Toza energiyaga intilish va elektr transport vositalariga talab ortib borayotganligi sababli, ishlab chiqaruvchilar batareyalarga, xususan, lityum-ion batareyalarga har qachongidan ham ko'proq muhtoj.Akkumulyatorli transport vositalariga tez o‘tish misollari hamma joyda mavjud: Amerika Qo‘shma Shtatlari pochta xizmati o‘zining yangi avlod yetkazib berish vositalarining kamida 40 foizini va boshqa tijorat transport vositalarini elektr transport vositalaridan iborat bo‘lishini e’lon qildi, Amazon o‘ndan ortiq shaharlarda Rivian yuk mashinalaridan foydalanishni boshladi, va Walmart 4500 ta elektr yuk tashish furgonlarini sotib olish bo'yicha kelishuvni amalga oshirdi.Ushbu konversiyalarning har biri bilan batareyalar uchun ta'minot zanjiridagi kuchlanish kuchayadi.Ushbu maqolada lityum-ion batareyalar sanoati va ushbu batareyalarning ishlab chiqarilishi va kelajagiga ta'sir qiluvchi joriy ta'minot zanjiri muammolari haqida umumiy ma'lumot beriladi.
I. Lityum-ion batareyasining umumiy ko'rinishi
Lityum-ion batareyalar sanoati asosan xom ashyo qazib olish va batareyalar ishlab chiqarishga tayanadi - ikkalasi ham ta'minot zanjiri aralashuviga qarshi himoyasiz.
Lityum-ion batareyalar asosan to'rtta asosiy komponentdan iborat: 1-rasmda ko'rsatilganidek, katod, anod, ajratuvchi va elektrolit. Yuqori darajada katod (litiy ionlarini ishlab chiqaradigan komponent) lityum oksiddan iborat.1 Anod (litiy ionlarini saqlaydigan komponent) odatda grafitdan tayyorlanadi.Elektrolitlar tuzlar, erituvchilar va qo'shimchalardan tashkil topgan litiy ionlarining erkin harakatlanishini ta'minlaydigan vositadir.Nihoyat, ajratuvchi katod va anod o'rtasidagi mutlaq to'siqdir.
Katod ushbu maqola uchun muhim komponent hisoblanadi, chunki ta'minot zanjiri bilan bog'liq muammolar eng ko'p paydo bo'lishi mumkin.Katodning tarkibi ko'p jihatdan batareyaning qo'llanilishiga bog'liq.2
Ilova talab qilinadigan elementlar
Uyali telefonlar
Kameralar
Noutbuklar Kobalt va Litiy
Elektr asboblari
Tibbiy asbob-uskunalar marganets va litiy
or
Nikel-kobalt-marganets va litiy
or
Fosfat va litiy
Yangi uyali telefonlar, kameralar va kompyuterlarga keng tarqalganligi va davom etayotgan talabni hisobga olgan holda, kobalt va litiy litiy-ionli batareyalar ishlab chiqarishda eng qimmatli xom ashyo hisoblanadi va bugungi kunda ta'minot zanjiri uzilishlariga duch kelmoqda.
Lityum-ion batareyalarni ishlab chiqarishda uchta muhim bosqich mavjud: (1) xom ashyoni qazib olish, (2) xom ashyoni qayta ishlash va (3) batareyalarni o'zlari ishlab chiqarish va ishlab chiqarish.Ushbu bosqichlarning har birida ishlab chiqarish jarayonida yuzaga keladigan muammolarni kutish o'rniga, shartnomaviy muzokaralar davomida hal qilinishi kerak bo'lgan ta'minot zanjiri muammolari mavjud.
II.Batareya sanoatida ta'minot zanjiri muammolari
A. Ishlab chiqarish
Xitoy hozirda jahon litiy-ionli batareyalar yetkazib berish zanjirida hukmronlik qiladi va 2021-yilda jahon bozoriga kirgan barcha litiy-ionli batareyalarning 79 foizini ishlab chiqaradi.3 Mamlakat akkumulyatorlarni saqlash va elektr transport vositalari uchun global litiyni qayta ishlashning 61 foizini va qayta ishlashning 100 foizini nazorat qiladi. akkumulyator anodlari uchun ishlatiladigan tabiiy grafit.5 Xitoyning litiy-ionli akkumulyatorlar sanoati va u bilan bog'liq nodir yer elementlaridagi ustun mavqei kompaniyalar va hukumatlar uchun tashvish uyg'otadi.
