Sa pagtulak tungo sa malinis na enerhiya at tumaas na pangangailangan para sa mga de-koryenteng sasakyan, ang mga tagagawa ay nangangailangan ng mga baterya - partikular na mga baterya ng lithium-ion - higit kailanman.Ang mga halimbawa ng pabilis na paglipat sa mga sasakyang pinapagana ng baterya ay nasa lahat ng dako: inanunsyo ng United States Postal Service ang hindi bababa sa 40% ng mga Next Generation Delivery Vehicle nito at ang iba pang komersyal na sasakyan ay magiging mga de-kuryenteng sasakyan, sinimulan ng Amazon ang paggamit ng mga Rivian delivery van sa mahigit isang dosenang lungsod, at ang Walmart ay nagsagawa ng isang kasunduan na bumili ng 4,500 electric delivery van.Sa bawat isa sa mga conversion na ito, tumitindi ang strain sa supply chain para sa mga baterya.Magbibigay ang artikulong ito ng pangkalahatang-ideya ng industriya ng baterya ng lithium-ion at ang kasalukuyang mga isyu sa supply chain na nakakaapekto sa produksyon at hinaharap ng mga bateryang ito.
I. Pangkalahatang-ideya ng Baterya ng Lithium-Ion
Ang industriya ng baterya ng lithium-ion ay lubos na umaasa sa pagmimina ng mga hilaw na materyales at produksyon ng mga baterya—na parehong mahina sa pagkagambala sa supply chain.
Ang mga baterya ng lithium-ion ay pangunahing binubuo ng apat na pangunahing bahagi: isang cathode, anode, separator, at electrolyte, tulad ng ipinapakita sa Figure 1. Sa isang mataas na antas, ang cathode (ang bahagi na gumagawa ng mga lithium ions) ay binubuo ng lithium oxide.1 Ang anode (ang sangkap na nag-iimbak ng mga lithium ions) ay karaniwang gawa sa grapayt.Ang electrolyte ay isang daluyan na nagbibigay-daan sa libreng paggalaw ng mga lithium ions na binubuo ng mga salts, solvents, at additives.Sa wakas, ang separator ay ang ganap na hadlang sa pagitan ng katod at anode.
Ang cathode ay ang kritikal na bahagi na nauugnay sa artikulong ito dahil dito malamang na lumitaw ang mga isyu sa supply chain.Ang komposisyon ng cathode ay lubos na nakadepende sa paggamit ng baterya.2
Mga Elemento na Kinakailangan ng Application
Mga cell phone
Mga camera
Mga Laptop Cobalt at Lithium
Mga Power Tool
Kagamitang Medikal Manganese at Lithium
or
Nickel-Cobalt-Manganese at Lithium
or
Phosphate at Lithium
Dahil sa laganap at patuloy na pangangailangan para sa mga bagong cell phone, camera, at computer, ang cobalt at lithium ay ang pinakamahalagang hilaw na materyales sa paggawa ng mga lithium-ion na baterya at nahaharap na sa mga pagkagambala sa supply chain ngayon.
Mayroong tatlong mahahalagang yugto sa paggawa ng mga baterya ng lithium-ion: (1) pagmimina para sa mga hilaw na materyales, (2) pagpino ng mga hilaw na materyales, at (3) paggawa at paggawa ng mga baterya mismo.Sa bawat yugtong ito, may mga isyu sa supply chain na dapat tugunan sa panahon ng kontraktwal na negosasyon sa halip na maghintay para sa mga isyu na lumabas sa panahon ng produksyon.
II.Mga Isyu sa Supply Chain sa loob ng Industriya ng Baterya
A. Produksyon
Kasalukuyang nangingibabaw ang China sa pandaigdigang kadena ng supply ng baterya ng lithium-ion, na gumagawa ng 79% ng lahat ng mga baterya ng lithium-ion na pumasok sa pandaigdigang merkado noong 2021.3 Mas kontrolado ng bansa ang 61% ng pandaigdigang pagpino ng lithium para sa imbakan ng baterya at mga de-kuryenteng sasakyan4 at 100% ng pagproseso ng natural na grapayt na ginagamit para sa mga anod ng baterya.5 Ang nangingibabaw na posisyon ng China sa industriya ng baterya ng lithium-ion at mga nauugnay na elemento ng rare earth ay sanhi ng pagkabahala kapwa sa mga kumpanya at gobyerno.
Ang COVID-19, ang digmaan sa Ukraine, at ang hindi maiiwasang geopolitical na kaguluhan ay patuloy na makakaapekto sa mga pandaigdigang supply chain.Tulad ng ibang industriya, ang sektor ng enerhiya ay naapektuhan at patuloy na maaapektuhan ng mga salik na ito.Ang Cobalt, lithium, at nickel—mga kritikal na materyales sa paggawa ng mga baterya—ay nakalantad sa mga panganib sa supply chain dahil ang produksyon at pagproseso ay heograpikal na nakakonsentra at pinangungunahan ng mga hurisdiksyon na pinaghihinalaang lumalabag sa paggawa at karapatang pantao.Para sa karagdagang impormasyon, tingnan ang aming artikulo sa Pamamahala ng Pagkagambala sa Supply Chain sa Panahon ng Geopolitical na Panganib.
