Temiz enerjiye yönelme ve elektrikli araçlara olan talebin artmasıyla birlikte üreticiler pillere, özellikle de lityum iyon pillere her zamankinden daha fazla ihtiyaç duyuyor.Pille çalışan araçlara geçişin hızlandığının örnekleri her yerde: Amerika Birleşik Devletleri Posta Servisi, Yeni Nesil Teslimat Araçlarının ve diğer ticari araçların en az %40'ının elektrikli araçlar olacağını duyurdu; Amazon, bir düzineden fazla şehirde Rivian teslimat kamyonetlerini kullanmaya başladı. ve Walmart, 4.500 elektrikli teslimat kamyoneti satın almak için bir anlaşma imzaladı.Bu dönüşümlerin her biri, pillere yönelik tedarik zincirindeki baskıyı artırıyor.Bu makale, lityum iyon pil endüstrisine ve bu pillerin üretimini ve geleceğini etkileyen mevcut tedarik zinciri sorunlarına genel bir bakış sunacaktır.
I. Lityum İyon Pile Genel Bakış
Lityum-iyon pil endüstrisi büyük ölçüde ham madde madenciliğine ve pil üretimine dayanıyor; bunların her ikisi de tedarik zinciri müdahalesine karşı savunmasız.
Lityum-iyon piller temel olarak dört temel bileşenden oluşur: Şekil 1'de gösterildiği gibi katot, anot, ayırıcı ve elektrolit. Yüksek düzeyde katot (lityum iyonları üreten bileşen) lityum oksitten oluşur.1 Anot (lityum iyonlarını depolayan bileşen) genellikle grafitten yapılır.Elektrolit, tuzlardan, çözücülerden ve katkı maddelerinden oluşan lityum iyonlarının serbest hareketine izin veren bir ortamdır.Son olarak ayırıcı, katot ile anot arasındaki mutlak bariyerdir.
Katot bu makaleyle ilgili kritik bileşendir çünkü tedarik zinciri sorunlarının ortaya çıkma ihtimalinin en yüksek olduğu yer burasıdır.Katodun bileşimi büyük ölçüde pilin uygulanmasına bağlıdır.2
Başvuru İçin Gerekli Unsurlar
Cep telefonları
Kameralar
Dizüstü Bilgisayarlar Kobalt ve Lityum
Elektrikli El Aletleri
Tıbbi Ekipman Manganez ve Lityum
or
Nikel-Kobalt-Manganez ve Lityum
or
Fosfat ve Lityum
Yeni cep telefonları, kameralar ve bilgisayarlara yönelik yaygınlık ve devam eden talep göz önüne alındığında, kobalt ve lityum, lityum iyon pillerin üretimindeki en değerli hammaddelerdir ve bugün halihazırda tedarik zinciri kesintileriyle karşı karşıyadır.
Lityum iyon pillerin üretiminde üç önemli aşama vardır: (1) hammadde madenciliği, (2) hammaddelerin rafine edilmesi ve (3) pillerin kendilerinin üretilip üretilmesi.Bu aşamaların her birinde, sorunların üretim aşamasında ortaya çıkmasını beklemek yerine, sözleşme müzakereleri sırasında ele alınması gereken tedarik zinciri sorunları vardır.
II.Pil Endüstrisindeki Tedarik Zinciri Sorunları
A. Üretim
Çin şu anda küresel lityum iyon pil tedarik zincirine hakim durumda ve 2021'de küresel pazara giren tüm lityum iyon pillerin %79'unu üretiyor.3 Ülke ayrıca pil depolama ve elektrikli araçlara yönelik küresel lityum rafinerisinin %61'ini4 ve işlemenin %100'ünü kontrol ediyor. pil anotları için kullanılan doğal grafit.5 Çin'in lityum iyon pil endüstrisindeki hakim konumu ve ilgili nadir toprak elementleri, hem şirketler hem de hükümetler için endişe kaynağıdır.
COVID-19, Ukrayna'daki savaş ve kaçınılmaz jeopolitik huzursuzluk küresel tedarik zincirlerini etkilemeye devam edecek.Her sektör gibi enerji sektörü de bu faktörlerden etkilendi ve etkilenmeye devam edecek.Pil üretiminde kritik malzemeler olan kobalt, lityum ve nikel, üretim ve işlemenin coğrafi olarak yoğunlaşması ve işçi ve insan haklarını ihlal ettiği iddia edilen yargı bölgelerinin hakimiyetinde olması nedeniyle tedarik zinciri risklerine maruz kalmaktadır.Daha fazla bilgi için Jeopolitik Risk Çağında Tedarik Zinciri Kesintisini Yönetmek hakkındaki makalemize bakın.
