Таза энергияға деген ұмтылыс пен электр көліктеріне деген сұраныстың артуына байланысты өндірушілер аккумуляторларға, әсіресе литий-ионды батареяларға — бұрынғыдан да көбірек мұқтаж.Аккумулятормен жұмыс істейтін көліктерге жылдам көшудің мысалдары барлық жерде: Америка Құрама Штаттарының пошта қызметі өзінің келесі ұрпақ жеткізу көліктерінің және басқа коммерциялық көліктерінің кем дегенде 40% электр көліктері болатынын хабарлады, Amazon Rivian жеткізу фургондарын оннан астам қалада пайдалана бастады, және Walmart 4500 электр жеткізу фургонын сатып алу туралы келісімді орындады.Осы түрлендірулердің әрқайсысымен батареяларды жеткізу тізбегіндегі кернеу күшейеді.Бұл мақалада литий-иондық аккумуляторлар өнеркәсібі және осы батареялардың өндірісі мен болашағына әсер ететін ағымдағы жеткізу тізбегі мәселелеріне шолу жасалады.
I. Литий-ионды батареяға шолу
Литий-ионды аккумуляторлар өнеркәсібі негізінен шикізатты өндіруге және батареяларды өндіруге сүйенеді, олардың екеуі де жеткізу тізбегінің кедергілеріне осал.
Литий-ионды батареялар негізінен төрт негізгі компоненттен тұрады: 1-суретте көрсетілгендей катод, анод, сепаратор және электролит. Жоғары деңгейде катод (литий иондарын өндіретін компонент) литий оксидінен тұрады.1 Анод (литий иондарын сақтайтын компонент) әдетте графиттен жасалған.Электролит - бұл тұздардан, еріткіштерден және қоспалардан тұратын литий иондарының еркін қозғалуына мүмкіндік беретін орта.Соңында, сепаратор катод пен анод арасындағы абсолютті кедергі болып табылады.
Катод осы мақалаға қатысты маңызды құрамдас болып табылады, өйткені жеткізу тізбегінің мәселелері дәл осы жерде туындауы мүмкін.Катодтың құрамы көп жағдайда батареяның қолданылуына байланысты.2
Қолданбаға қажетті элементтер
Ұялы телефондар
Камералар
Ноутбуктер Кобальт және Литий
Электр құралдары
Медициналық жабдық Марганец және Литий
or
Никель-кобальт-марганец және литий
or
Фосфат және литий
Жаңа ұялы телефондарға, фотоаппараттарға және компьютерлерге деген сұраныстың кең таралуы мен үздіксіз сұранысын ескере отырып, кобальт пен литий литий-ионды аккумуляторлар өндірісіндегі ең құнды шикізат болып табылады және бүгінгі күні жеткізу тізбегіндегі үзілістерге тап болып отыр.
Литий-иондық аккумуляторларды өндіруде үш маңызды кезең бар: (1) шикізатты өндіру, (2) шикізатты тазарту және (3) батареяларды өздері өндіру және өндіру.Осы кезеңдердің әрқайсысында өндіріс барысында туындайтын мәселелерді күтудің орнына, келісімшарттық келіссөздер кезінде шешілуі керек жеткізу тізбегі мәселелері бар.
II.Батарея өнеркәсібіндегі жеткізу тізбегінің мәселелері
A. Өндіріс
Қытай қазіргі уақытта литий-ионды аккумуляторларды жеткізудің жаһандық тізбегінде үстемдік етеді, 2021 жылы әлемдік нарыққа шыққан барлық литий-ионды аккумуляторлардың 79%-ын шығарады.3 Ел одан әрі аккумуляторды сақтау және электр көліктері үшін әлемдік литий өңдеудің 61%-ын және өңдеудің 100%-ын бақылайды. аккумуляторлық анодтар үшін пайдаланылатын табиғи графит.5 Қытайдың литий-ионды аккумуляторлар өнеркәсібіндегі және онымен байланысты сирек жер элементтеріндегі басым позициясы компанияларды да, үкіметтерді де алаңдатады.
COVID-19, Украинадағы соғыс және сөзсіз геосаяси толқулар жаһандық жеткізу тізбегіне әсер етуді жалғастырады.Кез келген басқа сала сияқты, энергетика секторы да осы факторлардың ықпалында болды және болады.Кобальт, литий және никель — аккумуляторлар өндірісіндегі маңызды материалдар — жеткізу тізбегі тәуекелдеріне ұшырайды, себебі өндіріс пен өңдеу географиялық тұрғыдан шоғырланған және еңбек және адам құқықтарын бұзды деп айыпталған юрисдикциялар басым.Қосымша ақпарат алу үшін геосаяси тәуекел дәуіріндегі жеткізу тізбегінің бұзылуын басқару туралы мақаланы қараңыз.
