ఇంధన పరిశ్రమలో సరఫరా గొలుసు ఆటంకాలు: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల సరఫరాతో సవాళ్లు

క్లీన్ ఎనర్జీ వైపు పుష్ మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు పెరిగిన డిమాండ్‌తో, తయారీదారులకు బ్యాటరీలు అవసరం - ప్రత్యేకంగా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు - గతంలో కంటే ఎక్కువ.బ్యాటరీతో నడిచే వాహనాలకు వేగవంతమైన పరివర్తనకు ఉదాహరణలు ప్రతిచోటా ఉన్నాయి: యునైటెడ్ స్టేట్స్ పోస్టల్ సర్వీస్ దాని తదుపరి తరం డెలివరీ వాహనాల్లో కనీసం 40% మరియు ఇతర వాణిజ్య వాహనాలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలుగా ఉంటాయని ప్రకటించింది, అమెజాన్ డజనుకు పైగా నగరాల్లో రివియన్ డెలివరీ వ్యాన్‌లను ఉపయోగించడం ప్రారంభించింది, మరియు వాల్‌మార్ట్ 4,500 ఎలక్ట్రిక్ డెలివరీ వ్యాన్‌లను కొనుగోలు చేయడానికి ఒక ఒప్పందాన్ని అమలు చేసింది.ఈ ప్రతి మార్పిడితో, బ్యాటరీల సరఫరా గొలుసుపై ఒత్తిడి తీవ్రమవుతుంది.ఈ కథనం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పరిశ్రమ మరియు ఈ బ్యాటరీల ఉత్పత్తి మరియు భవిష్యత్తును ప్రభావితం చేసే ప్రస్తుత సరఫరా గొలుసు సమస్యల యొక్క అవలోకనాన్ని అందిస్తుంది.

I. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ అవలోకనం

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పరిశ్రమ ముడి పదార్థాల మైనింగ్ మరియు బ్యాటరీల ఉత్పత్తిపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుంది-ఈ రెండూ సరఫరా గొలుసు జోక్యానికి గురవుతాయి.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ప్రధానంగా నాలుగు కీలక భాగాలను కలిగి ఉంటాయి: కాథోడ్, యానోడ్, సెపరేటర్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్, మూర్తి 1లో చూపిన విధంగా. అధిక స్థాయిలో, కాథోడ్ (లిథియం అయాన్‌లను ఉత్పత్తి చేసే భాగం) లిథియం ఆక్సైడ్‌తో కూడి ఉంటుంది.1 యానోడ్ (లిథియం అయాన్లను నిల్వ చేసే భాగం) సాధారణంగా గ్రాఫైట్ నుండి తయారు చేయబడుతుంది.ఎలక్ట్రోలైట్ అనేది లవణాలు, ద్రావకాలు మరియు సంకలితాలతో కూడిన లిథియం అయాన్ల స్వేచ్ఛా కదలికను అనుమతించే మాధ్యమం.చివరగా, సెపరేటర్ అనేది కాథోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య సంపూర్ణ అవరోధం.

కాథోడ్ అనేది ఈ కథనానికి సంబంధించిన కీలకమైన భాగం ఎందుకంటే ఇక్కడే సరఫరా గొలుసు సమస్యలు ఎక్కువగా తలెత్తుతాయి.కాథోడ్ యొక్క కూర్పు బ్యాటరీ యొక్క అప్లికేషన్ మీద ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది.2

