Temiz enerji ve elektrikli araçlara yönelik artan talep doğrultusunda, üreticilerin pillere, özellikle de lityum iyon pillere her zamankinden daha fazla ihtiyacı var.Pille çalışan araçlara geçişin hızlanan örnekleri her yerdedir: Amerika Birleşik Devletleri Posta Servisi, Yeni Nesil Teslimat Araçlarının ve diğer ticari araçlarının en az %40'ının elektrikli araçlar olacağını duyurdu, Amazon bir düzineden fazla şehirde Rivian teslimat minibüslerini kullanmaya başladı, ve Walmart, 4.500 elektrikli dağıtım kamyoneti satın almak için bir anlaşma imzaladı.Bu dönüşümlerin her biri ile piller için tedarik zinciri üzerindeki baskı yoğunlaşıyor.Bu makale, lityum iyon pil endüstrisine ve bu pillerin üretimini ve geleceğini etkileyen mevcut tedarik zinciri sorunlarına genel bir bakış sağlayacaktır.
I. Lityum İyon Pile Genel Bakış
Lityum-iyon pil endüstrisi, her ikisi de tedarik zinciri müdahalesine karşı savunmasız olan, hammadde madenciliğine ve pillerin üretimine büyük ölçüde dayanmaktadır.
Lityum iyon piller temel olarak dört ana bileşenden oluşur: Şekil 1'de gösterildiği gibi bir 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 ve anot arasındaki mutlak engeldir.
Katot, bu makaleyle ilgili kritik bileşendir, çünkü bu, tedarik zinciri sorunlarının ortaya çıkma olasılığının en yüksek olduğu yerdir.Katodun bileşimi büyük ölçüde pilin uygulanmasına bağlıdır.2
Uygulamada 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 bilgisayarlar için yaygınlık ve devam eden talep göz önüne alındığında, kobalt ve lityum, lityum iyon pillerin üretiminde en değerli hammaddelerdir ve bugün tedarik zinciri kesintileriyle karşı karşıyadır.
Lityum iyon pillerin üretiminde üç önemli aşama vardır: (1) hammadde madenciliği, (2) hammaddelerin rafine edilmesi ve (3) pillerin kendileri üretilip üretilmesi.Bu aşamaların her birinde, sorunların üretim sırasında ortaya çıkmasını beklemek yerine sözleşme müzakereleri sırasında ele alınması gereken tedarik zinciri sorunları vardır.
II.Pil Endüstrisinde Tedarik Zinciri Sorunları
A. Üretim
Çin, 2021'de küresel pazara giren tüm lityum iyon pillerin %79'unu üreterek şu anda küresel lityum iyon pil tedarik zincirine hakim durumda.3 Ülke ayrıca pil depolama ve elektrikli araçlar için küresel lityum arıtmanın %61'ini ve işlemenin %100'ünü kontrol ediyor. pil anotları için kullanılan doğal grafit.5 Çin'in lityum iyon pil endüstrisindeki baskın konumu ve ilgili nadir toprak elementleri hem şirketler hem de hükümetler için endişe kaynağı.
COVID-19, Ukrayna'daki savaş ve kaçınılmaz jeopolitik huzursuzluk küresel tedarik zincirlerini etkilemeye devam edecek.Her sektörde olduğu gibi enerji sektörü de bu faktörlerden etkilenmeye devam etti ve olmaya da devam edecek.Pillerin üretimindeki kritik malzemeler olan kobalt, lityum ve nikel, üretim ve işleme coğrafi olarak yoğunlaştığı ve çalışma ve insan haklarını ihlal ettiği iddia edilen yargı bölgelerinin hakimiyetinde olduğu için tedarik zinciri risklerine maruz kalmaktadır.Ek bilgi için Jeopolitik Risk Çağında Tedarik Zinciri Kesintisini Yönetme makalemize bakın.
Arjantin, aynı zamanda, faaliyette olan yalnızca iki madeni ile dünya rezervlerinin %21'ini oluşturduğundan, lityum için küresel mücadelede de ön saflarda yer almaktadır.6 Çin'e benzer şekilde Arjantin, hammadde madenciliğinde önemli bir güce sahiptir ve kapasitesini genişletmeyi planlamaktadır. planlanmış on üç maden ve potansiyel olarak daha onlarcası üzerinde çalışmakta olan lityum tedarik zincirinde daha fazla etki yaratacaktır.
Avrupa ülkeleri de üretimlerini artırıyor ve 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 Amerika Birleşik Devletleri, nadir toprak metallerinin madenciliğinde veya rafine edilmesinde önemli bir varlığa sahip değildir.Bu nedenle, Amerika Birleşik Devletleri lityum iyon piller üretmek için büyük ölçüde yabancı kaynaklara güveniyor.Haziran 2021'de ABD Enerji Bakanlığı (DOE), büyük kapasiteli pil tedarik zincirinin bir incelemesini yayınladı ve tamamen yerli bir pil tedarik zincirini desteklemek için kritik malzemeler için yerli üretim ve işleme yeteneklerinin oluşturulmasını tavsiye etti.9 DOE, birden fazla enerjinin teknolojiler büyük ölçüde güvensiz ve istikrarsız yabancı kaynaklara bağımlıdır ve bu da pil endüstrisinin yerel büyümesini zorunlu kılar.10 Buna karşılık olarak DOE, Şubat 2022'de ABD için kritik öneme sahip lityum iyon pillerin üretimini artırmak için 2,91 milyar ABD doları sağlamaya yönelik iki niyet bildirimi yayınladı. enerji sektörünün büyütülmesi.11 DOE, pil malzemeleri, geri dönüşüm tesisleri ve diğer üretim tesisleri için arıtma ve üretim tesislerine fon sağlamayı amaçlamaktadır.
