බලශක්ති කර්මාන්තයේ සැපයුම් දාම කඩාකප්පල් කිරීම්: ලිතියම්-අයන බැටරි සැපයීම සමඟ ඇති අභියෝග

පිරිසිදු බලශක්තිය දෙසට තල්ලු වීම සහ විදුලි වාහන සඳහා වැඩි ඉල්ලුමක් සමඟ, නිෂ්පාදකයින්ට බැටරි - විශේෂයෙන් ලිතියම්-අයන බැටරි - වෙන කවරදාටත් වඩා අවශ්‍ය වේ.බැටරි බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන වාහන වෙත වේගවත් සංක්‍රමණය පිළිබඳ උදාහරණ සෑම තැනකම තිබේ: එක්සත් ජනපද තැපැල් සේවය නිවේදනය කළේ එහි ඊළඟ පරම්පරාවේ බෙදා හැරීමේ වාහනවලින් අවම වශයෙන් 40% ක් සහ අනෙකුත් වාණිජ වාහන විදුලි වාහන වනු ඇති බවයි, ඇමේසන් නගර දුසිමකට අධික ප්‍රමාණයක රිවියන් බෙදා හැරීමේ වෑන් භාවිතා කිරීමට පටන් ගෙන තිබේ. සහ වෝල්මාට් විදුලි බෙදාහැරීමේ වෑන් රථ 4,500ක් මිලදී ගැනීමට ගිවිසුමක් ක්‍රියාත්මක කළේය.මෙම එක් එක් පරිවර්තනය සමඟ, බැටරි සඳහා සැපයුම් දාමයේ ආතතිය උත්සන්න වේ.මෙම ලිපිය ලිතියම්-අයන බැටරි කර්මාන්තය සහ මෙම බැටරි නිෂ්පාදනයට සහ අනාගතයට බලපාන වත්මන් සැපයුම් දාම ගැටළු පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණයක් සපයනු ඇත.

I. ලිතියම්-අයන බැටරි දළ විශ්ලේෂණය

ලිතියම්-අයන බැටරි කර්මාන්තය අමුද්‍රව්‍ය කැණීම සහ බැටරි නිෂ්පාදනය මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී - මේ දෙකම සැපයුම් දාම මැදිහත්වීම් වලට ගොදුරු වේ.

ලිතියම්-අයන බැටරි ප්‍රධාන වශයෙන් ප්‍රධාන කොටස් හතරකින් සමන්විත වේ: කැතෝඩයක්, ඇනෝඩයක්, බෙදුම්කරු සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය, රූපය 1 හි පෙන්වා ඇත. ඉහළ මට්ටමක දී, කැතෝඩය (ලිතියම් අයන නිපදවන සංරචකය) ලිතියම් ඔක්සයිඩ් වලින් සමන්විත වේ.1. ඇනෝඩය (ලිතියම් අයන ගබඩා කරන සංරචකය) සාමාන්‍යයෙන් මිනිරන් වලින් සාදා ඇත.ඉලෙක්ට්‍රෝලය යනු ලවණ, ද්‍රාවක සහ ආකලන වලින් සමන්විත ලිතියම් අයනවල නිදහස් චලනයට ඉඩ සලසන මාධ්‍යයකි.අවසාන වශයෙන්, බෙදුම්කරු යනු කැතෝඩය සහ ඇනෝඩය අතර නිරපේක්ෂ බාධකයයි.

කැතෝඩය මෙම ලිපියට අදාළ තීරනාත්මක සංරචකය වන්නේ සැපයුම් දාම ගැටළු මතුවීමට බොහෝ දුරට ඉඩ ඇති බැවිනි.කැතෝඩයේ සංයුතිය බැටරියේ යෙදීම මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී.2

අයදුම් කිරීමට අවශ්ය මූලද්රව්ය

ජංගම දුරකථන

කැමරා

ලැප්ටොප් කොබෝල්ට් සහ ලිතියම්

බල මෙවලම්

වෛද්ය උපකරණ මැංගනීස් සහ ලිතියම්

or

නිකල්-කොබෝල්ට්-මැංගනීස් සහ ලිතියම්

or

පොස්පේට් සහ ලිතියම්

නව ජංගම දුරකථන, කැමරා සහ පරිගණක සඳහා පවතින ව්‍යාප්තිය සහ අඛණ්ඩ ඉල්ලුම සැලකිල්ලට ගෙන, කොබෝල්ට් සහ ලිතියම් ලිතියම්-අයන බැටරි නිෂ්පාදනයේ වටිනාම අමුද්‍රව්‍ය වන අතර අද වන විට සැපයුම් දාමයේ බාධා කිරීම්වලට මුහුණ දී සිටී.