Arjantin aynı zamanda, halihazırda faaliyette olan yalnızca iki madeni ile dünya rezervlerinin %21'ini oluşturduğundan, lityum için küresel mücadelenin ön saflarında yer alıyor.6 Çin'e benzer şekilde, Arjantin de hammadde madenciliği konusunda önemli bir güce sahip ve kapasitesini genişletmeyi planlıyor. Planlanan on üç maden ve potansiyel olarak düzinelerce maden ile lityum tedarik zincirinde daha fazla etki yaratacak.
Avrupa ülkeleri de üretimlerini artırıyor; Avrupa Birliği, küresel üretim kapasitesinin %11'i ile 2025 yılına kadar dünyanın en büyük ikinci lityum iyon pil üreticisi olmaya hazırlanıyor.7
Son zamanlardaki çabalara rağmen8 ABD, nadir toprak metallerinin madenciliği veya rafine edilmesinde önemli bir varlığa sahip değildir.Bu nedenle ABD, lityum iyon pil üretmek için büyük ölçüde yabancı kaynaklara güveniyor.Haziran 2021'de ABD Enerji Bakanlığı (DOE), büyük kapasiteli pil tedarik zincirine ilişkin bir inceleme yayınladı ve tamamen yerli bir pil tedarik zincirini desteklemek için kritik malzemeler için yerli üretim ve işleme yeteneklerinin oluşturulmasını önerdi.9 DOE, çoklu enerji teknolojiler büyük ölçüde güvensiz ve istikrarsız yabancı kaynaklara bağımlıdır ve bu da pil endüstrisinin yurt içinde büyümesini gerektirir.10 Buna yanıt olarak DOE, Şubat 2022'de ABD'nin kritik öneme sahip lityum iyon pil üretimini artırmak için 2,91 milyar dolar sağlamak üzere iki niyet bildirimi yayınladı. enerji sektörünü büyütüyor.11 DOE, pil malzemeleri için rafine ve üretim tesislerine, geri dönüşüm tesislerine ve diğer üretim tesislerine fon sağlamayı planlıyor.
Yeni teknoloji aynı zamanda lityum iyon pil üretiminin manzarasını da değiştirecek.Kaliforniya merkezli yeni kurulan bir şirket olan Lilac Solutions, geleneksel yöntemlere göre iki kata kadar daha fazla lityum12 geri kazanabilen bir teknoloji sunuyor.13 Benzer şekilde Princeton NuEnergy, eski pillerden yeni piller üretmenin ucuz ve sürdürülebilir bir yolunu geliştiren başka bir girişim.14 Bu tür yeni teknolojiler tedarik zinciri darboğazını hafifletecek olsa da, lityum iyon pil üretiminin ağırlıklı olarak ham kaynak malzeme mevcudiyetine dayandığı gerçeğini değiştirmiyor.Sonuç olarak dünyanın mevcut lityum üretimi Şili, Avustralya, Arjantin ve Çin'de yoğunlaşmıştır.15 Aşağıdaki Şekil 2'de de belirtildiği gibi, yabancı kaynaklı malzemelere bağımlılığın önümüzdeki birkaç yıl boyunca lityumun daha da geliştirilmesine kadar devam etmesi muhtemeldir. nadir toprak metallerine dayanmayan pil teknolojisi.
Şekil 2: Gelecekteki Lityum Üretim Kaynakları
B. Fiyat
Ayrı bir makalede Foley'den Lauren Loew, lityum fiyatlarındaki artışın artan pil taleplerini nasıl yansıttığını ve maliyetin 2021'den bu yana %900'den fazla arttığını tartıştı.16 Enflasyon tüm zamanların en yüksek seviyesinde kaldığı için bu fiyat artışları devam ediyor.Lityum iyon pillerin artan maliyetleri enflasyonla birleştiğinde elektrikli araç fiyatlarının da artmasına neden oldu.Enflasyonun tedarik zinciri üzerindeki etkisine ilişkin ek bilgi için Enflasyon Sıkıntıları: Şirketlerin Tedarik Zincirinde Enflasyonla Mücadelenin Dört Temel Yolu başlıklı makalemize bakın.
