Dengan dorongan ke arah tenaga bersih dan peningkatan permintaan untuk kenderaan elektrik, pengeluar memerlukan bateri - khususnya bateri litium-ion - lebih daripada sebelumnya.Contoh peralihan yang semakin pantas kepada kenderaan berkuasa bateri ada di mana-mana: Perkhidmatan Pos Amerika Syarikat mengumumkan sekurang-kurangnya 40% daripada Kenderaan Penghantaran Generasi Seterusnya dan kenderaan komersial lain akan menjadi kenderaan elektrik, Amazon telah mula menggunakan van penghantaran Rivian di lebih sedozen bandar, dan Walmart melaksanakan perjanjian untuk membeli 4,500 van penghantaran elektrik.Dengan setiap penukaran ini, ketegangan pada rantaian bekalan untuk bateri semakin meningkat.Artikel ini akan memberikan gambaran keseluruhan industri bateri lithium-ion dan isu rantaian bekalan semasa yang mempengaruhi pengeluaran dan masa depan bateri ini.
I. Gambaran Keseluruhan Bateri Litium-Ion
Industri bateri lithium-ion sangat bergantung pada perlombongan bahan mentah dan pengeluaran bateri—kedua-duanya terdedah kepada gangguan rantaian bekalan.
Bateri litium-ion terutamanya terdiri daripada empat komponen utama: katod, anod, pemisah, dan elektrolit, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Pada tahap yang tinggi, katod (komponen yang menghasilkan ion litium) terdiri daripada litium oksida.1 Anod (komponen yang menyimpan ion litium) biasanya diperbuat daripada grafit.Elektrolit adalah medium yang membolehkan pergerakan bebas ion litium yang terdiri daripada garam, pelarut, dan bahan tambahan.Akhirnya, pemisah adalah penghalang mutlak antara katod dan anod.
Katod ialah komponen kritikal yang berkaitan dengan artikel ini kerana di sinilah kemungkinan besar isu rantaian bekalan timbul.Komposisi katod banyak bergantung kepada penggunaan bateri.2
Elemen yang Diperlukan Aplikasi
Telefon bimbit
Kamera
Komputer riba Kobalt dan Litium
Alat Kuasa
Peralatan Perubatan Mangan dan Litium
or
Nikel-Kobalt-Mangan dan Litium
or
Fosfat dan Litium
Memandangkan kelaziman dan permintaan berterusan untuk telefon bimbit, kamera dan komputer baharu, kobalt dan litium ialah bahan mentah yang paling berharga dalam pengeluaran bateri litium-ion dan sudah pun menghadapi gangguan rantaian bekalan hari ini.
Terdapat tiga peringkat penting dalam pengeluaran bateri litium-ion: (1) melombong untuk bahan mentah, (2) menapis bahan mentah, dan (3) menghasilkan dan mengeluarkan bateri itu sendiri.Pada setiap peringkat ini, terdapat isu rantaian bekalan yang harus ditangani semasa rundingan kontrak dan bukannya menunggu isu itu timbul semasa proses pengeluaran.
II.Isu Rantaian Bekalan dalam Industri Bateri
A. Pengeluaran
China kini mendominasi rantaian bekalan bateri litium-ion global, menghasilkan 79% daripada semua bateri litium-ion yang memasuki pasaran global pada tahun 2021.3 Negara itu terus mengawal 61% penapisan litium global untuk penyimpanan bateri dan kenderaan elektrik4 dan 100% daripada pemprosesan grafit semula jadi yang digunakan untuk anod bateri.5 Kedudukan dominan China dalam industri bateri lithium-ion dan unsur nadir bumi yang berkaitan menimbulkan kebimbangan kedua-dua syarikat dan kerajaan.