అప్లికేషన్ అవసరమైన అంశాలు

సెల్ ఫోన్లు

కెమెరాలు

ల్యాప్‌టాప్‌లు కోబాల్ట్ మరియు లిథియం

శక్తి పరికరాలు

వైద్య పరికరాలు మాంగనీస్ మరియు లిథియం

or

నికెల్-కోబాల్ట్-మాంగనీస్ మరియు లిథియం

or

ఫాస్ఫేట్ మరియు లిథియం

కొత్త సెల్‌ఫోన్‌లు, కెమెరాలు మరియు కంప్యూటర్‌ల ప్రాబల్యం మరియు నిరంతర డిమాండ్ కారణంగా, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ఉత్పత్తిలో కోబాల్ట్ మరియు లిథియం అత్యంత విలువైన ముడి పదార్థాలు మరియు ఇప్పటికే సరఫరా గొలుసు అంతరాయాలను ఎదుర్కొంటున్నాయి.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ఉత్పత్తిలో మూడు కీలకమైన దశలు ఉన్నాయి: (1) ముడి పదార్థాల కోసం మైనింగ్, (2) ముడి పదార్థాలను శుద్ధి చేయడం మరియు (3) బ్యాటరీలను స్వయంగా ఉత్పత్తి చేయడం మరియు తయారు చేయడం.ఈ ప్రతి దశలోనూ, ఉత్పత్తి సమయంలో తలెత్తే సమస్యల కోసం వేచి ఉండకుండా ఒప్పంద చర్చల సమయంలో పరిష్కరించాల్సిన సరఫరా గొలుసు సమస్యలు ఉన్నాయి.

II.బ్యాటరీ పరిశ్రమలో సరఫరా గొలుసు సమస్యలు

ఎ. ఉత్పత్తి

చైనా ప్రస్తుతం గ్లోబల్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సరఫరా గొలుసులో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తోంది, 2021లో ప్రపంచ మార్కెట్లోకి ప్రవేశించిన మొత్తం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో 79% ఉత్పత్తి చేస్తోంది. బ్యాటరీ యానోడ్‌ల కోసం ఉపయోగించే సహజ గ్రాఫైట్. 5 లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పరిశ్రమలో చైనా యొక్క ఆధిపత్య స్థానం మరియు సంబంధిత అరుదైన భూమి మూలకాలు కంపెనీలు మరియు ప్రభుత్వాలకు ఆందోళన కలిగిస్తున్నాయి.

COVID-19, ఉక్రెయిన్‌లో యుద్ధం మరియు అనివార్యమైన భౌగోళిక రాజకీయ అశాంతి ప్రపంచ సరఫరా గొలుసులను ప్రభావితం చేస్తూనే ఉంటుంది.ఇతర పరిశ్రమల మాదిరిగానే, ఇంధన రంగంపై కూడా ఈ కారకాల ప్రభావం ఉంది మరియు కొనసాగుతుంది.కోబాల్ట్, లిథియం మరియు నికెల్-బ్యాటరీల ఉత్పత్తిలో కీలకమైన పదార్థాలు-సరఫరా గొలుసు ప్రమాదాలకు గురవుతాయి, ఎందుకంటే ఉత్పత్తి మరియు ప్రాసెసింగ్ భౌగోళికంగా కేంద్రీకృతమై మరియు కార్మిక మరియు మానవ హక్కులను ఉల్లంఘిస్తున్నట్లు ఆరోపించబడిన అధికార పరిధిచే ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది.అదనపు సమాచారం కోసం, భౌగోళిక రాజకీయ ప్రమాద యుగంలో సరఫరా గొలుసు అంతరాయాన్ని నిర్వహించడంపై మా కథనాన్ని చూడండి.

లిథియం కోసం గ్లోబల్ పెనుగులాటలో అర్జెంటీనా కూడా ముందంజలో ఉంది, ఎందుకంటే ఇది ప్రస్తుతం ప్రపంచంలోని నిల్వలలో 21% కేవలం రెండు గనులు మాత్రమే పనిచేస్తోంది. లిథియం సరఫరా గొలుసుపై మరింత ప్రభావం చూపుతుంది, పదమూడు ప్రణాళికాబద్ధమైన గనులు మరియు మరిన్ని డజన్ల కొద్దీ పనిలో ఉన్నాయి.