Yeni teknoloji, lityum iyon pil üretiminin manzarasını da değiştirecek.California merkezli bir başlangıç şirketi olan Lilac Solutions, geleneksel yöntemlere göre iki kata kadar daha fazla lityum 12 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 teknoloji, tedarik zinciri darboğazını hafifletecek olsa da, lityum iyon pil üretiminin büyük ölçüde ham kaynak malzeme kullanılabilirliğine bağlı olduğu gerçeğini değiştirmez.Sonuç olarak, dünyanın mevcut lityum üretiminin Şili, Avustralya, Arjantin ve Çin'de yoğunlaştığı görülüyor.15 Aşağıdaki Şekil 2'de belirtildiği gibi, yabancı kaynaklı malzemelere olan bağımlılığın önümüzdeki birkaç yıl boyunca, daha fazla gelişmeye 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 fiyat artışının artan pil taleplerini nasıl yansıttığını ve maliyetin 2021'den bu yana %900'den fazla arttığını tartıştı.16 Bu fiyat artışları, enflasyon tüm zamanların en yüksek seviyesinde kaldığı için devam ediyor.Lityum iyon pillerin artan maliyetleri, enflasyonla birleştiğinde, elektrikli araçların fiyatlarında şimdiden artışa neden oldu.Enflasyonun tedarik zinciri üzerindeki etkisi hakkında ek bilgi için, Enflasyon Sıkıntıları: Şirketlerin Tedarik Zincirinde Enflasyonu Önlemenin Dört Temel Yolu makalemize bakın.
Karar vericiler, enflasyonun lityum iyon pilleri içeren sözleşmeleri üzerindeki etkisinin farkında olmak isteyeceklerdir.“ABD gibi köklü enerji depolama pazarlarında, daha yüksek maliyetler, bazı geliştiricilerin sözleşme fiyatlarını satıcılarla yeniden görüşmek istemesine neden oldu.Bu yeniden müzakereler zaman alabilir ve projenin devreye alınmasını geciktirebilir.”BloombergNEF araştırma şirketinde enerji depolama görevlisi olan Helen Kou diyor.17
C. Taşıma/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 düzenlenir.Standart pillerin aksine, 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.Bir kez ateşlendiğinde, lityum pil ve pil yangınlarını söndürmek zor olabilir.18 Sonuç olarak, şirketlerin lityum iyon pillerle ilgili işlemlerde bulunurken potansiyel risklerin farkında olması ve uygun önlemleri değerlendirmesi gerekir.
Bugüne kadar, elektrikli araçların geleneksel araçlara kıyasla kendiliğinden yangınlara daha yatkın olup olmadığını belirlemek için kesin bir araştırma bulunmamaktadır.19 Araştırmalar, elektrikli araçların, geleneksel yanmalı motorlara kıyasla yalnızca %0,03 tutuşma şansına sahip olduğunu, %1.5 tutuşma şansına sahip olduğunu göstermektedir. .20 Yüksek voltajlı aküye ve içten yanmalı motora sahip hibrit araçlar, %3,4 ile en yüksek araç yangını olasılığına sahiptir.21
16 Şubat 2022'de Almanya'dan ABD'ye giden 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 bozulduğuna dair resmi bir açıklama olmamasına rağmen, lityum iyon akülü araçlar yangınların söndürülmesini zorlaştırabilirdi.
III.Çözüm
Dünya daha temiz enerjiye doğru ilerlerken, tedarik zinciriyle ilgili sorular ve sorunlar büyüyecek.Bu sorular, herhangi bir sözleşme yapılmadan önce mümkün olan en kısa sürede ele alınmalıdır.Siz veya şirketiniz, lityum iyon pillerin önemli bir bileşen olduğu işlemlerde yer alıyorsanız, hammadde tedariği ve fiyatlandırma konularına ilişkin müzakereler sırasında erkenden ele alınması gereken önemli tedarik zinciri engelleri vardır.Hammaddelerin sınırlı mevcudiyeti ve lityum madenlerinin geliştirilmesindeki karmaşıklıklar ışığında, şirketler lityum ve diğer kritik bileşenleri elde etmek için alternatif yollar aramalıdır.Lityum iyon pillere güvenen şirketler, tedarik zinciri sorunlarından kaçınmak için ekonomik olarak uygulanabilir ve bu pillerin yaşayabilirliğini 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 piller üretmek için nadir toprak metallerine büyük ölçüde bağımlı olunduğu düşünüldüğünde, şirketler metallerin tedarikini ve jeopolitik sorunlar gibi madenciliği ve rafinasyonu etkileyebilecek diğer konuları yoğun bir şekilde düşünmelidir.
Gönderim zamanı: Eylül-24-2022