Chuỗi cung ứng Lithium toàn cầu của Tesla: Cách nhà sản xuất xe điện đảm bảo nguyên liệu pin trên nhiều châu lục

Sự trỗi dậy của Tesla như một nhà sản xuất xe điện hàng đầu phụ thuộc nhiều vào khả năng đảm bảo nguồn cung lithium đáng tin cậy— kim loại quan trọng cung cấp năng lượng cho pin xe điện hiện đại. Khi giá cả đã ổn định sau khi đạt đỉnh lịch sử vào năm 2021-2022, công ty đã chuyển từ mua tích trữ hoảng loạn sang xây dựng danh mục chiến lược, hợp tác với các nhà sản xuất pin và nhà cung cấp trên khắp châu Á, Bắc Mỹ và Nam Mỹ để xây dựng một mạng lưới cung ứng bền vững.

Tình hình hiện tại về giá lithium và động thái thị trường

Khi giá lithium tăng đột biến vào đầu những năm 2020, Elon Musk đã công khai thừa nhận cuộc khủng hoảng. Trong cuộc gọi báo cáo lợi nhuận giữa năm 2023, ông nhận xét rằng “giá lithium đã điên rồ hoàn toàn trong một thời gian.” Tuy nhiên, đến năm 2024, thị trường đã đảo chiều, với giá giảm khi tốc độ tăng trưởng doanh số xe điện chậm lại ở các thị trường lớn do các yếu tố kinh tế vĩ mô và lãi suất tăng. Sự điều chỉnh này mang lại một điểm sáng: theo nghiên cứu của Goldman Sachs, chi phí pin xe điện đã đạt mức thấp kỷ lục và dự kiến sẽ giảm thêm 40 phần trăm từ 2023 đến 2025.

Chi phí pin thấp hơn trực tiếp có lợi cho người tiêu dùng, đưa xe điện gần hơn với mức giá ngang bằng với động cơ đốt trong truyền thống—một ngưỡng mà các nhà phân tích ngành tin rằng sẽ mở khóa việc chấp nhận rộng rãi trên thị trường đại chúng. Tuy nhiên, môi trường giá cả thuận lợi này che giấu một thách thức cấu trúc sâu xa hơn: đảm bảo nguồn cung ổn định vẫn là yếu tố then chốt, đặc biệt khi sản xuất xe điện toàn cầu tiếp tục mở rộng.

Xây dựng danh mục nhà cung cấp đa dạng

Cách tiếp cận của Tesla đối với nguồn cung lithium phản ánh những bài học rút ra trong thời kỳ biến động giá. Thay vì dựa vào một nguồn duy nhất, công ty đã xây dựng mối quan hệ với nhiều nhà cung cấp hoạt động ở các giai đoạn khác nhau của chuỗi giá trị.

Các thỏa thuận cung ứng chính:

Vào cuối năm 2021, Tesla đã ký hợp đồng cung cấp lithium ba năm với Ganfeng Lithium, một trong những nhà sản xuất lithium lớn nhất thế giới. Công ty Trung Quốc bắt đầu giao hàng cho Tesla vào năm 2022. Song song đó, Arcadium Lithium—một mỏ khai thác lớn hiện đang dự kiến được mua lại bởi Rio Tinto—duy trì các hợp đồng cung cấp hoạt động với nhà sản xuất xe điện này.

Trung Quốc, với Tập đoàn Công nghiệp Yahua Sichuan, là một đối tác quan trọng khác. Theo thỏa thuận được ký kết vào tháng 6 năm 2024, Yahua cam kết cung cấp lithium carbonate cho Tesla từ năm 2025 đến 2027, có tùy chọn gia hạn đến năm 2028. Ngoài ra, Yahua đã từng đồng ý cung cấp lithium hydroxide cấp pin đến năm 2030.

Các nhà cung cấp Bắc Mỹ bổ sung cho các đối tác châu Á này. Liontown Resources chuẩn bị cung cấp spodumene concentrate từ dự án Kathleen Valley trị giá $473 triệu( AUD của Australia, với các lô hàng bắt đầu từ tháng 7 năm 2024 theo hợp đồng ban đầu kéo dài năm năm. Piedmont Lithium, thông qua liên doanh Lithium Bắc Mỹ với Sayona Mining, cung cấp spodumene concentrate theo hợp đồng đến năm 2025.

