Pẹlu titari si agbara mimọ ati ibeere ti o pọ si fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina, awọn aṣelọpọ nilo awọn batiri - pataki awọn batiri lithium-ion - diẹ sii ju lailai.Awọn apẹẹrẹ ti iyipada isare si awọn ọkọ ti o ni agbara batiri wa nibi gbogbo: Ile-iṣẹ Ifiweranṣẹ Amẹrika ti kede o kere ju 40% ti Awọn ọkọ Ifijiṣẹ Iran ti nbọ ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ iṣowo miiran yoo jẹ awọn ọkọ ina, Amazon ti bẹrẹ lilo awọn ọkọ ayokele ifijiṣẹ Rivian ni awọn ilu mejila mejila, ati Walmart ṣe adehun lati ra awọn ayokele ifijiṣẹ ina 4,500.Pẹlu ọkọọkan awọn iyipada wọnyi, igara lori pq ipese fun awọn batiri n pọ si.Nkan yii yoo pese awotẹlẹ ti ile-iṣẹ batiri litiumu-ion ati awọn ọran pq ipese lọwọlọwọ ti o kan iṣelọpọ ati ọjọ iwaju ti awọn batiri wọnyi.
I. Litiumu-Ion Batiri Akopọ
Ile-iṣẹ batiri litiumu-ion gbarale iwakusa ti awọn ohun elo aise ati iṣelọpọ ti awọn batiri — mejeeji ti o jẹ ipalara lati pese kikọlu pq.
Awọn batiri litiumu-ion jẹ pataki ninu awọn paati bọtini mẹrin: cathode, anode, separator, ati electrolyte, gẹgẹ bi o ṣe han ni Nọmba 1. Ni ipele giga, cathode (eroja ti o nmu awọn ions lithium) jẹ ti lithium oxide.1 Awọn anode (awọn paati ti o tọjú awọn litiumu ions) ti wa ni gbogbo ṣe lati graphite.Electrolyte jẹ alabọde ti o fun laaye gbigbe ọfẹ ti awọn ions litiumu ti o jẹ iyọ, awọn nkanmimu, ati awọn afikun.Nikẹhin, oluyapa jẹ idena pipe laarin cathode ati anode.
Cathode jẹ paati pataki ti o wulo si nkan yii nitori eyi ni ibiti awọn ọran pq ipese ni o ṣeeṣe julọ lati dide.Awọn tiwqn ti awọn cathode da darale lori awọn ohun elo ti awọn batiri.2
Ohun elo ti a beere eroja
Awọn foonu alagbeka
Awọn kamẹra
Kọǹpútà alágbèéká koluboti ati litiumu
Awọn irinṣẹ Agbara
Awọn ohun elo iṣoogun Manganese ati litiumu
or
Nickel-cobalt-manganese ati litiumu
or
Phosphate ati litiumu
Fi fun itankalẹ ati ibeere ti o tẹsiwaju fun awọn foonu alagbeka tuntun, awọn kamẹra, ati awọn kọnputa, koluboti ati litiumu jẹ awọn ohun elo aise ti o niyelori julọ ni iṣelọpọ ti awọn batiri lithium-ion ati pe wọn ti dojukọ awọn idiwọ pq ipese loni.
Awọn ipele pataki mẹta lo wa ninu iṣelọpọ awọn batiri lithium-ion: (1) iwakusa fun awọn ohun elo aise, (2) isọdọtun awọn ohun elo aise, ati (3) iṣelọpọ ati iṣelọpọ awọn batiri funrararẹ.Ni ọkọọkan awọn ipele wọnyi, awọn ọran pq ipese wa ti o yẹ ki o koju lakoko awọn idunadura adehun dipo ki o duro de awọn ọran lati dide lakoko ilana iṣelọpọ.
II.Awọn ọran Pq Ipese laarin Ile-iṣẹ Batiri naa
A. Gbóògì
Lọwọlọwọ Ilu China jẹ gaba lori pq ipese batiri litiumu-ion agbaye, ti n ṣejade 79% ti gbogbo awọn batiri lithium-ion ti o wọ ọja agbaye ni ọdun 2021.3 Orilẹ-ede naa tun ṣakoso 61% ti isọdọtun litiumu agbaye fun ibi ipamọ batiri ati awọn ọkọ ina 4 ati 100% ti iṣelọpọ ti adayeba lẹẹdi ti a lo fun batiri anodes.5 China ká ako ipo ninu awọn litiumu-dẹlẹ batiri ile ise ati ki o ni nkan toje aiye eroja jẹ fa fun ibakcdun mejeeji si ilé iṣẹ ati awọn ijoba.