COVID-19, Ukrainadagi urush va muqarrar geosiyosiy tartibsizliklar global ta'minot zanjirlariga ta'sir qilishda davom etadi.Har qanday sanoat kabi, energetika sohasi ham bu omillar ta'sirida bo'lgan va bo'ladi.Kobalt, litiy va nikel - batareyalar ishlab chiqarishda muhim materiallar - etkazib berish zanjiri xavfiga duchor bo'ladi, chunki ishlab chiqarish va qayta ishlash geografik jihatdan jamlangan va mehnat va inson huquqlarini buzganligi da'vo qilingan yurisdiksiyalar tomonidan hukmronlik qiladi.Qo'shimcha ma'lumot olish uchun Geosiyosiy xavf davrida ta'minot zanjiri uzilishini boshqarish haqidagi maqolamizga qarang.
Argentina litiy boʻyicha global kurashda ham birinchi oʻrinda turadi, chunki u hozirda atigi ikkita kon bilan jahon zahiralarining 21% ni tashkil qiladi.6 Xitoyga oʻxshab, Argentina ham xomashyo qazib olishda katta kuchga ega va oʻz faoliyatini kengaytirishni rejalashtirmoqda. lityum ta'minot zanjiriga yanada ta'sir ko'rsatish, o'n uchta rejalashtirilgan konlar va potentsial o'nlab boshqa konlar ishlarida.
Yevropa davlatlari ham oʻz ishlab chiqarishlarini koʻpaytirmoqda, Yevropa Ittifoqi 2025 yilga borib jahon ishlab chiqarish quvvatining 11% ga ega boʻlgan litiy-ion batareyalar ishlab chiqaruvchisi boʻlib dunyoda ikkinchi oʻrinni egallashga tayyor.7
So'nggi sa'y-harakatlarga qaramay,8 Qo'shma Shtatlar noyob tuproq metallarini qazib olish yoki qayta ishlashda sezilarli ishtirokga ega emas.Shu sababli, Qo'shma Shtatlar litiy-ionli batareyalarni ishlab chiqarishda ko'p jihatdan xorijiy manbalarga tayanadi.2021-yil iyun oyida AQSh Energetika vazirligi (DOE) katta sig‘imli akkumulyator ta’minot zanjiri sharhini e’lon qildi va to‘liq mahalliy batareya ta’minoti zanjirini qo‘llab-quvvatlash uchun muhim materiallarni mahalliy ishlab chiqarish va qayta ishlash imkoniyatlarini o‘rnatishni tavsiya qildi.9 DOE bir nechta energiyani texnologiyalar xavfsiz va beqaror xorijiy manbalarga juda bogʻliq boʻlib, bu akkumulyator sanoatining ichki oʻsishini taqozo etadi.10 Bunga javoban, DOE 2022-yil fevral oyida AQShda litiy-ion batareyalar ishlab chiqarishni koʻpaytirish uchun 2,91 milliard dollar ajratish niyati haqida ikkita bayonot chiqardi. energetika sektorini rivojlantirish.11 DOE akkumulyator materiallarini qayta ishlash va ishlab chiqarish zavodlarini, qayta ishlash inshootlarini va boshqa ishlab chiqarish ob'ektlarini moliyalashtirish niyatida.
Yangi texnologiya litiy-ionli batareyalar ishlab chiqarish manzarasini ham o'zgartiradi.Kaliforniyada joylashgan Lilac Solutions startap kompaniyasi an'anaviy usullarga qaraganda litiyni12 ikki baravar ko'p qayta tiklay oladigan texnologiyani taklif etadi.13 Xuddi shunday, Princeton NuEnergy ham eski batareyalardan yangi batareyalar yasashning arzon va barqaror usulini ishlab chiqqan yana bir startapdir.14 Garchi ushbu turdagi yangi texnologiya ta'minot zanjiri qiyinchiliklarini engillashtirsa-da, lityum-ion batareyalar ishlab chiqarish xom ashyoning mavjudligiga bog'liqligini o'zgartirmaydi.Xulosa shuki, dunyodagi mavjud lityum ishlab chiqarish Chili, Avstraliya, Argentina va Xitoyda jamlangan.15 Quyidagi 2-rasmda ko'rsatilganidek, chet eldan olingan materiallarga bo'lgan ishonch keyingi bir necha yil ichida lityum ishlab chiqarish yanada rivojlanishigacha davom etishi mumkin. noyob tuproq metallariga tayanmaydigan batareya texnologiyasi.
2-rasm: Kelajakda lityum ishlab chiqarish manbalari
B. Narxi
Alohida maqolada Foley's Loren Lyov lityum narxining oshishi batareyaga bo'lgan talabni qanday aks ettirishini muhokama qildi, 2021 yildan beri narx 900% dan ko'proq o'sdi.16 Inflyatsiya har doimgidek eng yuqori darajada qolayotgani sababli bu narxlarning ko'tarilishi davom etmoqda.Lityum-ion batareyalar narxining oshishi, inflyatsiya bilan birga, elektr transport vositalari narxining oshishiga olib keldi.Inflyatsiyaning ta'minot zanjiriga ta'siri haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun "Inflyatsiya muammolari: Ta'minot zanjiridagi inflyatsiyani bartaraf etishning to'rtta asosiy usuli" maqolamizga qarang.