ලිතියම්-අයන බැටරි නිෂ්පාදනයේ තීරණාත්මක අදියර තුනක් ඇත: (1) අමුද්‍රව්‍ය සඳහා පතල් කැණීම, (2) අමුද්‍රව්‍ය පිරිපහදු කිරීම සහ (3) බැටරි නිෂ්පාදනය කිරීම සහ නිෂ්පාදනය කිරීම.මෙම සෑම අදියරකදීම, නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී ගැටලු පැනනඟින තෙක් බලා සිටිනවාට වඩා ගිවිසුම්ගත සාකච්ඡාවලදී විසඳිය යුතු සැපයුම් දාම ගැටලු තිබේ.

II.බැටරි කර්මාන්තය තුළ සැපයුම් දාම ගැටළු

A. නිෂ්පාදනය

චීනය දැනට ගෝලීය ලිතියම්-අයන බැටරි සැපයුම් දාමයේ ආධිපත්‍යය දරයි, 2021 දී ගෝලීය වෙළඳපොළට ඇතුළු වූ සියලුම ලිතියම්-අයන බැටරි වලින් 79% ක් නිෂ්පාදනය කරයි. බැටරි ඇනෝඩ සඳහා භාවිතා කරන ස්වභාවික මිනිරන්.

COVID-19, යුක්රේනයේ යුද්ධය සහ නොවැළැක්විය හැකි භූ දේශපාලන නොසන්සුන්තාව ගෝලීය සැපයුම් දාමයන්ට දිගටම බලපානු ඇත.අනෙකුත් ඕනෑම කර්මාන්තයක් මෙන්, බලශක්ති ක්ෂේත්‍රය ද මෙම සාධක මගින් බලපා ඇත.කොබෝල්ට්, ලිතියම් සහ නිකල් - බැටරි නිෂ්පාදනයේ තීරණාත්මක ද්‍රව්‍ය - සැපයුම් දාම අවදානම් වලට නිරාවරණය වන්නේ නිෂ්පාදනය සහ සැකසීම භූගෝලීය වශයෙන් සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති අතර ශ්‍රම හා මානව හිමිකම් උල්ලංඝනය කරන බවට චෝදනා කරන ලද අධිකරණ බල ප්‍රදේශ විසින් ආධිපත්‍යය දරන බැවිනි.අමතර තොරතුරු සඳහා, භූ දේශපාලනික අවදානම් යුගයක සැපයුම් දාම කඩාකප්පල් කිරීම කළමනාකරණය කිරීම පිළිබඳ අපගේ ලිපිය බලන්න.

ආජන්ටිනාව ලිතියම් සඳහා වන ගෝලීය පොරබැදීමේ ඉදිරියෙන්ම සිටින අතර එය දැනට ක්‍රියාත්මක වන්නේ පතල් දෙකක් පමණක් සහිත ලෝකයේ සංචිතවලින් 21% ක් වන බැවිනි.6 චීනයට සමානව, ආජන්ටිනාව අමුද්‍රව්‍ය කැණීමේදී සැලකිය යුතු බලයක් ඇති අතර එය පුළුල් කිරීමට සැලසුම් කරයි. සැලසුම්ගත පතල් දහතුනක් සහ තවත් දුසිම් ගනනක් වැඩ කරමින් පවතින ලිතියම් සැපයුම් දාමයට තවදුරටත් බලපෑම් ඇති කරයි.

