Kwa kusukuma kuelekea nishati safi na kuongezeka kwa mahitaji ya magari ya umeme, watengenezaji wanahitaji betri - haswa betri za lithiamu-ioni - zaidi kuliko hapo awali.Mifano ya mabadiliko ya kasi ya magari yanayotumia betri iko kila mahali: Shirika la Posta la Marekani lilitangaza angalau 40% ya Magari yake ya Usafirishaji ya Kizazi kijacho na magari mengine ya kibiashara yatakuwa magari ya umeme, Amazon imeanza kutumia magari ya kubebea mizigo ya Rivian katika zaidi ya miji kadhaa, na Walmart ilitekeleza makubaliano ya kununua magari 4,500 ya kusambaza umeme.Kwa kila mabadiliko haya, matatizo kwenye msururu wa usambazaji wa betri huongezeka.Nakala hii itatoa muhtasari wa tasnia ya betri ya lithiamu-ioni na maswala ya sasa ya ugavi yanayoathiri uzalishaji na mustakabali wa betri hizi.
Muhtasari wa Betri ya I. Lithium-Ion
Sekta ya betri ya lithiamu-ioni inategemea sana uchimbaji wa malighafi na utengenezaji wa betri—zote mbili ziko katika hatari ya kuingiliwa na ugavi.
Betri za lithiamu-ioni zinajumuisha vipengele vinne muhimu: cathode, anode, kitenganishi, na elektroliti, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1. Katika kiwango cha juu, cathode (sehemu inayozalisha ioni za lithiamu) inaundwa na oksidi ya lithiamu.1 Anode (sehemu inayohifadhi ioni za lithiamu) kwa ujumla hufanywa kutoka kwa grafiti.Electroliti ni kati ambayo inaruhusu harakati ya bure ya ioni za lithiamu ambayo inaundwa na chumvi, vimumunyisho, na viungio.Hatimaye, kitenganishi ni kizuizi kabisa kati ya cathode na anode.
Cathode ndio sehemu muhimu inayohusiana na kifungu hiki kwa sababu hapa ndipo maswala ya ugavi yana uwezekano mkubwa wa kutokea.Muundo wa cathode hutegemea sana matumizi ya betri.2
Vipengele vinavyohitajika kwa Maombi
Simu ya kiganjani
Kamera
Laptops za Cobalt na Lithium
Zana za Nguvu
Vifaa vya Matibabu Manganese na Lithiamu
or
Nickel-Cobalt-Manganese na Lithiamu
or
Phosphate na Lithium
Kwa kuzingatia kuenea na kuendelea kwa mahitaji ya simu mpya za rununu, kamera na kompyuta, cobalt na lithiamu ni malighafi ya thamani zaidi katika utengenezaji wa betri za lithiamu-ioni na tayari zinakabiliwa na kukatizwa kwa ugavi leo.
Kuna hatua tatu muhimu katika utengenezaji wa betri za lithiamu-ioni: (1) uchimbaji wa malighafi, (2) kusafisha malighafi, na (3) kutengeneza na kutengeneza betri zenyewe.Katika kila moja ya hatua hizi, kuna masuala ya mnyororo wa ugavi ambayo yanafaa kushughulikiwa wakati wa mazungumzo ya kimkataba badala ya kusubiri masuala yatokee wakati wa uzalishaji.
II.Masuala ya Msururu wa Ugavi ndani ya Sekta ya Betri
A. Uzalishaji
Uchina kwa sasa inatawala mnyororo wa usambazaji wa betri za lithiamu-ioni duniani, ikizalisha 79% ya betri zote za lithiamu-ioni zilizoingia soko la kimataifa mnamo 2021.3 Nchi inadhibiti zaidi 61% ya usafishaji wa lithiamu ulimwenguni kwa uhifadhi wa betri na magari ya umeme4 na 100% ya usindikaji. ya grafiti asilia inayotumika kwa anodi za betri.5 Nafasi kuu ya Uchina katika tasnia ya betri ya lithiamu-ioni na vipengele adimu vinavyohusishwa na dunia ni sababu ya wasiwasi kwa makampuni na serikali.
COVID-19, vita vya Ukrainia, na machafuko ya kijiografia yanayoweza kuepukika yataendelea kuathiri misururu ya ugavi duniani.Kama tasnia nyingine yoyote, sekta ya nishati imekuwa na itaendelea kuathiriwa na mambo haya.Kobalti, lithiamu, na nikeli—nyenzo muhimu katika utengenezaji wa betri—zinakabiliwa na hatari za ugavi kwa sababu uzalishaji na usindikaji umejikita kijiografia na kutawaliwa na mamlaka ambayo yamedaiwa kukiuka kazi na haki za binadamu.Kwa maelezo zaidi, angalia makala yetu kuhusu Kudhibiti Usumbufu wa Msururu wa Ugavi katika Enzi ya Hatari ya Kijiografia.
