trì mạng lưới mua lithium riêng của họ. Cách tiếp cận phân lớp này mang lại khả năng chống chịu nhưng cũng tạo ra sự phức tạp trong việc truy tìm dòng chảy vật liệu.

Hóa học pin: Nền tảng cho hiệu suất EV

Các phương tiện Tesla sử dụng nhiều loại hóa học pin phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Các cathode (NCA) (Nickel-Cobalt-Aluminum), do Panasonic phát triển, cung cấp mật độ năng lượng cao hơn với hàm lượng cobalt giảm. Đồng thời, LG Energy Solutions cung cấp pin có cathode (NCMA) (Nickel-Cobalt-Manganese-Aluminum).

Một bước chuyển lớn đã xảy ra vào năm 2021 khi Tesla chuyển đổi các phương tiện phạm vi tiêu chuẩn sang hóa học lithium-iron-phosphate (LFP), loại bỏ hoàn toàn cobalt và nickel. Quá trình sản xuất bắt đầu tại nhà máy pin của Tesla ở Thượng Hải, phục vụ các thị trường châu Á và châu Âu. Đến tháng 4 năm 2023, Tesla công bố kế hoạch mở rộng công nghệ LFP cho các phương tiện thương mại phạm vi ngắn và các mẫu xe cỡ trung bình. Nhà máy pin của Tesla tại Sparks, Nevada đã mở rộng trong năm 2024 để sản xuất pin LFP, đáp ứng các yêu cầu quy định ngày càng cao về nguồn cung vật liệu pin, đặc biệt liên quan đến chuỗi cung ứng Trung Quốc.

Câu hỏi về hàm lượng lithium: Hiểu về thành phần pin

Lượng lithium trong pin Tesla thay đổi đáng kể tùy thuộc vào hóa học và dung lượng. Một chiếc Tesla Model S tiêu chuẩn chứa khoảng 62,6 kg lithium trong một bộ pin NCA nặng 544 kg. Tuy nhiên, lithium chỉ chiếm khoảng 10 phần trăm tổng vật liệu pin theo trọng lượng—Musk nổi tiếng so sánh vai trò của nó như muối trong một món salad.

Thực tế, hạn chế lớn không phải là tỷ lệ trọng lượng của lithium mà là tổng thể thể tích mà Tesla cần. Để đạt được mục tiêu sản xuất của công ty, cần có quyền truy cập liên tục vào số lượng lớn nguyên liệu thô. Đến năm 2030, Benchmark Mineral Intelligence dự báo nhu cầu pin lithium-ion sẽ tăng 400 phần trăm lên 3,9 terawatt-giờ mỗi năm, trong khi dư thừa nguồn cung hiện tại dự kiến sẽ biến mất.

Từ hợp đồng khai thác đến khả năng tinh chế

Trong khi vẫn còn nhiều câu hỏi về việc các nhà sản xuất ô tô có tự khai thác mỏ hay không, các chuyên gia ngành vẫn còn hoài nghi. Felipe Smith của SQM lưu ý rằng việc khai thác lithium đòi hỏi chuyên môn đặc biệt về địa chất tài nguyên, công nghệ xử lý và kiểm soát chất lượng—những khả năng xa rời hoạt động sản xuất ô tô. Tuy nhiên, một số nhà phân tích, bao gồm Simon Moores của Benchmark Mineral Intelligence, cho rằng các OEM có thể cần mua cổ phần thiểu số trong khoảng 25 phần trăm công suất khai thác có sẵn để đảm bảo hợp đồng cung cấp.

Tesla đã chọn một hướng đi khác. Thay vì trở thành nhà khai thác mỏ, Musk đã thể hiện cam kết của công ty trong việc phát triển hạ tầng tinh chế nội bộ. Chiến lược này phản ánh một đánh giá thực dụng: kiểm soát quá trình tinh chế mang lại lợi thế trong chuỗi cung ứng mà không cần có chuyên môn trong khai thác mỏ.

Nhà máy tinh luyện lithium của Tesla tại Texas: Sản xuất vật liệu cấp pin

Tesla bắt đầu xây dựng nhà máy tinh luyện lithium tại Texas ở khu vực Corpus Christi trong năm 2023. Cơ sở này được thiết kế để sản xuất 50 GWh lithium cấp pin mỗi năm—một công suất lớn nhằm hỗ trợ hoạt động mở rộng nhà máy pin của công ty trên toàn cầu. Quá trình xây dựng đã tiến triển đáng kể, dự kiến sẽ đi vào hoạt động đầy đủ vào năm 2025.

Dự án gặp phải một trở ngại lớn: đảm bảo nguồn nước phù hợp. Miền Nam Texas đối mặt với tình trạng hạn hán kéo dài, tạo ra cạnh tranh cho nguồn cung có sẵn. Nhà máy cần khoảng 8 triệu gallon nước mỗi ngày. Tình hình đã được giải quyết vào tháng 12 khi South Texas Water Authority phê duyệt một thỏa thuận hạ tầng cho phép Nueces Water Supply chuyển quyền sử dụng đường ống cho Tesla, tháo gỡ một trở ngại pháp lý lớn để hoàn thành dự án.

Cơ sở này thể hiện bước chuyển chiến lược của Tesla từ việc chỉ mua lithium sang xử lý và tinh chế nó để sản xuất pin, mở rộng quyền kiểm soát đối với một nguyên liệu quan trọng trong chuỗi cung ứng nhà máy pin của mình. Đến năm 2025, nhà máy này dự kiến sẽ nâng cao khả năng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của Tesla đồng thời giảm phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên ngoài.