COVID-19, ogun ni Ukraine, ati rogbodiyan geopolitical eyiti ko ṣee ṣe yoo tẹsiwaju lati kan awọn ẹwọn ipese agbaye.Gẹgẹbi ile-iṣẹ eyikeyi miiran, eka agbara ti wa ati pe yoo tẹsiwaju lati ni ipa nipasẹ awọn nkan wọnyi.Cobalt, litiumu, ati nickel — awọn ohun elo to ṣe pataki ni iṣelọpọ awọn batiri — ti farahan si awọn eewu pq ipese nitori iṣelọpọ ati sisẹ jẹ ogidi ni agbegbe ati ti jẹ gaba lori nipasẹ awọn sakani ti o ti fi ẹsun kan si iṣẹ ati awọn ẹtọ eniyan.Fun alaye ni afikun, wo nkan wa lori Ṣiṣakoso Idalọwọduro Pq Ipese ni Akoko ti Ewu Geopolitical.
Orile-ede Argentina tun wa ni iwaju iwaju ti scramble agbaye fun litiumu bi o ti n ṣe iroyin lọwọlọwọ 21% ti awọn ifiṣura agbaye pẹlu awọn maini meji nikan ti n ṣiṣẹ.6 Gẹgẹ bi China, Argentina ni agbara pataki ni iwakusa ti awọn ohun elo aise ati gbero lati faagun rẹ. ni ipa siwaju sii ninu pq ipese litiumu, pẹlu awọn maini mẹtala ti a gbero ati agbara dosinni diẹ sii ninu awọn iṣẹ naa.
Awọn orilẹ-ede Yuroopu tun n pọ si iṣelọpọ wọn, pẹlu European Union ti mura lati di olupilẹṣẹ ẹlẹẹkeji ti awọn batiri lithium-ion ni agbaye nipasẹ 2025 pẹlu 11% ti agbara iṣelọpọ agbaye.7
Pelu awọn igbiyanju aipẹ, 8 Amẹrika ko ni wiwa pataki ni iwakusa tabi isọdọtun ti awọn irin ilẹ toje.Nitori eyi, Amẹrika gbarale awọn orisun ajeji lati ṣe agbejade awọn batiri lithium-ion.Ni Oṣu Karun ọdun 2021, Sakaani ti Agbara AMẸRIKA (DOE) ṣe atẹjade atunyẹwo ti pq ipese batiri ti o ni agbara nla ati iṣeduro idasile iṣelọpọ inu ile ati awọn agbara ṣiṣe fun awọn ohun elo to ṣe pataki lati ṣe atilẹyin pq ipese batiri inu ile ni kikun.9 DOE pinnu pe agbara pupọ awọn imọ-ẹrọ jẹ igbẹkẹle ti o ga julọ lori awọn orisun ajeji ti ko ni aabo ati aiduro-ti o nilo idagbasoke ile ti ile-iṣẹ batiri naa.10 Ni idahun, DOE ti gbejade awọn akiyesi ero meji ni Kínní 2022 lati pese $2.91 bilionu lati ṣe alekun iṣelọpọ AMẸRIKA ti awọn batiri lithium-ion ti o ṣe pataki si dagba eka agbara.11 DOE pinnu lati ṣe inawo isọdọtun ati awọn ohun elo iṣelọpọ fun awọn ohun elo batiri, awọn ohun elo atunlo, ati awọn ohun elo iṣelọpọ miiran.
Imọ-ẹrọ tuntun yoo tun yipada ala-ilẹ ti iṣelọpọ batiri lithium-ion.Lilac Solutions, ile-iṣẹ ibẹrẹ ti California, nfunni ni imọ-ẹrọ ti o le gba pada12 titi di ẹẹmeji lithium bi awọn ọna ibile.13 Bakanna, Princeton NuEnergy jẹ ibẹrẹ miiran ti o ti ni idagbasoke ọna ti ko ni iye owo, alagbero lati ṣe awọn batiri titun lati awọn ti atijọ.14 Botilẹjẹpe iru imọ-ẹrọ tuntun yii yoo jẹ irọrun igo pq ipese, ko yipada otitọ pe iṣelọpọ batiri lithium-ion dale lori wiwa ohun elo orisun aise.Laini isalẹ wa pe iṣelọpọ litiumu ti o wa ni agbaye ti wa ni idojukọ ni Chile, Australia, Argentina, ati China.15 Gẹgẹbi a ti fihan ni Nọmba 2 ni isalẹ, igbẹkẹle lori awọn ohun elo ti o wa ni ajeji jẹ eyiti o le tẹsiwaju fun awọn ọdun diẹ to nbọ titi idagbasoke siwaju imọ-ẹrọ batiri ti ko gbẹkẹle awọn irin aye toje.
Nọmba 2: Awọn orisun iṣelọpọ Lithium Future
B. Iye owo
Ninu nkan lọtọ, Foley's Lauren Loew jiroro bi idiyele idiyele ti litiumu ṣe afihan awọn ibeere batiri ti o pọ si, pẹlu idiyele ti o ga ju 900% lati ọdun 2021.16 Awọn idiyele idiyele wọnyi tẹsiwaju bi afikun ti wa ni giga ni gbogbo igba.Awọn idiyele ti o pọ si ti awọn batiri litiumu-ion, pẹlu afikun, ti tẹlẹ yorisi awọn alekun ninu awọn idiyele fun awọn ọkọ ina mọnamọna.Fun alaye ni afikun lori ipa ti afikun lori pq ipese, wo nkan wa Awọn Woes Inflation: Awọn ọna Koko Mẹrin fun Awọn ile-iṣẹ lati koju Ifarada ni Pq Ipese.