ఐరోపా దేశాలు కూడా తమ ఉత్పత్తిని పెంచుకుంటున్నాయి, యూరోపియన్ యూనియన్ ప్రపంచ ఉత్పత్తి సామర్థ్యంలో 11%తో 2025 నాటికి ప్రపంచంలో రెండవ అతిపెద్ద లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ఉత్పత్తిదారుగా అవతరిస్తుంది.7

ఇటీవలి ప్రయత్నాలు ఉన్నప్పటికీ, అరుదైన ఎర్త్ లోహాల మైనింగ్ లేదా రిఫైనింగ్‌లో యునైటెడ్ స్టేట్స్ గణనీయమైన ఉనికిని కలిగి లేదు.దీని కారణంగా, యునైటెడ్ స్టేట్స్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను ఉత్పత్తి చేయడానికి విదేశీ వనరులపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుంది.జూన్ 2021లో, US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ (DOE) పెద్ద-సామర్థ్యం గల బ్యాటరీ సరఫరా గొలుసు యొక్క సమీక్షను ప్రచురించింది మరియు పూర్తి దేశీయ బ్యాటరీ సరఫరా గొలుసుకు మద్దతు ఇవ్వడానికి కీలకమైన మెటీరియల్‌ల కోసం దేశీయ ఉత్పత్తి మరియు ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యాలను ఏర్పాటు చేయాలని సిఫార్సు చేసింది.9 బహుళ శక్తిని DOE నిర్ధారించింది. సాంకేతికతలు అసురక్షిత మరియు అస్థిరమైన విదేశీ వనరులపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటాయి- బ్యాటరీ పరిశ్రమ యొక్క దేశీయ వృద్ధి అవసరం. 10 ప్రతిస్పందనగా, DOE ఫిబ్రవరి 2022లో US ఉత్పత్తికి కీలకమైన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ఉత్పత్తిని పెంచడానికి $2.91 బిలియన్లను అందించడానికి ఉద్దేశించిన రెండు నోటీసులను జారీ చేసింది. ఇంధన రంగాన్ని అభివృద్ధి చేయడం.11 బ్యాటరీ పదార్థాలు, రీసైక్లింగ్ సౌకర్యాలు మరియు ఇతర తయారీ సౌకర్యాల కోసం రిఫైనింగ్ మరియు ప్రొడక్షన్ ప్లాంట్లకు నిధులు సమకూర్చాలని DOE ఉద్దేశించింది.

కొత్త సాంకేతికత లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ఉత్పత్తి యొక్క ప్రకృతి దృశ్యాన్ని కూడా మారుస్తుంది.లిలాక్ సొల్యూషన్స్, కాలిఫోర్నియాకు చెందిన స్టార్టప్ కంపెనీ, సాంప్రదాయ పద్ధతుల కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ లిథియంను తిరిగి పొందగల సాంకేతికతను అందిస్తుంది. అదేవిధంగా, ప్రిన్స్‌టన్ న్యూఎనర్జీ అనేది పాత బ్యాటరీల నుండి కొత్త బ్యాటరీలను తయారు చేయడానికి చవకైన, స్థిరమైన మార్గాన్ని అభివృద్ధి చేసిన మరొక స్టార్టప్.14 ఈ రకమైన కొత్త సాంకేతికత సరఫరా గొలుసు అడ్డంకిని సులభతరం చేసినప్పటికీ, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ఉత్పత్తి ముడి మూల పదార్థాల లభ్యతపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుందనే వాస్తవాన్ని ఇది మార్చదు.ప్రపంచంలోని లిథియం ఉత్పత్తి చిలీ, ఆస్ట్రేలియా, అర్జెంటీనా మరియు చైనాలలో కేంద్రీకృతమై ఉంది. 15 దిగువన ఉన్న మూర్తి 2లో సూచించినట్లుగా, విదేశీ మూలాధార పదార్థాలపై ఆధారపడటం తదుపరి కొన్ని సంవత్సరాల పాటు మరింత అభివృద్ధి చెందే వరకు కొనసాగే అవకాశం ఉంది. అరుదైన భూమి లోహాలపై ఆధారపడని బ్యాటరీ సాంకేతికత.

