Li gel ketina ber bi enerjiya paqij û zêdebûna daxwaziya wesayîtên elektrîkê, hilberîner ji her demê bêtir hewceyê bataryayên - bi taybetî bataryayên lîtium-ion- in.Nimûneyên derbasbûna bilez a berbi wesayîtên bi batterê ve li her derê hene: Karûbarê Posta Dewletên Yekbûyî ragihand ku bi kêmî ve 40% ji Wesayîtên Radestkirina Nifşê Pêşeroj û wesayîtên din ên bazirganî dê wesayîtên elektrîkî bin, Amazon li zêdetirî deh bajaran dest bi karanîna vanên radestkirina Rivian kiriye. û Walmart peymanek ji bo kirîna 4,500 kamyonên radestkirina elektrîkê pêk anî.Bi her yek ji van veguherînan re, tengahiya li ser zincîra peydakirina bataryayê zêde dibe.Ev gotar dê nihêrînek li ser pîşesaziya bataryaya lîtium-ion û pirsgirêkên zincîra peydakirina heyî yên ku bandorê li hilberîn û paşeroja van pîlê dike peyda bike.
I. Lithium-Ion Battery Overview
Pîşesaziya bataryayên lîtium-ion bi giranî xwe dispêre derxistina madeyên xav û hilberîna bataryayên - ku her du jî ji destwerdana zincîra peydakirinê re xeternak in.
Pîlên lîtium-ion bi giranî ji çar hêmanên sereke pêk tên: katod, anod, veqetanker, û elektrolît, wek ku di jimar 1 de tê nîşandan. Di asteke bilind de, katod (beşa ku îyonên lîtiumê çêdike) ji oksîdê lîtiumê pêk tê.1 Anode (beşa ku îyonên lîtiumê hildigire) bi gelemperî ji grafît tê çêkirin.Elektrolît navgînek e ku rê dide tevgera azad a îyonên lîtiumê ku ji xwê, çareserker û lêzêdeyan pêk tê.Di dawiyê de, veqetandî di navbera katod û anodê de astengiya bêkêmasî ye.
Katod hêmanek krîtîk e ku bi vê gotarê re têkildar e ji ber ku li vir pirsgirêkên zincîra peydakirinê bi îhtîmalek mezin çêdibin.Pêkhatina katodê bi giranî bi sepana pîlê ve girêdayî ye.2
Hêmanên Pêwîstiya Serlêdanê
Telefonên desta
Cameras
Laptops Kobalt û Lithium
Amûrên Hêzê
Amûrên Bijîjkî Manganese û Lîtium
or
Nîkel-Kobalt-Manganez û Lîtium
or
Fosfat û Lîtium
Ji ber berbelavbûn û daxwaziya domdar a ji bo têlefonên desta, kamera û komputerên nû, kobalt û lîtium madeyên xav ên herî bi qîmet in di hilberîna bataryayên lîtium-ion de û jixwe îro bi qutbûna zincîra peydakirinê re rû bi rû ne.
Di hilberîna bataryayên lîtium-ionê de sê qonaxên girîng hene: (1) kana madeyên xav, (2) safîkirina madeyên xav, û (3) hilberandin û çêkirina bataryayên bixwe.Di her yek ji van qonaxan de, pirsgirêkên zincîra dabînkirinê hene ku divê di dema danûstendinên peymanê de werin çareser kirin ne ku li bendê bin ku pirsgirêk di dema hilberînê de derkevin holê.
II.Pirsgirêkên Zincîra Pêşkêşkirinê di Pîşesaziya Battery de
A. Hilberîn
Çîn niha serdest e li ser zincîra peydakirina bataryayên lîtium-ionê yên cîhanî, ku %79 ji hemî bataryayên lîtium-ionê yên ku di sala 2021-an de ketine bazara gerdûnî hildiberîne.3 Welat ji bo hilanîna bataryayê û wesayîtên elektrîkê 61% ji parzûnkirina lîtiumê ya cîhanî jî kontrol dike4 û %100 ji pêvajoyê. grafîta xwezayî ya ku ji bo anodê bataryayê tê bikar anîn.5 Helwesta serdest a Chinaînê di pîşesaziya bataryayên lîtium-ion û hêmanên erdê yên kêm ên têkildar de hem ji bo pargîdan û hem jî hukûmetan dibe sedema fikaran.
COVID-19, şerê li Ukraynayê, û tevliheviya jeopolîtîk a neçar dê bandorê li zincîreyên peydakirina gerdûnî bike.Mîna her pîşesaziyek din, sektora enerjiyê jî ji van faktoran bandor bûye û dê bimîne.Kobalt, lîtium, û nîkel - materyalên krîtîk ên di hilberîna bataryayê de - li ber xetereyên zincîra dabînkirinê ne ji ber ku hilberandin û hilberandin ji hêla erdnîgarî ve bi baldarî û serdest in ji hêla dadweriyên ku hatine îdia kirin ku mafên ked û mirovan binpê dikin.Ji bo bêtir agahdarî, li gotara me ya li ser Birêvebirina Qirkirina Zincîra Pêşkêşkirinê di Serdemek Xetereya Jeopolîtîk de binihêrin.