2025 වන විට ගෝලීය නිෂ්පාදන ධාරිතාවෙන් 11%ක් සමඟින් ලොව දෙවන විශාලතම ලිතියම්-අයන බැටරි නිෂ්පාදකයා බවට යුරෝපා සංගමය පත් වීමත් සමඟ යුරෝපීය රටවල් ද සිය නිෂ්පාදනය වැඩි කරමින් සිටී.7

මෑතකාලීන උත්සාහයන් තිබියදීත්, 8 දුර්ලභ පාංශු ලෝහ කැණීම හෝ පිරිපහදු කිරීම සඳහා එක්සත් ජනපදය සැලකිය යුතු පැවැත්මක් නොමැත.මේ නිසා, එක්සත් ජනපදය ලිතියම්-අයන බැටරි නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා විදේශ මූලාශ්‍ර මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී.2021 ජූනි මාසයේදී, එක්සත් ජනපද බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුව (DOE) විශාල ධාරිතාවකින් යුත් බැටරි සැපයුම් දාමය පිළිබඳ සමාලෝචනයක් ප්‍රකාශයට පත් කළ අතර සම්පූර්ණ ගෘහස්ථ බැටරි සැපයුම් දාමයකට සහාය වීම සඳහා තීරණාත්මක ද්‍රව්‍ය සඳහා දේශීය නිෂ්පාදන සහ සැකසුම් හැකියාවන් ස්ථාපිත කිරීම නිර්දේශ කළේය. 9 බහු බලශක්ති බව DOE තීරණය කළේය. තාක්ෂණයන් බොහෝ දුරට රඳා පවතින්නේ අනාරක්ෂිත සහ අස්ථායී විදේශීය මූලාශ්‍ර මත ය-බැටරි කර්මාන්තයේ දේශීය වර්ධනය අවශ්‍ය වේ. 10 ප්‍රතිචාරයක් වශයෙන්, DOE විසින් 2022 පෙබරවාරි මාසයේ දී තීරනාත්මක වන ලිතියම්-අයන බැටරි එක්සත් ජනපදයේ නිෂ්පාදනය ඉහළ නැංවීම සඳහා ඩොලර් බිලියන 2.91 ක් ලබා දීම සඳහා අභිප්‍රාය පිළිබඳ නිවේදන දෙකක් නිකුත් කරන ලදී. බලශක්ති අංශය වර්ධනය කිරීම.11 බැටරි ද්‍රව්‍ය, ප්‍රතිචක්‍රීකරණ පහසුකම් සහ අනෙකුත් නිෂ්පාදන පහසුකම් සඳහා පිරිපහදු කිරීමේ සහ නිෂ්පාදන කම්හල් සඳහා අරමුදල් සැපයීමට DOE අදහස් කරයි.

නව තාක්‍ෂණය ලිතියම් අයන බැටරි නිෂ්පාදනයේ භූ දර්ශනය ද වෙනස් කරනු ඇත.California-පාදක ආරම්භක සමාගමක් වන Lilac Solutions, සම්ප්‍රදායික ක්‍රමවලට වඩා ලිතියම් මෙන් දෙගුණයක් දක්වා ප්‍රතිසාධනය කළ හැකි තාක්‍ෂණය ඉදිරිපත් කරයි. 13 එලෙසම, Princeton NuEnergy යනු පැරණි බැටරි වලින් නව බැටරි සෑදීම සඳහා මිල අඩු තිරසාර ක්‍රමයක් නිපදවා ඇති තවත් ආරම්භයකි. මෙම වර්ගයේ නව තාක්‍ෂණය සැපයුම් දාමයේ බාධාව ලිහිල් කරනු ඇතත්, ලිතියම්-අයන බැටරි නිෂ්පාදනය අමුද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීම මත දැඩි ලෙස රඳා පවතින බව එය වෙනස් නොකරයි.අවසාන කරුණ නම් ලෝකයේ පවතින ලිතියම් නිෂ්පාදනය චිලී, ඕස්ට්‍රේලියාව, ආර්ජන්ටිනාව සහ චීනය යන රටවල සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති බවයි. 15 පහත රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, විදේශ මූලාශ්‍ර ද්‍රව්‍ය මත යැපීම ඉදිරි වසර කිහිපය තුළ තවදුරටත් වර්ධනය වන තෙක් දිගටම පවතිනු ඇත. දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහ මත රඳා නොපවතින බැටරි තාක්ෂණය.

