У сувязі з рухам да чыстай энергіі і павелічэннем попыту на электрамабілі вытворцам больш, чым калі-небудзь, патрэбны акумулятары, асабліва літый-іённыя.Прыклады паскарэння пераходу да транспартных сродкаў, якія працуюць ад акумулятараў, паўсюль: паштовая служба Злучаных Штатаў абвясціла, што не менш за 40% транспартных сродкаў дастаўкі наступнага пакалення і іншых камерцыйных аўтамабіляў будуць электрамабілямі, Amazon пачала выкарыстоўваць дастаўныя фургоны Rivian больш чым у дзясятку гарадоў, і Walmart заключылі пагадненне аб куплі 4500 электрычных фургонаў.З кожным з гэтых пераўтварэнняў нагрузка на ланцужок паставак батарэй узмацняецца.У гэтым артыкуле будзе прадстаўлены агляд індустрыі літый-іённых батарэй і бягучыя праблемы ланцужкоў паставак, якія ўплываюць на вытворчасць і будучыню гэтых батарэй.
I. Агляд літый-іённай батарэі
Індустрыя літый-іённых акумулятараў у значнай ступені залежыць ад здабычы сыравіны і вытворчасці акумулятараў - абодва яны ўразлівыя да ўмяшання ў ланцужкі паставак.
Літый-іённыя батарэі ў асноўным складаюцца з чатырох ключавых кампанентаў: катода, анода, сепаратара і электраліта, як паказана на малюнку 1. На высокім узроўні катод (кампанент, які вырабляе іёны літыя) складаецца з аксіду літыя.1 Анод (кампанент, які захоўвае іёны літыя) звычайна вырабляецца з графіту.Электраліт - гэта асяроддзе, якое дазваляе свабодна рухацца іёнам літыя, якое складаецца з соляў, растваральнікаў і дадаткаў.Нарэшце, сепаратар - гэта абсалютны бар'ер паміж катодам і анодам.
Катод з'яўляецца найважнейшым кампанентам, які мае дачыненне да гэтага артыкула, таму што менавіта тут найбольш верагодна ўзнікненне праблем з ланцужком паставак.Склад катода ў значнай ступені залежыць ад прымянення батарэі.2
Абавязковыя элементы прыкладання
Мабільныя тэлефоны
Камеры
Ноўтбукі Cobalt і Lithium
Электраінструменты
Медыцынскае абсталяванне Марганец і літый
or
Нікель-кобальт-марганец і літый
or
Фасфат і літый
Улічваючы распаўсюджанасць і пастаянны попыт на новыя сотавыя тэлефоны, камеры і кампутары, кобальт і літый з'яўляюцца найбольш каштоўнай сыравінай у вытворчасці літый-іённых акумулятараў і ўжо сёння сутыкаюцца з перапынкамі ў ланцужку паставак.
У вытворчасці літый-іённых акумулятараў ёсць тры вырашальныя этапы: (1) здабыча сыравіны, (2) перапрацоўка сыравіны і (3) вытворчасць і вытворчасць саміх акумулятараў.На кожным з гэтых этапаў ёсць праблемы з ланцужком паставак, якія варта вырашаць падчас перамоваў па кантракце, а не чакаць, пакуль праблемы ўзнікнуць падчас вытворчасці.
II.Праблемы з ланцужком паставак у акумулятарнай прамысловасці
А. Вытворчасць
У цяперашні час Кітай дамінуе ў сусветнай ланцужку паставак літый-іённых акумулятараў, вырабляючы 79% усіх літый-іённых акумулятараў, якія выйшлі на сусветны рынак у 2021 г.3. Краіна таксама кантралюе 61% сусветнай перапрацоўкі літыя для захоўвання батарэй і электрамабіляў4 і 100% перапрацоўкі натуральнага графіту, які выкарыстоўваецца для анодаў акумулятараў.5 Дамінуючае становішча Кітая ў прамысловасці літый-іённых акумулятараў і звязаных з ім рэдказямельных элементаў выклікае непакой як для кампаній, так і для ўрадаў.
COVID-19, вайна ва Украіне і непазбежныя геапалітычныя хваляванні будуць працягваць уплываць на глабальныя ланцужкі паставак.Як і любая іншая галіна, энергетычны сектар падвяргаўся і будзе залежаць ад гэтых фактараў.Кобальт, літый і нікель — найважнейшыя матэрыялы ў вытворчасці акумулятараў — падвяргаюцца рызыкам у ланцужку паставак, таму што вытворчасць і перапрацоўка геаграфічна сканцэнтраваны і дамінуюць у юрысдыкцыях, якія, як сцвярджаецца, парушаюць працоўныя правы і правы чалавека.Для атрымання дадатковай інфармацыі глядзіце наш артыкул аб кіраванні збоямі ў ланцужку паставак у эпоху геапалітычнай рызыкі.
