Со притисокот кон чиста енергија и зголемената побарувачка за електрични возила, на производителите им се потребни батерии - особено литиум-јонски батерии - повеќе од кога било.Примери за забрзана транзиција кон возила на батерии се насекаде: Поштенската служба на Соединетите Држави објави дека најмалку 40% од возилата за испорака на следната генерација и другите комерцијални возила ќе бидат електрични возила, Амазон почна да користи комбиња за испорака Rivian во повеќе од десетина градови. и Walmart склучија договор за набавка на 4.500 електрични комбиња за испорака.Со секоја од овие конверзии, оптоварувањето на синџирот на снабдување за батерии се интензивира.Оваа статија ќе даде преглед на индустријата за литиум-јонски батерии и тековните проблеми со синџирот на снабдување кои влијаат на производството и иднината на овие батерии.
I. Преглед на литиум-јонска батерија
Индустријата на литиум-јонски батерии во голема мера се потпира на ископувањето суровини и производството на батерии - и двете се ранливи на пречки во синџирот на снабдување.
Литиум-јонските батерии главно се состојат од четири клучни компоненти: катода, анода, сепаратор и електролит, како што е прикажано на слика 1. На високо ниво, катодата (компонентата што произведува литиумски јони) е составена од литиум оксид.1 Анодата (компонентата што ги складира јоните на литиум) генерално е направена од графит.Електролитот е медиум кој овозможува слободно движење на литиумските јони кои се составени од соли, растворувачи и адитиви.Конечно, сепараторот е апсолутна бариера помеѓу катодата и анодата.
Катодата е критична компонента релевантна за овој напис, бидејќи тука најверојатно ќе се појават проблеми со синџирот на снабдување.Составот на катодата во голема мера зависи од примената на батеријата.2
Потребни елементи за апликација
Мобилни телефони
Камери
Лаптопи кобалт и литиум
Електрични алатки
Медицинска опрема Манган и литиум
or
Никел-кобалт-манган и литиум
or
Фосфат и литиум
Со оглед на распространетоста и континуираната побарувачка за нови мобилни телефони, камери и компјутери, кобалтот и литиумот се највредните суровини во производството на литиум-јонски батерии и денес веќе се соочуваат со прекини во синџирот на снабдување.
Постојат три клучни фази во производството на литиум-јонски батерии: (1) рударство за суровини, (2) рафинирање на суровините и (3) производство и производство на самите батерии.Во секоја од овие фази, има проблеми со синџирот на снабдување што треба да се решат во текот на договорните преговори наместо да се чека да се појават проблемите во текот на производството.
II.Проблеми со синџирот на снабдување во индустријата на батерии
A. Производство
Кина моментално доминира во глобалниот синџир на снабдување со литиум-јонски батерии, произведувајќи 79% од сите литиум-јонски батерии кои влегоа на глобалниот пазар во 2021 година.3 Земјата дополнително контролира 61% од глобалната рафинирање на литиум за складирање батерии и електрични возила4 и 100% од обработката од природен графит што се користи за аноди на батерии.5 Доминантната позиција на Кина во индустријата за литиум-јонски батерии и придружните елементи на ретки земји се причина за загриженост и за компаниите и за владите.
СОВИД-19, војната во Украина и неизбежните геополитички немири ќе продолжат да влијаат на глобалните синџири на снабдување.Исто како и секоја друга индустрија, енергетскиот сектор бил и ќе продолжи да биде под влијание на овие фактори.Кобалтот, литиумот и никелот - критичните материјали во производството на батерии - се изложени на ризици од синџирот на снабдување бидејќи производството и преработката се географски концентрирани и доминирани од јурисдикции за кои се тврди дека ги кршат работничките и човековите права.За дополнителни информации, погледнете ја нашата статија за Управување со нарушување на синџирот на снабдување во ера на геополитички ризик.
Аргентина е, исто така, на првите редови во глобалната борба за литиум бидејќи моментално сочинува 21% од светските резерви со само два во функција.6 Слично на Кина, Аргентина има значителна моќ во ископувањето на суровини и планира да ги прошири своите натамошно влијание во синџирот на снабдување со литиум, со тринаесет планирани рудници и потенцијално уште десетици во работа.
Европските земји, исто така, го зголемуваат своето производство, при што Европската унија е подготвена да стане вториот најголем производител на литиум-јонски батерии во светот до 2025 година со 11% од глобалниот производствен капацитет.7
И покрај неодамнешните напори8, Соединетите Држави немаат значително присуство во ископувањето или рафинирањето на металите од ретки земји.Поради ова, Соединетите Држави во голема мера се потпираат на странски извори за производство на литиум-јонски батерии.Во јуни 2021 година, Министерството за енергетика на САД (DOE) објави преглед на синџирот на снабдување со батерии со голем капацитет и препорача воспоставување на домашно производство и способности за обработка на критични материјали за поддршка на целосно домашен синџир на снабдување со батерии.9 DOE утврди дека повеќекратната енергија технологиите се многу зависни од несигурни и нестабилни странски извори - што бара домашен раст на индустријата за батерии.10 Како одговор, DOE издаде две известувања за намера во февруари 2022 година да обезбеди 2,91 милијарди американски долари за зајакнување на американското производство на литиум-јонски батерии кои се од клучно значење за растење на енергетскиот сектор.11 DOE има намера да финансира погони за рафинирање и производство на материјали за батерии, капацитети за рециклирање и други производствени капацитети.