Awọn oluṣe ipinnu yoo fẹ lati mọ ipa ti afikun lori awọn adehun wọn ti o kan awọn batiri lithium-ion.“Ninu awọn ọja ibi ipamọ agbara ti iṣeto daradara, bii AMẸRIKA, awọn idiyele ti o ga julọ ti yorisi diẹ ninu awọn olupilẹṣẹ ti n wa lati ṣe atunto awọn idiyele adehun pẹlu awọn ẹlẹṣẹ.Awọn ifọrọwerọ wọnyi le gba akoko ati idaduro ifiṣẹṣẹ iṣẹ akanṣe. ”wí pé Helen Kou, alabaṣepọ ipamọ agbara ni ile-iṣẹ iwadi BloombergNEF.17
C. Gbigbe / Flammability
Awọn batiri Lithium-ion jẹ ilana bi ohun elo ti o lewu labẹ Awọn ilana Awọn ohun elo Ewu ti Sakaani ti AMẸRIKA (DOT) nipasẹ Ẹka AMẸRIKA ti Pipeline Gbigbe ati Isakoso Awọn Ohun elo Eewu (PHMSA).Ko dabi awọn batiri boṣewa, pupọ julọ awọn batiri litiumu-ion ni awọn ohun elo flammable ati ni iwuwo agbara giga ti iyalẹnu.Bi abajade, awọn batiri litiumu-ion le gbona ati ina labẹ awọn ipo kan, gẹgẹbi iyika kukuru, ibajẹ ti ara, apẹrẹ ti ko tọ, tabi apejọ.Ni kete ti o ba ti tan, sẹẹli lithium ati ina batiri le nira lati pa.18 Bi abajade, awọn ile-iṣẹ nilo lati ni akiyesi awọn ewu ti o pọju ati ṣe iṣiro awọn iṣọra ti o yẹ nigbati o ba ṣiṣẹ ni awọn iṣowo pẹlu awọn batiri lithium-ion.
Titi di oni, ko si iwadi ti o ni idaniloju lati mọ boya awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna jẹ diẹ sii si awọn ina lairotẹlẹ ni akawe si awọn ọkọ ayọkẹlẹ ibile.19 Iwadi fihan pe awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna nikan ni 0.03% anfani ti sisun, ni akawe si awọn ẹrọ ijona ibile ni 1.5% anfani ti sisun. .20 Awọn ọkọ ayọkẹlẹ arabara-eyiti o ni batiri foliteji giga ati ẹrọ ijona ti inu — ni iṣeeṣe nla julọ ti ina ọkọ ni 3.4%.21
Ní February 16, 2022, ọkọ̀ ojú omi kan tó gbé nǹkan bí 4,000 ọkọ̀ láti Jámánì lọ sí Orílẹ̀-Èdè Amẹ́ríkà jóná nínú Òkun Atlantiki.Botilẹjẹpe ko si alaye osise nipa didenukole ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ ibile ati ina mọnamọna lori ọkọ, awọn ọkọ batiri lithium-ion yoo ti jẹ ki ina naa le lati pa.
III.Ipari
Bi agbaye ṣe nlọ si ọna agbara mimọ, awọn ibeere ati awọn ọran ti o kan pq ipese yoo dagba.Awọn ibeere wọnyi yẹ ki o koju ni kete bi o ti ṣee ṣaaju ṣiṣe eyikeyi adehun.Ti iwọ tabi ile-iṣẹ rẹ ba ni ipa ninu awọn iṣowo nibiti awọn batiri lithium-ion jẹ paati ohun elo, awọn idiwọ pq ipese pataki wa ti o yẹ ki o koju ni kutukutu lakoko awọn idunadura nipa wiwa awọn ohun elo aise ati awọn ọran idiyele.Ni ina ti wiwa lopin ti awọn ohun elo aise ati awọn idiju ti o kan ninu idagbasoke awọn maini lithium, awọn ile-iṣẹ yẹ ki o wo awọn ọna yiyan fun gbigba litiumu ati awọn paati pataki miiran.Awọn ile-iṣẹ ti o gbẹkẹle awọn batiri litiumu-ion yẹ ki o ṣe iṣiro ati idoko-owo ni imọ-ẹrọ ti o jẹ ṣiṣeeṣe ti ọrọ-aje ati pe o pọju ṣiṣeeṣe ati atunlo ti awọn batiri wọnyi lati yago fun awọn ọran pq ipese.Ni omiiran, awọn ile-iṣẹ le tẹ sinu awọn adehun ọdun pupọ fun litiumu.Bibẹẹkọ, fun igbẹkẹle ti o wuwo lori awọn irin ilẹ toje lati ṣe awọn batiri litiumu-ion, awọn ile-iṣẹ yẹ ki o gbero pupọ lori wiwa awọn irin ati awọn ọran miiran ti o le ni ipa iwakusa ati isọdọtun, gẹgẹbi awọn ọran geopolitical.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹsan-24-2022