Karar vericiler, lityum iyon pilleri içeren sözleşmeler üzerindeki enflasyonun etkisinin farkında olmak isteyeceklerdir."ABD gibi köklü enerji depolama pazarlarında yüksek maliyetler, bazı geliştiricilerin sözleşme fiyatlarını alıcılarla yeniden müzakere etme arayışına girmesine neden oldu.Bu yeniden müzakereler zaman alabilir ve projenin devreye alınmasını geciktirebilir."BloombergNEF araştırma şirketinde enerji depolama ortağı olan Helen Kou diyor.17
C. Taşımacılık/Yanıcılık
Lityum-iyon piller, ABD Ulaştırma Bakanlığı Boru Hattı ve Tehlikeli Madde Güvenliği İdaresi (PHMSA) tarafından ABD Ulaştırma Bakanlığı'nın (DOT) Tehlikeli Maddeler Düzenlemeleri kapsamında tehlikeli madde olarak düzenlenmektedir.Standart pillerden farklı olarak çoğu lityum iyon pil, yanıcı maddeler içerir ve inanılmaz derecede yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.Sonuç olarak lityum iyon piller, kısa devre, fiziksel hasar, yanlış tasarım veya montaj gibi belirli koşullar altında aşırı ısınabilir ve tutuşabilir.Lityum hücre ve pil yangınlarının bir kez tutuştuktan sonra söndürülmesi zor olabilir.18 Sonuç olarak şirketlerin, lityum iyon pillerle ilgili işlemler yaparken potansiyel risklerin farkında olmaları ve uygun önlemleri değerlendirmeleri gerekiyor.
Bugüne kadar, elektrikli araçların geleneksel araçlarla karşılaştırıldığında kendiliğinden yangınlara daha yatkın olup olmadığını belirleyen kesin bir araştırma bulunmuyor.19 Araştırmalar, %1,5 tutuşma şansına sahip geleneksel içten yanmalı motorlara kıyasla elektrikli araçların yalnızca %0,03 tutuşma şansına sahip olduğunu gösteriyor. .20 Yüksek voltajlı aküye ve içten yanmalı motora sahip olan hibrit araçlar %3,4 ile en yüksek araç yangını olasılığına sahiptir.21
16 Şubat 2022'de Almanya'dan Amerika Birleşik Devletleri'ne yaklaşık 4.000 araç taşıyan bir kargo gemisi Atlantik Okyanusu'nda alev aldı.22 Yaklaşık iki hafta sonra kargo gemisi Atlantik'in ortasında battı.Gemideki geleneksel ve elektrikli araçların arızalarına ilişkin resmi bir açıklama olmasa da, lityum iyon bataryalı araçlar yangınların söndürülmesini zorlaştıracaktı.
III.Çözüm
Dünya daha temiz enerjiye doğru ilerledikçe tedarik zinciriyle ilgili sorular ve sorunlar artacak.Bu soruların herhangi bir sözleşme yapılmadan önce mümkün olan en kısa sürede ele alınması gerekir.Siz veya şirketiniz, lityum iyon pillerin önemli bir bileşen olduğu işlemlerde yer alıyorsanız, hammaddelerin tedariki ve fiyatlandırma konularıyla ilgili müzakereler sırasında erkenden ele alınması gereken önemli tedarik zinciri engelleri vardır.Hammaddelerin sınırlı mevcudiyeti ve lityum madenlerinin geliştirilmesindeki karmaşıklıklar ışığında, şirketlerin lityum ve diğer kritik bileşenleri elde etmek için alternatif yollar araması gerekiyor.Lityum iyon pillere güvenen şirketler, tedarik zinciri sorunlarından kaçınmak için ekonomik açıdan uygun olan ve bu pillerin uygulanabilirliğini ve geri dönüştürülebilirliğini en üst düzeye çıkaran teknolojiyi değerlendirmeli ve bunlara yatırım yapmalıdır.Alternatif olarak şirketler lityum için çok yıllı anlaşmalar yapabilirler.Bununla birlikte, lityum iyon pillerin üretiminde nadir toprak metallerine olan yoğun bağımlılık göz önüne alındığında, şirketlerin metallerin kaynağını ve jeopolitik konular gibi madencilik ve rafinajı etkileyebilecek diğer konuları yoğun bir şekilde dikkate alması gerekiyor.
Gönderim zamanı: 24 Eylül 2022