රූපය 2: අනාගත ලිතියම් නිෂ්පාදන මූලාශ්‍ර

B. මිල

වෙනම ලිපියක, Foley's Lauren Loew විසින් ලිතියම් වල මිල ඉහල යාම බැටරි ඉල්ලුම ඉහල යාම පිලිබිඹු කරන්නේ කෙසේදැයි සාකච්ඡා කලේය, 2021.16 සිට පිරිවැය 900% ට වඩා ඉහල යාමත් සමග උද්ධමනය සර්වකාලීන ඉහල මට්ටමක පවතින බැවින් මෙම මිල ඉහල යාම දිගටම පවතී.උද්ධමනය සමඟ ලිතියම්-අයන බැටරිවල ඉහළ යන පිරිවැය දැනටමත් විදුළි වාහනවල මිල ඉහළ යාමට හේතු වී ඇත.සැපයුම් දාමයට උද්ධමනයේ බලපෑම පිළිබඳ අමතර තොරතුරු සඳහා, අපගේ ලිපිය බලන්න උද්ධමන දුක්ඛිත: සැපයුම් දාමයේ උද්ධමනය ආමන්ත්‍රණය කිරීමට සමාගම් සඳහා ප්‍රධාන මාර්ග හතරක්.

ලිතියම්-අයන බැටරි සම්බන්ධ ඔවුන්ගේ කොන්ත්‍රාත්තු මත උද්ධමනයේ බලපෑම ගැන දැනුවත් වීමට තීරණ ගන්නන්ට අවශ්‍ය වනු ඇත."එක්සත් ජනපදය වැනි හොඳින් ස්ථාපිත බලශක්ති ගබඩා වෙලඳපොලවල, ඉහළ පිරිවැය හේතුවෙන් සමහර සංවර්ධකයින් ගිවිසුම් මිල ගණන් ඉවත් කරන්නන් සමඟ නැවත සාකච්ඡා කිරීමට බලාපොරොත්තු වේ.මෙම නැවත සාකච්ඡා සඳහා කාලය ගත විය හැකි අතර ව්‍යාපෘති ආරම්භ කිරීම ප්‍රමාද කළ හැකිය.පර්යේෂණ සමාගමක් වන BloombergNEF හි බලශක්ති ගබඩා සහකාරියක් වන Helen Kou පවසයි.17

C. ප්‍රවාහනය/ගිනි ගැනීමේ හැකියාව

එක්සත් ජනපද ප්‍රවාහන දෙපාර්තමේන්තුවේ (DOT) අන්තරායකර ද්‍රව්‍ය රෙගුලාසි යටතේ එක්සත් ජනපද ප්‍රවාහන නල මාර්ග සහ අන්තරායකර ද්‍රව්‍ය ආරක්ෂණ පරිපාලනය (PHMSA) මගින් ලිතියම්-අයන බැටරි අනතුරුදායක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස නියාමනය කරනු ලැබේ.සම්මත බැටරි මෙන් නොව, බොහෝ ලිතියම්-අයන බැටරි ගිනිගන්නා ද්රව්ය අඩංගු වන අතර ඇදහිය නොහැකි තරම් ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් ඇත.එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, ලිතියම්-අයන බැටරි කෙටි පරිපථයක්, භෞතික හානියක්, නුසුදුසු සැලසුමක් හෝ එකලස් කිරීමක් වැනි යම් යම් තත්වයන් යටතේ අධික ලෙස රත් වී ජ්වලනය විය හැක.ලිතියම් සෛල සහ බැටරි ගිනිගැනීම් නිවා දැමීම අපහසු විය හැක. 18 එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, සමාගම් ලිතියම්-අයන බැටරි සම්බන්ධ ගනුදෙනුවල යෙදෙන විට ඇති විය හැකි අවදානම් පිළිබඳව දැනුවත් විය යුතු අතර නිසි පූර්වාරක්ෂාවන් ඇගයීමට ලක් කළ යුතුය.