Tuy nhiên, các mối quan hệ khai thác trực tiếp này chỉ là một phần của câu chuyện. Tesla còn hợp tác với các nhà sản xuất pin như Panasonic và CATL, những người này cũng đàm phán các hợp đồng cung cấp lithium riêng biệt với các nhà lọc hóa chất—tạo thành một chuỗi cung ứng phân lớp phân phối rủi ro nhưng cũng phức tạp hơn.

Đa dạng công nghệ pin: NCA, NCMA và cuộc cách mạng LFP

Thành phần của pin Tesla đã thay đổi đáng kể, ảnh hưởng trực tiếp đến các hồ sơ nhu cầu lithium. Các xe Tesla trước đây chủ yếu dựa vào cathode nickel-cobalt-aluminum )NCA( do đối tác Panasonic của Nhật Bản phát triển. Công hóa học này mang lại mật độ năng lượng cao hơn và là một lựa chọn thay thế ít cobalt hơn so với công thức tiêu chuẩn ngành nickel-cobalt-manganese )NCM(.

LG Energy Solutions của Hàn Quốc cung cấp cho Tesla pin sử dụng cathode nickel-cobalt-manganese-aluminum )NCMA(—một biến thể tiên tiến hơn đòi hỏi tỷ lệ vật liệu khác nhau.

Năm 2021, Tesla đã chuyển hướng sản xuất xe phạm vi tiêu chuẩn sang cathode lithium-iron-phosphate )LFP(, loại bỏ hoàn toàn cobalt và nickel khỏi các mẫu này. CATL của Trung Quốc bắt đầu cung cấp pin LFP cho các xe sản xuất tại Thượng Hải từ năm 2020, và mối quan hệ này đã mở rộng. Thêm vào đó, BYD cung cấp cho Tesla pin Blade—một thiết kế LFP nhỏ gọn—for các mẫu xe châu Âu nhất định, đồng thời hợp tác về hệ thống lưu trữ năng lượng pin )BESS( cho hoạt động tại Trung Quốc.

Đến đầu năm 2024, Tesla công bố kế hoạch sản xuất pin LFP tại nhà máy Sparks, Nevada để đáp ứng các quy định của Chính quyền Biden về nguồn cung vật liệu pin. CATL đã đồng ý bán thiết bị không hoạt động để hỗ trợ mở rộng này, giúp nhà máy Nevada có công suất ban đầu khoảng 10 gigawatt giờ.

Hiểu về hàm lượng lithium trong pin Tesla

Lượng lithium thực tế trong pin Tesla thay đổi tùy theo hóa học và kích thước bộ pin. Một chiếc Tesla Model S tiêu chuẩn, trang bị bộ pin NCA nặng 1.200 pound )544 kg(, chứa khoảng 138 pound )62.6 kg lithium.

Đáng chú ý, lithium chỉ chiếm khoảng một phần mười tổng vật liệu pin theo trọng lượng—Musk nổi tiếng so sánh nó như “muối trong món salad của bạn.” Nickel và graphite thực tế chiếm phần lớn hơn trong thành phần pin. Tuy nhiên, thể tích mới là yếu tố quyết định: với quy mô sản xuất của Tesla và toàn ngành EV, ngay cả yêu cầu lithium nhỏ cũng dẫn đến nhu cầu tổng thể khổng lồ.

Benchmark Mineral Intelligence dự báo rằng nhu cầu pin lithium-ion sẽ tăng 400 phần trăm vào năm 2030, đạt 3,9 terawatt-giờ mỗi năm. Trong cùng kỳ, dư thừa lithium hiện tại dự kiến sẽ biến mất, tạo ra các hạn chế cung ứng tiềm năng trừ khi năng lực khai thác và tinh chế mở rộng phù hợp.