Arjantîn di heman demê de ji bo lîtiumê di refên herî pêş de ye ji ber ku ew niha %21 ji rezervên cîhanê pêk tîne û tenê du kan di kar de ne.6 Mîna Chinaînê, Arjantîn di kana madenên xav de xwedî hêzek girîng e û plan dike ku xwe berfireh bike. di zincîra peydakirina lîtiumê de bêtir bandor bike, bi sêzdeh kanên plansazkirî û potansiyel bi dehan din di xebatan de.
Welatên Ewropî jî hilberîna xwe zêde dikin û Yekîtiya Ewropî amade ye ku di sala 2025-an de bibe duyemîn mezintirîn hilberînerê bataryayên lîtium-ion li cîhanê bi %11ê kapasîteya hilberîna cîhanî.7
Tevî hewildanên dawîn,8 Dewletên Yekbûyî di kanza an safîkirina metalên erdên kêm de xwedî hebûnek girîng nîne.Ji ber vê yekê, Dewletên Yekbûyî bi giranî xwe dispêre çavkaniyên biyanî ji bo hilberîna bataryayên lîtium-ion.Di Hezîrana 2021-an de, Wezareta Enerjiyê ya Dewletên Yekbûyî (DOE) vekolînek li ser zincîra dabînkirina bataryayê ya bi kapasîteya mezin weşand û pêşniyar kir ku ji bo materyalên krîtîk kapasîteyên hilberîna navmalî û hilberandinê saz bikin da ku zincîreyek dabînkirina bataryayê ya bi tevahî xwemalî piştgirî bikin.9 DOE destnîşan kir ku enerjiya pirjimar teknolojiyên pir bi çavkaniyên biyanî yên ne ewle û ne aram ve girêdayî ne - ku pêdivî bi mezinbûna navxweyî ya pîşesaziya bataryayê heye.10 Di bersivê de, DOE di Sibata 2022-an de du daxuyaniyên niyetê derxist da ku 2,91 mîlyar dolar peyda bike da ku hilberîna Dewletên Yekbûyî yên bataryayên lîtium-ion ku ji bo zêdekirina hilberîna DYE-yê girîng in. mezinbûna sektora enerjiyê.11 DOE mebest dike ku santralên rafînerî û hilberînê ji bo materyalên pîlê, tesîsên vezîvirandinê, û tesîsên din ên hilberînê fînanse bike.
Teknolojiya nû dê perestgeha hilberîna battera lîtium-ion jî biguhezîne.Lilac Solutions, pargîdaniyek destpêkê ya Kalîforniyayê, teknolojiyek pêşkêşî dike ku dikare 12 heta du caran lîtium ji rêbazên kevneşopî vegerîne.13 Bi heman awayî, Princeton NuEnergy destpêkek din e ku rêyek erzan û domdar ji bo çêkirina bataryayên nû ji yên kevin pêşxistiye.14 Her çend ev celeb teknolojiya nû dê zencîra zincîra dabînkirinê sivik bike, ew rastiya ku hilberîna battera lîtium-ion bi giranî bi hebûna materyalê xav ve girêdayî ye naguhezîne.Xeta binî dimîne ku hilberîna lîtiumê ya li cîhanê li Şîlî, Awustralya, Arjantîn û Çînê tê komkirin.15 Wekî ku di Xiflteya 2-ê ya li jêr de tê destnîşan kirin, pêbaweriya li ser materyalên ku jêderên biyanî têne peyda kirin dibe ku di çend salên pêş de berdewam bike heya pêşkeftina bêtir teknolojiya bataryayê ku xwe bi metalên erdê yên hindik ve girê nade.
Wêne 2: Çavkaniyên Hilberîna Lîtium a Pêşerojê
B. Biha
Di gotarek cihê de, Foley's Lauren Loew nîqaş kir ka çawa zêdebûna bihayê lîtiumê daxwazên zêde yên bataryayê nîşan dide, digel ku lêçûn ji 2021-an vir ve ji% 900 zêde dibe.16 Van bilindbûna bihayan berdewam dikin ji ber ku enflasyon di asta herî bilind de dimîne.Zêdebûna lêçûnên bataryayên lîtium-ion, digel enflasyonê, berê bûye sedema zêdebûna bihayên wesayîtên elektrîkê.Ji bo bêtir agahdarî li ser bandora enflasyonê ya li ser zincîra peydakirinê, li gotara me binihêrin Xemgîniyên Enflasyonê: Çar Rêyên sereke Ji bo Pargîdaniyan Ji bo Birêvebirina Enflasyonê di Zincîra Pêşkêşkirinê de.