Argentina pia iko mstari wa mbele katika kinyang'anyiro cha kimataifa cha kugombea lithiamu kwani kwa sasa inachangia asilimia 21 ya hifadhi ya dunia huku migodi miwili pekee ikifanya kazi.6 Sawa na China, Argentina ina nguvu kubwa katika uchimbaji wa malighafi na inapanga kupanua shughuli zake. ushawishi zaidi katika mnyororo wa usambazaji wa lithiamu, na migodi kumi na tatu iliyopangwa na uwezekano wa kadhaa zaidi katika kazi.
Nchi za Ulaya pia zinaongeza uzalishaji wao, huku Umoja wa Ulaya ukikaribia kuwa mzalishaji wa pili kwa ukubwa wa betri za lithiamu-ioni duniani ifikapo 2025 ikiwa na asilimia 11 ya uwezo wa uzalishaji duniani.7
Licha ya juhudi za hivi majuzi,8 Marekani haina uwepo mkubwa katika uchimbaji au usafishaji wa madini adimu duniani.Kwa sababu hii, Marekani inategemea sana vyanzo vya kigeni kuzalisha betri za lithiamu-ioni.Mnamo Juni 2021, Idara ya Nishati ya Marekani (DOE) ilichapisha mapitio ya msururu wa ugavi wa betri zenye uwezo mkubwa na ikapendekeza kuanzishwa kwa uwezo wa uzalishaji wa ndani na usindikaji wa nyenzo muhimu ili kusaidia usambazaji kamili wa betri za ndani.9 DOE iliamua kwamba nishati nyingi teknolojia zinategemea sana vyanzo vya kigeni visivyo salama na visivyo imara—na kuhitaji ukuaji wa ndani wa sekta ya betri.10 Kwa kujibu, DOE ilitoa notisi mbili za nia mnamo Februari 2022 kutoa dola bilioni 2.91 ili kuongeza uzalishaji wa Marekani wa betri za lithiamu-ioni ambazo ni muhimu kwa kukuza sekta ya nishati.11 DOE inakusudia kufadhili mitambo ya usafishaji na uzalishaji kwa nyenzo za betri, vifaa vya kuchakata tena, na vifaa vingine vya utengenezaji.
Teknolojia mpya pia itabadilisha mazingira ya uzalishaji wa betri ya lithiamu-ioni.Lilac Solutions, kampuni ya uanzishaji ya California, inatoa teknolojia inayoweza kurejesha12 hadi mara mbili ya lithiamu kuliko mbinu za jadi.13 Vile vile, Princeton NuEnergy ni mwanzo mwingine ambao umetengeneza njia isiyo ghali na endelevu ya kutengeneza betri mpya kutoka kwa za zamani.14 Ingawa aina hii ya teknolojia mpya itapunguza tatizo la mnyororo wa ugavi, haibadilishi ukweli kwamba uzalishaji wa betri ya lithiamu-ioni unategemea sana upatikanaji wa malighafi.Jambo la msingi linabakia kuwa uzalishaji wa lithiamu uliopo duniani umejikita zaidi Chile, Australia, Argentina, na Uchina.15 Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2 hapa chini, utegemezi wa nyenzo zinazopatikana kutoka nje una uwezekano wa kuendelea kwa miaka michache ijayo hadi maendeleo zaidi. teknolojia ya betri ambayo haitegemei madini adimu duniani.
Kielelezo cha 2: Vyanzo vya Uzalishaji wa Lithiamu ya Baadaye
B. Bei
Katika makala tofauti, Lauren Loew wa Foley alijadili jinsi kupanda kwa bei ya lithiamu kunavyoonyesha ongezeko la mahitaji ya betri, huku gharama ikipanda zaidi ya 900% tangu 2021.16 Ongezeko hili la bei linaendelea huku mfumuko wa bei ukiendelea kuwa juu sana.Kupanda kwa gharama za betri za lithiamu-ioni, pamoja na mfumuko wa bei, tayari kumesababisha kuongezeka kwa bei za magari ya umeme.Kwa maelezo ya ziada kuhusu athari za mfumuko wa bei kwenye msururu wa ugavi, angalia makala yetu Matatizo ya Mfumuko wa Bei: Njia Nne Muhimu za Makampuni Kushughulikia Mfumuko wa Bei katika Msururu wa Ugavi.