Аргенціна таксама знаходзіцца ў авангардзе глабальнай барацьбы за літый, паколькі ў цяперашні час на яе долю прыпадае 21% сусветных запасаў з толькі двума дзейнымі шахтамі.6 Падобна Кітаю, Аргенціна валодае значнай магутнасцю ў здабычы сыравіны і плануе пашырыць сваю у далейшым уплываць на ланцужок паставак літыя, з трынаццаццю запланаванымі шахтамі і патэнцыйна дзесяткамі іншых у стадыі распрацоўкі.
Еўрапейскія краіны таксама павялічваюць сваю вытворчасць, і Еўрапейскі саюз гатовы стаць другім па велічыні вытворцам літый-іённых акумулятараў у свеце да 2025 г. з 11% сусветных вытворчых магутнасцей.7
Нягледзячы на нядаўнія намаганні8, Злучаныя Штаты не маюць значнага прысутнасці ў здабычы або рафінаванні рэдказямельных металаў.З-за гэтага Злучаныя Штаты ў значнай ступені абапіраюцца на замежныя крыніцы для вытворчасці літый-іённых батарэй.У чэрвені 2021 г. Міністэрства энергетыкі ЗША (DOE) апублікавала агляд ланцужка паставак батарэй вялікай ёмістасці і рэкамендавала стварыць унутраную вытворчасць і магчымасці апрацоўкі крытычна важных матэрыялаў для падтрымкі цалкам хатняй ланцужкі паставак батарэй.9 Міністэрства энергетыкі вызначыла, што некалькі энерг тэхналогіі ў значнай ступені залежаць ад небяспечных і нестабільных замежных крыніц, што патрабуе ўнутранага росту акумулятарнай індустрыі.10 У адказ Міністэрства энергетыкі выпусціла два паведамленні аб намерах у лютым 2022 года выдзеліць 2,91 мільярда долараў ЗША на павелічэнне вытворчасці літый-іённых батарэй у ЗША, якія маюць вырашальнае значэнне для развіццё энергетычнага сектара.11 Міністэрства энергетыкі мае намер фінансаваць заводы па перапрацоўцы і вытворчасці акумулятарных матэрыялаў, заводы па перапрацоўцы другаснай сыравіны і іншыя вытворчыя магутнасці.
Новая тэхналогія таксама зменіць ландшафт вытворчасці літый-іённых батарэй.Каліфарнійская стартап-кампанія Lilac Solutions прапануе тэхналогію, якая можа аднаўляць12 удвая больш літыя, чым традыцыйныя метады.13 Падобным чынам, Princeton NuEnergy - гэта яшчэ адзін стартап, які распрацаваў недарагі, устойлівы спосаб вырабляць новыя батарэі са старых.14 Нягледзячы на тое, што гэты тып новай тэхналогіі палегчыць вузкае месца ў ланцужку паставак, гэта не змяняе таго факту, што вытворчасць літый-іённых акумулятараў у значнай ступені залежыць ад наяўнасці сыравіны.Сутнасць застаецца ў тым, што існуючая сусветная вытворчасць літыя засяроджана ў Чылі, Аўстраліі, Аргенціне і Кітаі.15 Як паказана на малюнку 2 ніжэй, залежнасць ад замежных матэрыялаў, верагодна, працягнецца на працягу наступных некалькіх гадоў да далейшага развіцця тэхналогія батарэі, якая не абапіраецца на рэдказямельныя металы.
Малюнак 2: Будучыя крыніцы вытворчасці літыя
Б. Кошт
У асобным артыкуле Ларэн Лоў з Foley абмеркавала, як рост коштаў на літый адлюстроўвае павышаны попыт на акумулятары, пры гэтым кошт вырас больш чым на 900% з 2021 года.16 Гэтыя скокі коштаў працягваюцца, паколькі інфляцыя застаецца на самым высокім узроўні.Рост кошту літый-іённых акумулятараў у спалучэнні з інфляцыяй ужо прывёў да росту коштаў на электрамабілі.Для атрымання дадатковай інфармацыі аб уплыве інфляцыі на ланцужок паставак глядзіце наш артыкул Інфляцыйныя праблемы: чатыры ключавых спосабу барацьбы з інфляцыяй у ланцужку паставак для кампаній.