Biryarder dê dixwazin hay ji bandora enflasyonê ya li ser peymanên xwe yên ku bi bataryayên lîtium-ion ve girêdayî ne hebin."Li bazarên hilanîna enerjiyê yên baş-damezrandî, mîna Dewletên Yekbûyî, lêçûnên zêde bûne sedem ku hin pêşdebiran ji nû ve li ser bihayên peymanê bi danûstendinan re danûstandinan bikin.Dibe ku ev ji nû ve danûstandinan dem bigire û destpêkirina projeyê dereng bixe.”Helen Kou, hevkara hilanîna enerjiyê li pargîdaniya lêkolînê BloombergNEF.17 dibêje
C. Veguhastin/Flammability
Pîlên Lithium-ion wekî materyalek xeternak di bin Rêziknameyên Materyalên Xeterdar ên Wezareta Veguhastinê (DOT) ya Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê (DOT) de ji hêla Wezareta Veguhastinê ya Xeta Boruyê û Rêvebiriya Ewlehiya Materyalên Xeterdar (PHMSA) ve têne rêve kirin.Berevajî bataryayên standard, piraniya bataryayên lîtium-ion materyalên şewitandî dihewîne û xwedan dendika enerjiyê ya bêhempa ye.Wekî encamek, bataryayên lîtium-ionê dikarin di bin hin mercan de, wek çerxek kurt, zirara laşî, sêwirana nerast, an kombûn, pir germ bibin û bişewitin.Dema ku şewat derket, dibe ku vemirandina agirê hucreya lîtiumê û bataryayê dijwar be.18 Wekî encamek, pêdivî ye ku pargîdan ji xetereyên potansiyel haydar bin û gava ku bi danûstendinên bi bataryayên lîtium-ion ve mijûl dibin, tedbîrên rast binirxînin.
Heya nuha, lêkolînek berbiçav tune ye ku diyar bike ka wesayîtên elektrîkê li gorî wesayitên kevneşopî mêldarê agirên spontan in an na.19 Lêkolîn nîşan dide ku wesayîtên elektrîkî tenê 0,03% şansê şewitandinê hene, li gorî motorên şewitandinê yên kevneşopî 1,5% şansê şewatê heye. .20 Wesayîtên hîbrîd-yên ku pîlê voltaja bilind û motora şewata navxweyî hene- bi 3,4% îhtîmala şewata wesayîtê ya herî mezin heye.21
Di 16ê Sibata 2022an de, keştiyeke kargoyê ku nêzî 4000 wesayit ji Almanyayê ber bi Amerîkayê ve dibir, li Okyanûsa Atlantîk şewitî.22 Piştî nêzîkî du hefteyan, keştiya kargoyê li nîvê Atlantîkê binav bû.Her çend di derbarê hilweşîna wesayîtên kevneşopî û elektrîkî yên li ser balafirê de daxuyaniyek fermî tune be jî, wesayîtên bataryayên lîtium-ion dê vemirandina agir dijwartir bikira.
III.Xelasî
Her ku cîhan ber bi enerjiya paqijtir ve diçe, dê pirs û pirsgirêkên ku zincîra dabînkirinê têkildar dikin mezin bibin.Divê ev pirs di zûtirîn dem de berî ku her peymanek bicîh bikin bêne çareser kirin.Ger hûn an pargîdaniya we di danûstendinan de bin ku bataryayên lîtium-ion hêmanek maddî ne, astengiyên girîng ên zincîra peydakirinê hene ku divê di destpêka danûstandinan de di derbarê peydakirina madeyên xav û mijarên bihayê de bêne çareser kirin.Ji ber hebûna tixûbdar a madeyên xav û tevliheviyên ku di pêşxistina kanên lîtiumê de têkildar in, pêdivî ye ku pargîdan ji bo bidestxistina lîtium û pêkhateyên din ên krîtîk li rêyên alternatîf bigerin.Pargîdaniyên ku xwe dispêrin bataryayên lîtium-ion divê teknolojiya ku ji hêla aborî ve bikêrhatî ye binirxînin û veberhênanê bikin û zindîbûn û vezîvirandina van bataryayên herî zêde bikin da ku ji pirsgirêkên zincîra peydakirinê dûr nekevin.Wekî din, pargîdan dikarin ji bo lîtiumê bikevin peymanên pir-salane.Lêbelê, ji ber pêbaweriya giran a li ser metalên erdê yên kêm ji bo hilberandina bataryayên lîtium-ion, pêdivî ye ku pargîdan bi giranî çavkanîya metalan û mijarên din ên ku dikarin bandorê li kanan û rafîneriyê bikin, wek mijarên jeopolîtîk, binirxînin.
Dema şandinê: Sep-24-2022