සම්ප්‍රදායික වාහන හා සසඳන විට විදුළි වාහන ස්වයංසිද්ධ ගිනි ඇතිවීමේ ප්‍රවණතාව වැඩිද යන්න තීරණය කිරීමට අද වන විට නිශ්චිත පර්යේෂණයක් නොමැත.19 පර්යේෂණවලින් පෙනී යන්නේ විද්‍යුත් වාහනවල ජ්වලනය වීමේ සම්භාවිතාව 0.03%ක් පමණක් වන අතර සම්ප්‍රදායික දහන එන්ජින්වලට වඩා 1.5%ක ජ්වලිත වීමේ සම්භාවිතාවක් පවතී. .20 හයිබ්‍රිඩ් වාහන - අධි වෝල්ටීයතා බැටරියක් සහ අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් සහිත - වාහනයක ගින්නක් ඇතිවීමේ විශාලම සම්භාවිතාව 3.4%.21

2022 පෙබරවාරි 16 වෙනිදා ජර්මනියේ සිට එක්සත් ජනපදය දක්වා වාහන 4000 කට ආසන්න ප්‍රමාණයක් රැගෙන යමින් තිබූ භාණ්ඩ ප්‍රවාහන නෞකාවක් අත්ලාන්තික් සාගරයේ දී ගිනි ගැනීමකට ලක් විය.22 සති දෙකකට පමණ පසු භාණ්ඩ ප්‍රවාහන නෞකාව අත්ලාන්තික් සාගරය මධ්‍යයේ ගිලී ගියේය.නෞකාවේ ඇති සම්ප්‍රදායික සහ විද්‍යුත් වාහන බිඳවැටීම පිළිබඳව නිල ප්‍රකාශයක් නොමැති වුවද, ලිතියම්-අයන බැටරි වාහන නිසා ගින්න නිවීම වඩාත් අපහසු වනු ඇත.

III.නිගමනය

ලෝකය පිරිසිදු බලශක්තිය කරා ගමන් කරන විට, සැපයුම් දාමය සම්බන්ධ ප්රශ්න සහ ගැටළු වර්ධනය වනු ඇත.ඕනෑම කොන්ත්රාත්තුවක් ක්රියාත්මක කිරීමට පෙර මෙම ප්රශ්න හැකි ඉක්මනින් විසඳා ගත යුතුය.ඔබ හෝ ඔබේ සමාගම ලිතියම්-අයන බැටරි ද්‍රව්‍යමය සංරචකයක් වන ගනුදෙනුවලට සම්බන්ධ නම්, අමුද්‍රව්‍ය සපයා ගැනීම සහ මිලකරණ ගැටළු සම්බන්ධයෙන් සාකච්ඡා වලදී කල් ඇතිව අවධානය යොමු කළ යුතු සැලකිය යුතු සැපයුම් දාම බාධක තිබේ.සීමිත අමුද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීමේ හැකියාව සහ ලිතියම් පතල් සංවර්ධනයට සම්බන්ධ සංකීර්ණතා අනුව, සමාගම් ලිතියම් සහ අනෙකුත් තීරණාත්මක සංරචක ලබා ගැනීම සඳහා විකල්ප මාර්ග සොයා බැලිය යුතුය.ලිතියම්-අයන බැටරි මත යැපෙන සමාගම්, සැපයුම් දාම ගැටළු මඟහරවා ගැනීම සඳහා මෙම බැටරිවල ශක්‍යතාව සහ ප්‍රතිචක්‍රීකරණ හැකියාව උපරිම කරන ආර්ථික වශයෙන් ශක්‍ය තාක්‍ෂණය ඇගයීමට හා ආයෝජනය කළ යුතුය.විකල්පයක් ලෙස, සමාගම්වලට ලිතියම් සඳහා බහු අවුරුදු ගිවිසුම් වලට එළඹිය හැකිය.කෙසේ වෙතත්, ලිතියම්-අයන බැටරි නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහ මත දැඩි ලෙස රඳා පවතින බැවින්, සමාගම් විසින් ලෝහවල මූලාශ්‍ර සහ භූ දේශපාලනික ගැටළු වැනි පතල් කැණීම් සහ පිරිපහදු කිරීමට බලපාන අනෙකුත් ගැටළු දැඩි ලෙස සලකා බැලිය යුතුය.