మూర్తి 2: భవిష్యత్ లిథియం ఉత్పత్తి వనరులు

బి. ధర

ప్రత్యేక కథనంలో, ఫోలే యొక్క లారెన్ లోవ్ లిథియం యొక్క ధరల పెరుగుదల పెరిగిన బ్యాటరీ డిమాండ్‌లను ఎలా ప్రతిబింబిస్తుందో చర్చించారు, 2021 నుండి ధర 900% కంటే ఎక్కువ పెరిగింది. ద్రవ్యోల్బణం ఆల్-టైమ్ హైలో ఉన్నందున ఈ ధరల పెరుగుదల కొనసాగుతుంది.లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ధరలు పెరగడం, ద్రవ్యోల్బణంతో కలిపి ఇప్పటికే ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ధరలు పెరిగాయి.సరఫరా గొలుసుపై ద్రవ్యోల్బణం ప్రభావంపై అదనపు సమాచారం కోసం, మా కథనాన్ని చూడండి ద్రవ్యోల్బణం బాధలు: సరఫరా గొలుసులో ద్రవ్యోల్బణాన్ని పరిష్కరించడానికి కంపెనీలకు నాలుగు కీలక మార్గాలు.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో కూడిన వారి ఒప్పందాలపై ద్రవ్యోల్బణం ప్రభావం గురించి నిర్ణయాధికారులు తెలుసుకోవాలనుకుంటారు."US వంటి బాగా స్థిరపడిన శక్తి నిల్వ మార్కెట్‌లలో, అధిక ఖర్చుల ఫలితంగా కొంతమంది డెవలపర్‌లు ఆఫ్‌టేకర్‌లతో కాంట్రాక్ట్ ధరలను తిరిగి చర్చించాలని చూస్తున్నారు.ఈ పునఃచర్చలకు సమయం పట్టవచ్చు మరియు ప్రాజెక్ట్ కమీషన్ ఆలస్యం కావచ్చు.పరిశోధన సంస్థ బ్లూమ్‌బెర్గ్‌ఎన్‌ఇఎఫ్.17లో ఎనర్జీ స్టోరేజ్ అసోసియేట్ హెలెన్ కో చెప్పారు

C. రవాణా/మండే సామర్థ్యం

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ట్రాన్స్‌పోర్టేషన్ (DOT) ప్రమాదకర మెటీరియల్స్ నిబంధనల ప్రకారం US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ట్రాన్స్‌పోర్టేషన్ పైప్‌లైన్ మరియు హాజర్డస్ మెటీరియల్స్ సేఫ్టీ అడ్మినిస్ట్రేషన్ (PHMSA) ద్వారా ప్రమాదకర పదార్థంగా నియంత్రించబడతాయి.ప్రామాణిక బ్యాటరీల వలె కాకుండా, చాలా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు మండే పదార్థాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు చాలా ఎక్కువ శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి.ఫలితంగా, షార్ట్ సర్క్యూట్, భౌతిక నష్టం, సరికాని డిజైన్ లేదా అసెంబ్లీ వంటి కొన్ని పరిస్థితులలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు వేడెక్కుతాయి మరియు మండించవచ్చు.ఒకసారి వెలిగిస్తే, లిథియం సెల్ మరియు బ్యాటరీ మంటలను ఆర్పడం కష్టం.18 ఫలితంగా, కంపెనీలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో కూడిన లావాదేవీలలో నిమగ్నమైనప్పుడు సంభావ్య ప్రమాదాల గురించి తెలుసుకోవాలి మరియు సరైన జాగ్రత్తలను అంచనా వేయాలి.