Новата технологија ќе го промени и пејзажот на производство на литиум-јонски батерии.Lilac Solutions, стартап компанија со седиште во Калифорнија, нуди технологија која може да поврати12 до двојно повеќе литиум од традиционалните методи.13 Слично на тоа, Princeton NuEnergy е уште еден стартап кој разви ефтин, одржлив начин за правење нови батерии од старите.14 Иако овој тип на нова технологија ќе го олесни тесното грло на синџирот на снабдување, тоа не го менува фактот дека производството на литиум-јонски батерии во голема мера се потпира на достапноста на суровини од изворот.Во крајна линија останува дека постоечкото светско производство на литиум е концентрирано во Чиле, Австралија, Аргентина и Кина.15 Како што е наведено на Слика 2 подолу, потпирањето на материјали од странски извори веројатно ќе продолжи во следните неколку години до понатамошен развој на технологија на батерии која не се потпира на метали од ретки земји.
Слика 2: Идни извори на производство на литиум
Б. Цена
Во посебна статија, Лорен Лов од Фоли разговараше за тоа како порастот на цената на литиумот ги одразува зголемените барања за батерии, при што трошоците се зголемија за повеќе од 900% од 2021 година.16 Овие скокови на цените продолжуваат бидејќи инфлацијата останува на највисоко ниво на сите времиња.Зголемените трошоци на литиум-јонските батерии, заедно со инфлацијата, веќе резултираа со зголемување на цените на електричните возила.За дополнителни информации за влијанието на инфлацијата врз синџирот на снабдување, видете ја нашата статија Инфлациони проблеми: Четири клучни начини за компаниите да се справат со инфлацијата во синџирот на снабдување.
Носителите на одлуки ќе сакаат да бидат свесни за влијанието на инфлацијата врз нивните договори кои вклучуваат литиум-јонски батерии.„На добро воспоставените пазари за складирање енергија, како САД, повисоките трошоци резултираа со тоа што некои развивачи бараат повторно да преговараат за цените на договорот со купувачите.Овие повторни преговори може да одземат време и да го одложат пуштањето во работа на проектот“.вели Хелен Коу, соработник за складирање енергија во истражувачката компанија BloombergNEF.17
В. Транспорт/Запаливост
Литиум-јонските батерии се регулирани како опасен материјал според регулативите за опасни материјали на Министерството за транспорт на САД (DOT) од страна на американското Министерство за транспортен гасовод и Управата за безбедност на опасни материјали (PHMSA).За разлика од стандардните батерии, повеќето литиум-јонски батерии содржат запаливи материјали и имаат неверојатно висока енергетска густина.Како резултат на тоа, литиум-јонските батерии може да се прегреат и да се запалат под одредени услови, како што се краток спој, физичко оштетување, несоодветен дизајн или склопување.Откако ќе се запалат, пожарите на литиумските ќелии и батериите може да биде тешко да се изгаснат.18 Како резултат на тоа, компаниите треба да бидат свесни за потенцијалните ризици и да ги проценат соодветните мерки на претпазливост кога се вклучени во трансакции кои вклучуваат литиум-јонски батерии.
До денес, не постои убедливо истражување за да се утврди дали електричните возила се повеќе склони кон спонтани пожари во споредба со традиционалните возила.19 Истражувањата покажуваат дека електричните возила имаат само 0,03% шанса да се запалат, во споредба со традиционалните мотори со согорување со 1,5% шанса да се запалат. .20 Хибридните возила - кои имаат високонапонска батерија и мотор со внатрешно согорување - имаат најголема веројатност за пожар на возилото со 3,4%.21
На 16 февруари 2022 година, товарен брод со речиси 4.000 возила од Германија до Соединетите држави се запали во Атлантскиот Океан.22 Речиси две недели подоцна, товарниот брод потона среде Атлантикот.Иако нема официјална изјава за дефект на традиционалните и електричните возила на бродот, возилата со литиум-јонски батерии би го отежнале гасењето на пожарите.
III.Заклучок
Како што светот се движи кон почиста енергија, прашањата и прашањата што го вклучуваат синџирот на снабдување ќе растат.Овие прашања треба да се решат што е можно поскоро пред да се склучи каков било договор.Ако вие или вашата компанија сте вклучени во трансакции каде литиум-јонските батерии се материјална компонента, постојат значителни пречки во синџирот на снабдување што треба да се решат рано за време на преговорите во врска со набавката на суровини и прашањата за цените.Во светлината на ограничената достапност на суровини и сложеноста вклучени во развојот на рудниците за литиум, компаниите треба да бараат алтернативни начини за добивање на литиум и други критични компоненти.Компаниите кои се потпираат на литиум-јонски батерии треба да проценат и инвестираат во технологија која е економски исплатлива и ја максимизира одржливоста и рециклирањето на овие батерии за да се избегнат проблеми со синџирот на снабдување.Алтернативно, компаниите можат да склучат повеќегодишни договори за литиум.Сепак, со оглед на големото потпирање на металите од ретки земји за производство на литиум-јонски батерии, компаниите треба многу да ги разгледаат изворите на метали и други прашања кои можат да влијаат на рударството и рафинирањето, како што се геополитичките прашања.
Време на објавување: 24-септември 2022 година