Chiến lược tinh chế của Tesla so với khai thác mỏ

Trong khi có nhiều đồn đoán rằng Tesla có thể theo đuổi khai thác lithium trực tiếp, lãnh đạo công ty đã làm rõ rằng ưu tiên của họ khác. Musk đã chỉ ra rằng Tesla dự định phát triển khả năng tinh chế nội bộ thay vì trở thành nhà khai thác mỏ. Như Felipe Smith từ nhà sản xuất lithium lớn SQM nhận xét, “Bạn phải xây dựng đường học hỏi—nguồn lực đều khác nhau, có nhiều thách thức về công nghệ để đạt được chất lượng nhất quán với chi phí hợp lý. Thật khó để thấy một nhà sản xuất thiết bị gốc với trọng tâm hoàn toàn khác sẽ thực sự tham gia vào những thách thức này.”

Tuy nhiên, nhà phân tích ngành Simon Moores từ Benchmark Mineral Intelligence cho rằng các nhà sản xuất ô tô có thể buộc phải tham gia khai thác một phần: “Họ sẽ phải bắt đầu mua 25 phần trăm các mỏ này nếu muốn đảm bảo nguồn cung—hợp đồng giấy sẽ không đủ.”

Nhà máy tinh luyện lithium tại Texas của Tesla: Con đường phía trước

Cam kết của Tesla về tinh luyện đã trở nên rõ ràng khi công ty khởi công xây dựng nhà máy tinh luyện lithium nội bộ tại khu vực Corpus Christi, Texas vào năm 2023. Khi đi vào hoạt động, nhà máy này dự kiến xử lý lithium cấp pin với công suất 50 GWh mỗi năm, dự kiến hoàn thành vào năm 2025.

Dự án gặp một trở ngại lớn: miền Nam Texas thường xuyên chịu hạn hán, việc đảm bảo 8 triệu gallon nước mỗi ngày gặp nhiều thách thức. Trở ngại này đã được giải quyết khi South Texas Water Authority phê duyệt thỏa thuận hạ tầng vào tháng 12, cho phép Nueces Water Supply cung cấp đường ống dẫn nước mà Tesla cần—một giải pháp then chốt giúp tháo gỡ tiến trình dự án.

Bối cảnh địa chính trị: Cảnh quan toàn cầu về lithium

Cuộc chiến giành nguồn cung lithium không chỉ dừng lại ở đàm phán doanh nghiệp. Argentina, Chile và Australia chiếm lĩnh thị trường khai thác lithium toàn cầu, trong đó Argentina và Chile tạo thành phần chính của “Tam giác Lithium.” Vào mùa xuân 2024, Musk đã gặp Tổng thống Argentina Javier Milei tại nhà máy Tesla ở Austin để thảo luận về cơ hội đầu tư vào ngành lithium của Argentina—một bước đi thể hiện chiến lược đa dạng hóa địa lý của Tesla.

Trong khi đó, Trung Quốc kiểm soát 72 phần trăm công suất tinh luyện lithium toàn cầu tính đến năm 2022, tạo ra một nút thắt cố định độc lập với khối lượng khai thác. Sự thống trị trong lĩnh vực tinh luyện này giải thích lý do Tesla đẩy mạnh xây dựng hạ tầng tinh luyện nội địa Mỹ, giảm phụ thuộc vào các nhà máy xử lý của Trung Quốc và giảm thiểu rủi ro về nguồn cung địa chính trị.

Thách thức toàn ngành

Chiến lược đa chiều của Tesla trong việc mua lithium phản ánh các động thái rộng lớn hơn của ngành. Các nhà sản xuất pin xe điện toàn cầu đối mặt với những áp lực tương tự, mặc dù quy mô và nguồn lực tài chính của Tesla mang lại lợi thế. Khi quá trình chuyển đổi năng lượng tăng tốc và việc chấp nhận xe điện trở thành phổ biến, cạnh tranh về nguồn cung lithium sẽ ngày càng gay gắt—làm cho các mối quan hệ chiến lược với nhà cung cấp, đổi mới công nghệ trong hóa học pin và hạ tầng tinh luyện nội địa trở thành những lợi thế cạnh tranh ngày càng giá trị.