Watoa maamuzi watataka kufahamu athari za mfumuko wa bei kwenye kandarasi zao zinazohusisha betri za lithiamu-ion."Katika masoko ya uhifadhi wa nishati yaliyoimarishwa, kama vile Marekani, gharama za juu zimesababisha baadhi ya watengenezaji kutafuta kujadili upya bei za kandarasi na wakosaji.Majadiliano haya yanaweza kuchukua muda na kuchelewesha uagizaji wa mradi."anasema Helen Kou, mshirika wa uhifadhi wa nishati katika kampuni ya utafiti ya BloombergNEF.17
C. Usafiri/Kuwaka
Betri za Lithiamu-ion zinadhibitiwa kama nyenzo hatari chini ya Kanuni za Nyenzo Hatari za Idara ya Usafiri ya Marekani (DOT) na Idara ya Marekani ya Bomba la Usafirishaji na Utawala wa Usalama wa Nyenzo Hatari (PHMSA).Tofauti na betri za kawaida, betri nyingi za lithiamu-ioni zina vifaa vinavyoweza kuwaka na zina msongamano mkubwa wa nishati.Kwa hivyo, betri za lithiamu-ioni zinaweza kuwaka na kuwaka chini ya hali fulani, kama vile mzunguko mfupi, uharibifu wa mwili, muundo usiofaa, au mkusanyiko.Mara baada ya kuwashwa, moto wa seli za lithiamu na betri unaweza kuwa mgumu kuzima.18 Kwa sababu hiyo, makampuni yanahitaji kufahamu hatari zinazoweza kutokea na kutathmini tahadhari zinazofaa zinaposhiriki katika shughuli zinazohusisha betri za lithiamu-ion.
Hadi sasa, hakuna utafiti madhubuti wa kubaini ikiwa magari ya umeme yana uwezekano mkubwa wa kuwaka moto wa kawaida ikilinganishwa na magari ya kawaida.19 Utafiti unaonyesha kuwa magari yanayotumia umeme yana nafasi ya 0.03% tu ya kuwaka, ikilinganishwa na injini za mwako za jadi katika nafasi ya 1.5% ya kuwaka. .20 Magari ya mseto—ambayo yana betri ya volti ya juu na injini ya mwako wa ndani—yana uwezekano mkubwa zaidi wa kuungua kwa gari kwa 3.4%.21
Mnamo Februari 16, 2022, meli ya mizigo iliyokuwa imebeba karibu magari 4,000 kutoka Ujerumani hadi Marekani ilishika moto katika Bahari ya Atlantiki.22 Karibu wiki mbili baadaye, meli ya mizigo ilizama katikati ya Atlantiki.Ingawa hakuna taarifa rasmi kuhusu kuharibika kwa magari ya jadi na ya umeme kwenye bodi, magari ya betri ya lithiamu-ioni yangefanya moto kuwa mgumu kuzima.
III.Hitimisho
Kadiri ulimwengu unavyoelekea kwenye nishati safi, maswali na masuala yanayohusu ugavi yataongezeka.Maswali haya yanapaswa kushughulikiwa haraka iwezekanavyo kabla ya kutekeleza mkataba wowote.Iwapo wewe au kampuni yako mnahusika katika shughuli ambapo betri za lithiamu-ioni ni nyenzo muhimu, kuna vikwazo vikubwa vya ugavi ambavyo vinapaswa kushughulikiwa mapema wakati wa mazungumzo kuhusu kutafuta malighafi na masuala ya bei.Kwa kuzingatia upatikanaji mdogo wa malighafi na matatizo magumu yanayohusika katika kuendeleza migodi ya lithiamu, makampuni yanapaswa kuangalia njia mbadala za kupata lithiamu na vipengele vingine muhimu.Kampuni zinazotegemea betri za lithiamu-ioni zinapaswa kutathmini na kuwekeza katika teknolojia ambayo inaweza kutumika kiuchumi na kuongeza uwezekano na usaidizi wa betri hizi ili kuepuka masuala ya ugavi.Vinginevyo, makampuni yanaweza kuingia mikataba ya miaka mingi ya lithiamu.Hata hivyo, kwa kuzingatia utegemezi mkubwa wa metali adimu za ardhini kuzalisha betri za lithiamu-ioni, kampuni zinafaa kuzingatia kwa kina upatikanaji wa metali hizo na masuala mengine ambayo yanaweza kuathiri uchimbaji madini na usafishaji, kama vile masuala ya siasa za kijiografia.
Muda wa kutuma: Sep-24-2022