Аргентина сонымен қатар литийге деген жаһандық күрестің алдыңғы қатарында, өйткені қазіргі уақытта ол екі шахтаның жұмыс істеп тұрғанымен дүние жүзіндегі қорлардың 21% құрайды.6 Қытай сияқты, Аргентина шикізат өндіруде айтарлықтай күшке ие және оны кеңейтуді жоспарлап отыр. литий жеткізу тізбегіне одан әрі әсер етеді, жоспарланған он үш шахта және тағы ондаған ықтимал жұмыстар.
Еуропа елдері де өз өндірісін ұлғайтуда, Еуропалық Одақ 2025 жылға қарай жаһандық өндірістік қуаттың 11%-ын құрайтын литий-иондық аккумуляторларды өндіру бойынша дүние жүзінде екінші орынға шығуға дайын.7
Соңғы күш-жігерге қарамастан8 Америка Құрама Штаттары сирек жер металдарын өндіруде немесе өңдеуде айтарлықтай қатысуға ие емес.Осыған байланысты Америка Құрама Штаттары литий-ионды аккумуляторларды өндіруде шетелдік көздерге қатты сүйенеді.2021 жылдың маусымында АҚШ Энергетика министрлігі (DOE) үлкен сыйымдылықтағы аккумуляторды жеткізу тізбегіне шолуды жариялады және толығымен отандық батарея жеткізу тізбегін қолдау үшін маңызды материалдарды отандық өндіру мен өңдеу мүмкіндіктерін орнатуды ұсынды.9 DOE бірнеше энергия технологиялар қауіпті және тұрақсыз шетелдік көздерге өте тәуелді, бұл аккумулятор өнеркәсібінің ішкі өсуін қажет етеді.10 Жауап ретінде DOE 2022 жылдың ақпанында АҚШ-та литий-ионды батареяларды өндіруді арттыруға 2,91 миллиард доллар бөлу ниеті туралы екі хабарлама шығарды. энергетика секторын дамыту.11 DOE аккумулятор материалдарын, қайта өңдеу қондырғыларын және басқа да өндіріс орындарын өңдеу және өндіру зауыттарын қаржыландыруға ниетті.
Жаңа технология литий-ионды аккумулятор өндірісінің көрінісін де өзгертеді.Калифорнияда орналасқан Lilac Solutions стартап-компаниясы дәстүрлі әдістерге қарағанда литийді 12 екі есеге дейін қалпына келтіре алатын технологияны ұсынады.13 Сол сияқты Princeton NuEnergy - ескі батареялардан жаңа батареяларды жасаудың қымбат емес, тұрақты әдісін жасаған тағы бір стартап.14 Жаңа технологияның бұл түрі жеткізу тізбегіндегі қиындықтарды жеңілдетсе де, литий-ионды аккумуляторлар өндірісі шикізаттың қолжетімділігіне қатты тәуелді болатынын өзгертпейді.Қорытындылай келе, әлемдегі литий өндірісі Чилиде, Австралияда, Аргентинада және Қытайда шоғырланған.15 Төмендегі 2-суретте көрсетілгендей, шетелден алынған материалдарға тәуелділік келесі бірнеше жылда жалғасуы мүмкін. сирек жер металдарына сүйенбейтін батарея технологиясы.
2-сурет: Болашақ литий өндірісінің көздері
B. Бағасы
Фолидің Лорен Лёу бөлек мақалада литий бағасының көтерілуі батареяға сұраныстың жоғарылауын қалай көрсететінін талқылады, оның құны 2021 жылдан бері 900%-дан астам өсті.16 Инфляция бұрыннан жоғары деңгейде сақталатындықтан, бағаның бұл көтерілуі жалғасуда.Литий-ионды аккумуляторлардың қымбаттауы инфляциямен бірге электромобильдер бағасының өсуіне алып келді.Инфляцияның жеткізілім тізбегіне әсері туралы қосымша ақпарат алу үшін «Инфляцияның қасіреттері: Жеткізу тізбегіндегі инфляциямен күресудің компаниялар үшін төрт негізгі жолы» мақаласын қараңыз.