సాంప్రదాయ వాహనాలతో పోలిస్తే ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు ఆకస్మిక మంటలకు ఎక్కువ అవకాశం ఉందో లేదో తెలుసుకోవడానికి ఈ రోజు వరకు ఎటువంటి నిశ్చయాత్మక పరిశోధన లేదు.19 పరిశోధన ప్రకారం ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మండే అవకాశం 0.03% మాత్రమే, సాంప్రదాయ దహన యంత్రాలతో పోలిస్తే 1.5% మండే అవకాశం ఉంది. .20 హైబ్రిడ్ వాహనాలు-అధిక వోల్టేజ్ బ్యాటరీ మరియు అంతర్గత దహన యంత్రాన్ని కలిగి ఉంటాయి-వాహనం అగ్ని ప్రమాదానికి 3.4% అత్యధిక సంభావ్యతను కలిగి ఉంటుంది.21

ఫిబ్రవరి 16, 2022న, జర్మనీ నుండి అమెరికాకు దాదాపు 4,000 వాహనాలతో వెళ్తున్న కార్గో షిప్ అట్లాంటిక్ మహాసముద్రంలో మంటల్లో చిక్కుకుంది.22 దాదాపు రెండు వారాల తర్వాత, కార్గో షిప్ అట్లాంటిక్ మధ్యలో మునిగిపోయింది.బోర్డులోని సాంప్రదాయ మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల విచ్ఛిన్నానికి సంబంధించి అధికారిక ప్రకటన లేనప్పటికీ, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ వాహనాలు మంటలను ఆర్పడం కష్టతరం చేసేవి.

III.ముగింపు

ప్రపంచం స్వచ్ఛమైన శక్తి వైపు కదులుతున్నప్పుడు, సరఫరా గొలుసుకు సంబంధించిన ప్రశ్నలు మరియు సమస్యలు పెరుగుతాయి.ఏదైనా ఒప్పందాన్ని అమలు చేయడానికి ముందు ఈ ప్రశ్నలను వీలైనంత త్వరగా పరిష్కరించాలి.మీరు లేదా మీ కంపెనీ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు మెటీరియల్ కాంపోనెంట్ అయిన లావాదేవీలలో పాలుపంచుకున్నట్లయితే, ముడి పదార్థాల సోర్సింగ్ మరియు ధరల సమస్యలకు సంబంధించి చర్చల సమయంలో ముందుగా పరిష్కరించాల్సిన ముఖ్యమైన సరఫరా గొలుసు అడ్డంకులు ఉన్నాయి.ముడి పదార్ధాల పరిమిత లభ్యత మరియు లిథియం గనులను అభివృద్ధి చేయడంలో సంక్లిష్టత ఉన్నందున, కంపెనీలు లిథియం మరియు ఇతర కీలకమైన భాగాలను పొందేందుకు ప్రత్యామ్నాయ మార్గాలను చూడాలి.లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలపై ఆధారపడే కంపెనీలు ఆర్థికంగా లాభదాయకమైన సాంకేతికతను మూల్యాంకనం చేయాలి మరియు పెట్టుబడి పెట్టాలి మరియు సరఫరా-గొలుసు సమస్యలను నివారించడానికి ఈ బ్యాటరీల యొక్క సాధ్యత మరియు పునర్వినియోగ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతాయి.ప్రత్యామ్నాయంగా, కంపెనీలు లిథియం కోసం బహుళ-సంవత్సరాల ఒప్పందాలను కుదుర్చుకోవచ్చు.అయినప్పటికీ, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అరుదైన ఎర్త్ మెటల్స్‌పై ఎక్కువగా ఆధారపడటం వలన, కంపెనీలు లోహాల సోర్సింగ్ మరియు భౌగోళిక రాజకీయ సమస్యలు వంటి మైనింగ్ మరియు రిఫైనింగ్‌ను ప్రభావితం చేసే ఇతర సమస్యలను ఎక్కువగా పరిగణించాలి.