Асобы, якія прымаюць рашэнні, захочуць ведаць пра ўплыў інфляцыі на іх кантракты, звязаныя з літый-іённымі батарэямі.«На добра наладжаных рынках захоўвання энергіі, такіх як ЗША, больш высокія выдаткі прывялі да таго, што некаторыя забудоўшчыкі жадаюць перагледзець кантрактныя цэны з пакупнікамі.Гэтыя перагляды могуць заняць час і затрымаць увод праекта ў эксплуатацыю».кажа Хелен Коу, супрацоўнік па назапашванні энергіі даследчай кампаніі BloombergNEF.17
C. Транспарціроўка/вогненебяспечнасць
Літый-іённыя акумулятары рэгулююцца як небяспечныя матэрыялы ў адпаведнасці з Палажэннямі аб небяспечных матэрыялах Міністэрства транспарту ЗША (DOT) Міністэрствам транспартных трубаправодаў і бяспекі небяспечных матэрыялаў ЗША (PHMSA).У адрозненне ад стандартных акумулятараў, большасць літый-іённых акумулятараў утрымліваюць гаручыя матэрыялы і маюць неверагодна высокую шчыльнасць энергіі.У выніку літый-іённыя акумулятары могуць перагравацца і загарацца пры пэўных умовах, такіх як кароткае замыканне, фізічнае пашкоджанне, няправільная канструкцыя або зборка.Пасля ўзгарання ўзгаранне літыевых элементаў і акумулятараў можа быць цяжка патушыць.18 У выніку кампаніі павінны ведаць аб магчымых рызыках і ацэньваць належныя меры засцярогі пры здзелках з літый-іённымі акумулятарамі.
На сённяшні дзень няма пераканаўчых даследаванняў, каб вызначыць, ці больш схільныя электрычныя транспартныя сродкі самаадвольным узгаранням у параўнанні з традыцыйнымі транспартнымі сродкамі.19 Даследаванні паказваюць, што верагоднасць узгарання ў электрычных транспартных сродкаў складае толькі 0,03%, у параўнанні з верагоднасцю ўзгарання ў традыцыйных рухавікоў унутранага згарання 1,5%. .20 Гібрыдныя транспартныя сродкі, якія маюць акумулятар высокага напружання і рухавік унутранага згарання, маюць найбольшую верагоднасць узгарання аўтамабіля - 3,4%.21
16 лютага 2022 г. у Атлантычным акіяне загарэўся грузавы карабель, які перавозіў амаль 4000 аўтамабіляў з Германіі ў ЗША22. Амаль праз два тыдні грузавы карабель затануў пасярод Атлантыкі.Нягледзячы на тое, што афіцыйнай заявы аб паломцы традыцыйных і электрычных транспартных сродкаў на борце няма, транспартныя сродкі з літый-іённымі батарэямі ўскладнілі б патушыць пажары.
III.Заключэнне
Па меры таго як свет рухаецца да больш чыстай энергіі, пытанні і праблемы, звязаныя з ланцужком паставак, будуць расці.Гэтыя пытанні павінны быць вырашаны як мага хутчэй, перш чым заключаць любы кантракт.Калі вы ці ваша кампанія ўдзельнічаеце ў здзелках, у якіх літый-іённыя акумулятары з'яўляюцца істотным кампанентам, у ланцужку паставак узнікаюць значныя перашкоды, якія варта вырашыць на ранніх этапах перамоваў адносна крыніц сыравіны і праблем цэнаўтварэння.У святле абмежаванай даступнасці сыравіны і складанасцяў, звязаных з распрацоўкай літыевых шахтаў, кампаніям варта шукаць альтэрнатыўныя шляхі атрымання літыя і іншых важных кампанентаў.Кампаніі, якія разлічваюць на літый-іённыя батарэі, павінны ацэньваць і інвеставаць у тэхналогію, якая з'яўляецца эканамічна жыццяздольнай і максімальна павялічвае жыццяздольнасць і магчымасць перапрацоўкі гэтых батарэй, каб пазбегнуць праблем з ланцужком паставак.Акрамя таго, кампаніі могуць заключыць шматгадовыя пагадненні на літый.Аднак, улічваючы вялікую залежнасць ад рэдказямельных металаў для вытворчасці літый-іённых акумулятараў, кампаніям варта ўважліва ўлічваць пошук металаў і іншыя праблемы, якія могуць паўплываць на здабычу і нафтаперапрацоўку, напрыклад, геапалітычныя пытанні.
Час публікацыі: 24 верасня 2022 г