Шешім қабылдаушылар литий-иондық аккумуляторларға қатысты келісім-шарттарына инфляцияның әсері туралы білгісі келеді.«АҚШ сияқты жақсы қалыптасқан энергия сақтау нарықтарында жоғары шығындар кейбір әзірлеушілермен келісім-шарт бағасын қайта келісуге ұмтылуға әкелді.Бұл қайта келіссөздер уақытты алуы және жобаны іске қосуды кешіктіруі мүмкін».BloombergNEF.17 зерттеу компаниясының энергия сақтау жөніндегі қызметкері Хелен Коу дейді
C. Тасымалдау/Тұтанғыштық
Литий-иондық аккумуляторлар АҚШ Көлік департаментінің (DOT) Қауіпті материалдар ережелеріне сәйкес қауіпті материал ретінде АҚШ Көлік құбырлары департаменті және қауіпті материалдар қауіпсіздігі басқармасы (PHMSA) арқылы реттеледі.Стандартты батареялардан айырмашылығы, литий-ионды батареялардың көпшілігінде жанғыш материалдар бар және керемет жоғары энергия тығыздығына ие.Нәтижесінде литий-ионды батареялар қысқа тұйықталу, физикалық зақымдану, дұрыс емес дизайн немесе құрастыру сияқты белгілі бір жағдайларда қызып кетуі және тұтануы мүмкін.Тұтанғаннан кейін литий ұяшықтары мен батареялардағы өрттерді сөндіру қиынға соғуы мүмкін.18 Нәтижесінде компаниялар литий-ионды батареялармен транзакциялар жасаған кезде ықтимал қауіптерден хабардар болуы және тиісті сақтық шараларын бағалауы керек.
Дәстүрлі көліктермен салыстырғанда электрлік көліктердің өздігінен өртке бейімділігін анықтау үшін бүгінгі күнге дейін нақты зерттеулер жүргізілген жоқ.19 Зерттеулер көрсеткендей, дәстүрлі жану қозғалтқыштарымен салыстырғанда тұтану мүмкіндігі 1,5% болса, электрлі көліктердің тұтану мүмкіндігі бар болғаны 0,03%. .20 Жоғары вольтты аккумуляторы мен іштен жану қозғалтқышы бар гибридті көліктердің көліктің өртену ықтималдығы 3,4%.21
2022 жылдың 16 ақпанында Германиядан АҚШ-қа 4000-ға жуық көлік тиеген жүк кемесі Атлант мұхитында өртенді.22 Шамамен екі аптадан кейін жүк кемесі Атлант мұхитының ортасында суға батып кетті.Борттағы дәстүрлі және электрлі көліктердің бұзылғаны туралы ресми мәлімдеме болмаса да, литий-ионды аккумуляторлы көліктер өртті сөндіруді қиындатқан еді.
III.Қорытынды
Әлем таза энергияға бет бұрған сайын жеткізу тізбегіне қатысты сұрақтар мен мәселелер өседі.Бұл сұрақтар кез келген келісімшартты жасамас бұрын мүмкіндігінше тезірек шешілуі керек.Егер сіз немесе сіздің компанияңыз литий-ионды аккумуляторлар материалдық құрамдас болып табылатын транзакцияларға қатысса, шикізат көздері мен баға мәселелеріне қатысты келіссөздер кезінде ертерек шешілуі керек жеткізу тізбегіндегі маңызды кедергілер бар.Шикізаттың шектеулі қолжетімділігін және литий кеніштерін игерудегі қиындықтарды ескере отырып, компаниялар литий мен басқа маңызды компоненттерді алудың балама жолдарын іздеуі керек.Литий-ионды батареяларға сүйенетін компаниялар жеткізу тізбегіндегі мәселелерді болдырмау үшін экономикалық тұрғыдан тиімді және осы батареялардың өміршеңдігі мен қайта өңдеу мүмкіндігін барынша арттыратын технологияны бағалап, инвестициялауы керек.Немесе компаниялар литий бойынша көп жылдық келісімдер жасай алады.Дегенмен, литий-иондық аккумуляторларды өндіру үшін сирек жер металдарына қатты тәуелділік жағдайында компаниялар металдарды алуды және тау-кен өндіру мен өңдеуге әсер етуі мүмкін басқа да мәселелерді, мысалы, геосаяси мәселелерді мұқият қарастыруы керек.
Жіберу уақыты: 24 қыркүйек 2022 ж