Ang Argentina ay nangunguna rin sa pandaigdigang pag-aagawan para sa lithium dahil ito ay kasalukuyang bumubuo ng 21% ng mga reserba sa mundo na may dalawang minahan lamang na gumagana.6 Katulad ng China, ang Argentina ay may malaking kapangyarihan sa pagmimina ng mga hilaw na materyales at planong palawakin ang mga ito. higit na impluwensya sa supply chain ng lithium, na may labintatlong nakaplanong mga minahan at potensyal na dose-dosenang higit pa sa mga gawain.
Ang mga bansang Europeo ay tumataas din ang kanilang produksyon, kung saan ang European Union ay nakahanda na maging pangalawang pinakamalaking producer ng mga lithium-ion na baterya sa mundo pagsapit ng 2025 na may 11% ng pandaigdigang kapasidad ng produksyon.7
Sa kabila ng mga kamakailang pagsisikap,8 ang Estados Unidos ay walang makabuluhang presensya sa pagmimina o pagpino ng mga rare earth metal.Dahil dito, lubos na umaasa ang Estados Unidos sa mga dayuhang mapagkukunan upang makagawa ng mga bateryang lithium-ion.Noong Hunyo 2021, naglathala ang US Department of Energy (DOE) ng pagsusuri sa malaking kapasidad na supply chain ng baterya at nagrekomenda ng pagtatatag ng mga kakayahan sa produksyon at pagproseso ng domestic para sa mga kritikal na materyales upang suportahan ang isang ganap na domestic supply chain ng baterya.9 Natukoy ng DOE na maraming enerhiya ang mga teknolohiya ay lubos na umaasa sa hindi secure at hindi matatag na mga dayuhang pinagmumulan—nangangailangan ng domestic na paglago ng industriya ng baterya.10 Bilang tugon, ang DOE ay naglabas ng dalawang notice of intent noong Pebrero 2022 upang magbigay ng $2.91 bilyon para palakasin ang produksyon ng US ng mga lithium-ion na baterya na kritikal sa pagpapalaki ng sektor ng enerhiya.11 Nilalayon ng DOE na pondohan ang mga planta ng pagpino at produksyon para sa mga materyales sa baterya, mga pasilidad sa pagre-recycle, at iba pang pasilidad sa pagmamanupaktura.
Babaguhin din ng bagong teknolohiya ang tanawin ng produksyon ng baterya ng lithium-ion.Ang Lilac Solutions, isang kumpanya ng startup na nakabase sa California, ay nag-aalok ng teknolohiya na maaaring makabawi12 hanggang dalawang beses na mas maraming lithium kaysa sa mga tradisyonal na pamamaraan.13 Gayundin, ang Princeton NuEnergy ay isa pang startup na nakabuo ng mura at napapanatiling paraan upang gumawa ng mga bagong baterya mula sa mga luma.14 Bagama't ang ganitong uri ng bagong teknolohiya ay magpapagaan sa supply chain bottleneck, hindi nito binabago ang katotohanan na ang produksyon ng baterya ng lithium-ion ay lubos na umaasa sa pagkakaroon ng raw source na materyal.Ang ilalim na linya ay nananatili na ang kasalukuyang produksyon ng lithium sa mundo ay puro sa Chile, Australia, Argentina, at China.15 Gaya ng ipinahiwatig sa Figure 2 sa ibaba, ang pag-asa sa mga materyales na galing sa ibang bansa ay malamang na magpatuloy sa susunod na ilang taon hanggang sa karagdagang pag-unlad ng teknolohiya ng baterya na hindi umaasa sa mga rare earth metal.
Larawan 2: Mga Pinagmumulan ng Produksyon ng Lithium sa Hinaharap
B. Presyo
Sa isang hiwalay na artikulo, tinalakay ni Lauren Loew ni Foley kung paano ipinapakita ng pagtaas ng presyo ng lithium ang tumaas na pangangailangan ng baterya, na ang gastos ay tumataas nang higit sa 900% mula noong 2021.16 Ang mga pagtaas ng presyo na ito ay nagpapatuloy habang ang inflation ay nananatiling mataas sa lahat ng oras.Ang tumataas na halaga ng mga baterya ng lithium-ion, kasama ng inflation, ay nagresulta na sa pagtaas ng mga presyo para sa mga de-kuryenteng sasakyan.Para sa karagdagang impormasyon sa epekto ng inflation sa supply chain, tingnan ang aming artikulong Inflation Woes: Four Key Ways for Companies to Address Inflation in the Supply Chain.