Qaror qabul qiluvchilar inflyatsiyaning lityum-ion batareyalar bilan bog'liq shartnomalariga ta'siridan xabardor bo'lishni xohlashadi."AQSh kabi yaxshi tashkil etilgan energiya saqlash bozorlarida yuqori xarajatlar ba'zi ishlab chiquvchilarni shartnoma narxlarini bekor qiluvchilar bilan qayta muhokama qilishga intilishlariga olib keldi.Ushbu qayta muzokaralar vaqt talab qilishi va loyihani ishga tushirishni kechiktirishi mumkin”.- deydi BloombergNEF.17 tadqiqot kompaniyasining energiya saqlash bo'yicha xodimi Helen Kou
C. Tashish/Yonuvchanlik
Lityum-ion batareyalar AQSh Transport quvurlari va xavfli materiallar xavfsizligi boshqarmasi (PHMSA) tomonidan AQSh Transport departamentining (DOT) xavfli materiallar qoidalariga muvofiq xavfli material sifatida tartibga solinadi.Standart batareyalardan farqli o'laroq, ko'pchilik lityum-ion batareyalar yonuvchan materiallarni o'z ichiga oladi va nihoyatda yuqori energiya zichligiga ega.Natijada, lityum-ion batareyalar qisqa tutashuv, jismoniy shikastlanish, noto'g'ri dizayn yoki yig'ish kabi muayyan sharoitlarda qizib ketishi va yonishi mumkin.Bir marta litiy xujayrasi va batareya yong'inlarini o'chirish qiyin bo'lishi mumkin.18 Natijada, kompaniyalar litiy-ionli batareyalar bilan bog'liq operatsiyalarni amalga oshirishda potentsial xavflardan xabardor bo'lishlari va tegishli ehtiyot choralarini baholashlari kerak.
Bugungi kunga qadar elektr transport vositalarining an'anaviy transport vositalariga nisbatan o'z-o'zidan yong'inga ko'proq moyilligini aniqlash uchun aniq tadqiqot yo'q.19 Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, an'anaviy yonish dvigatellari bilan solishtirganda 1,5% yonish ehtimoli bor. .20 Yuqori kuchlanishli akkumulyator va ichki yonuv dvigateliga ega gibrid avtomobillar 3,4% ni tashkil etgan holda avtomobil yonish ehtimoli eng katta.21
2022-yilning 16-fevralida Germaniyadan AQShga 4000 ga yaqin avtomobil olib ketayotgan yuk kemasi Atlantika okeanida yonib ketdi.22 Taxminan ikki hafta o‘tgach, yuk kemasi Atlantika okeanining o‘rtasida cho‘kib ketdi.Bortdagi an'anaviy va elektr transport vositalarining buzilishi haqida rasmiy bayonot bo'lmasa-da, litiy-ionli akkumulyatorli transport vositalari yong'inni o'chirishni qiyinlashtirgan bo'lar edi.
III.Xulosa
Dunyo toza energiya sari harakatlanar ekan, ta'minot zanjiri bilan bog'liq savollar va muammolar o'sib boradi.Ushbu savollar har qanday shartnomani bajarishdan oldin imkon qadar tezroq hal qilinishi kerak.Agar siz yoki sizning kompaniyangiz lityum-ionli batareyalar moddiy komponent bo'lgan operatsiyalarda ishtirok etsangiz, xom ashyo manbalari va narxlash masalalari bo'yicha muzokaralar davomida erta hal qilinishi kerak bo'lgan ta'minot zanjiri to'siqlari mavjud.Xom ashyoning cheklanganligi va lityum konlarini rivojlantirish bilan bog'liq murakkabliklarni hisobga olgan holda, kompaniyalar lityum va boshqa muhim komponentlarni olishning muqobil yo'llarini izlashlari kerak.Lityum-ion batareyalarga tayanadigan kompaniyalar ta'minot zanjiri muammolarini oldini olish uchun iqtisodiy jihatdan foydali bo'lgan va ushbu batareyalarning hayotiyligi va qayta ishlanishini maksimal darajada oshiradigan texnologiyani baholashlari va sarmoya kiritishlari kerak.Shu bilan bir qatorda, kompaniyalar lityum bo'yicha ko'p yillik shartnomalar tuzishlari mumkin.Biroq, litiy-ionli akkumulyatorlarni ishlab chiqarishda nodir tuproq metallariga katta bog'liqlik mavjudligini hisobga olib, kompaniyalar metallarni olish va qazib olish va qayta ishlashga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan boshqa masalalarni, masalan, geosiyosiy masalalarni jiddiy ko'rib chiqishlari kerak.
Yuborilgan vaqt: 24-sentyabr-2022