Gustong malaman ng mga gumagawa ng desisyon ang epekto ng inflation sa kanilang mga kontrata na kinasasangkutan ng mga baterya ng lithium-ion.“Sa mahusay na itinatag na mga merkado ng pag-iimbak ng enerhiya, tulad ng US, ang mas mataas na gastos ay nagresulta sa ilang mga developer na naghahanap upang muling makipag-ayos sa mga presyo ng kontrata sa mga offtakers.Ang mga renegotiations na ito ay maaaring tumagal ng oras at maantala ang pag-commissioning ng proyekto.”sabi ni Helen Kou, isang kasama sa pag-iimbak ng enerhiya sa kumpanya ng pananaliksik na BloombergNEF.17
C. Transportasyon/Sunog
Ang mga bateryang Lithium-ion ay kinokontrol bilang isang mapanganib na materyal sa ilalim ng Mga Mapanganib na Materyal na Regulasyon ng US Department of Transportation (DOT) ng US Department of Transportation Pipeline at Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA).Hindi tulad ng mga karaniwang baterya, karamihan sa mga baterya ng lithium-ion ay naglalaman ng mga nasusunog na materyales at may napakataas na density ng enerhiya.Bilang resulta, ang mga baterya ng lithium-ion ay maaaring mag-overheat at mag-apoy sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, tulad ng short circuit, pisikal na pinsala, hindi tamang disenyo, o pagpupulong.Sa sandaling mag-apoy, maaaring mahirap patayin ang mga sunog ng lithium cell at baterya.18 Bilang resulta, kailangang malaman ng mga kumpanya ang mga potensyal na panganib at suriin ang mga wastong pag-iingat kapag nakikibahagi sa mga transaksyong may kinalaman sa mga bateryang lithium-ion.
Sa ngayon, walang tiyak na pananaliksik upang matukoy kung ang mga de-koryenteng sasakyan ay mas madaling kapitan ng mga kusang sunog kumpara sa mga tradisyunal na sasakyan.19 Ipinakikita ng pananaliksik na ang mga de-koryenteng sasakyan ay may 0.03% lamang na posibilidad na mag-apoy, kumpara sa mga tradisyunal na makina ng pagkasunog sa 1.5% na pagkakataong mag-apoy. .20 Ang mga hybrid na sasakyan—na may mataas na boltahe na baterya at internal combustion engine—ay may pinakamalaking posibilidad na masunog ang sasakyan sa 3.4%.21
Noong Pebrero 16, 2022, nasunog sa Karagatang Atlantiko ang isang cargo ship na may lulan na halos 4,000 sasakyan mula Germany patungong United States.22 Makalipas ang halos dalawang linggo, lumubog ang cargo ship sa gitna ng Atlantic.Bagama't walang opisyal na pahayag tungkol sa pagkasira ng mga tradisyunal at de-koryenteng sasakyan na nakasakay, ang mga sasakyang baterya ng lithium-ion ay magpapahirap sa mga apoy na mapatay.
III.Konklusyon
Habang umuusad ang mundo patungo sa mas malinis na enerhiya, lalago ang mga tanong at isyu na kinasasangkutan ng supply chain.Ang mga tanong na ito ay dapat matugunan sa lalong madaling panahon bago isagawa ang anumang kontrata.Kung ikaw o ang iyong kumpanya ay kasangkot sa mga transaksyon kung saan ang mga baterya ng lithium-ion ay isang materyal na bahagi, may mga makabuluhang hadlang sa supply chain na dapat matugunan nang maaga sa panahon ng mga negosasyon tungkol sa pagkuha ng mga hilaw na materyales at mga isyu sa pagpepresyo.Dahil sa limitadong kakayahang magamit ng mga hilaw na materyales at mga kumplikadong kasangkot sa pagbuo ng mga minahan ng lithium, ang mga kumpanya ay dapat na tumingin sa mga alternatibong paraan para sa pagkuha ng lithium at iba pang mga kritikal na bahagi.Ang mga kumpanyang umaasa sa mga baterya ng lithium-ion ay dapat na magsuri at mamuhunan sa teknolohiya na matipid sa ekonomiya at i-maximize ang posibilidad at recyclability ng mga bateryang ito upang maiwasan ang mga isyu sa supply-chain.Bilang kahalili, maaaring pumasok ang mga kumpanya sa mga multi-year na kasunduan para sa lithium.Gayunpaman, dahil sa matinding pag-asa sa mga rare earth metal upang makagawa ng mga lithium-ion na baterya, dapat na lubos na isaalang-alang ng mga kumpanya ang pagkuha ng mga metal at iba pang mga isyu na maaaring makaapekto sa pagmimina at pagpino, gaya ng mga isyu sa geopolitical.
Oras ng post: Set-24-2022