COVID-19, perang di Ukraine, dan pergolakan geopolitik yang tidak dapat dielakkan akan terus menjejaskan rantaian bekalan global.Sama seperti industri lain, sektor tenaga telah dan akan terus terjejas oleh faktor-faktor ini.Kobalt, litium dan nikel—bahan kritikal dalam pengeluaran bateri—terdedah kepada risiko rantaian bekalan kerana pengeluaran dan pemprosesan secara geografi tertumpu dan dikuasai oleh bidang kuasa yang telah didakwa melanggar hak buruh dan manusia.Untuk mendapatkan maklumat tambahan, lihat artikel kami tentang Menguruskan Gangguan Rantaian Bekalan dalam Era Risiko Geopolitik.
Argentina juga berada di barisan hadapan dalam perebutan litium global kerana ia kini menyumbang 21% daripada rizab dunia dengan hanya dua lombong beroperasi.6 Sama seperti China, Argentina mempunyai kuasa yang besar dalam perlombongan bahan mentah dan merancang untuk mengembangkannya. mempengaruhi lebih lanjut dalam rantaian bekalan litium, dengan tiga belas lombong yang dirancang dan berpotensi berpuluh-puluh lagi dalam kerja-kerja.
Negara-negara Eropah juga meningkatkan pengeluaran mereka, dengan Kesatuan Eropah bersedia untuk menjadi pengeluar kedua terbesar bateri litium-ion di dunia menjelang 2025 dengan 11% daripada kapasiti pengeluaran global.7
Walaupun terdapat usaha baru-baru ini,8 Amerika Syarikat tidak mempunyai kehadiran yang ketara dalam perlombongan atau penapisan logam nadir bumi.Oleh sebab itu, Amerika Syarikat sangat bergantung kepada sumber asing untuk menghasilkan bateri litium-ion.Pada Jun 2021, Jabatan Tenaga AS (JAS) menerbitkan semakan rantaian bekalan bateri berkapasiti besar dan mengesyorkan mewujudkan keupayaan pengeluaran dan pemprosesan domestik untuk bahan kritikal bagi menyokong rantaian bekalan bateri domestik sepenuhnya.9 JAS menentukan bahawa tenaga berbilang teknologi sangat bergantung kepada sumber asing yang tidak selamat dan tidak stabil—memerlukan pertumbuhan domestik industri bateri.10 Sebagai tindak balas, JAS mengeluarkan dua notis niat pada Februari 2022 untuk menyediakan $2.91 bilion untuk meningkatkan pengeluaran bateri litium-ion AS yang penting untuk mengembangkan sektor tenaga.11 JAS berhasrat untuk membiayai kilang penapisan dan pengeluaran untuk bahan bateri, kemudahan kitar semula dan kemudahan pembuatan lain.
Teknologi baharu juga akan mengubah landskap pengeluaran bateri litium-ion.Lilac Solutions, syarikat permulaan yang berpangkalan di California, menawarkan teknologi yang boleh memulihkan12 sehingga dua kali ganda litium berbanding kaedah tradisional.13 Begitu juga, Princeton NuEnergy ialah satu lagi permulaan yang telah membangunkan cara yang murah dan mampan untuk membuat bateri baharu daripada yang lama.14 Walaupun jenis teknologi baharu ini akan mengurangkan kesesakan rantaian bekalan, ia tidak mengubah fakta bahawa pengeluaran bateri litium-ion sangat bergantung pada ketersediaan bahan sumber mentah.Intinya tetap bahawa pengeluaran litium sedia ada dunia tertumpu di Chile, Australia, Argentina, dan China.15 Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2 di bawah, pergantungan kepada bahan sumber asing berkemungkinan berterusan untuk beberapa tahun akan datang sehingga pembangunan selanjutnya teknologi bateri yang tidak bergantung kepada logam nadir bumi.
Rajah 2: Sumber Pengeluaran Litium Masa Depan
B. Harga
Dalam artikel berasingan, Lauren Loew dari Foley membincangkan bagaimana lonjakan harga litium mencerminkan peningkatan permintaan bateri, dengan kos meningkat lebih daripada 900% sejak 2021.16 Lonjakan harga ini berterusan apabila inflasi kekal pada paras tertinggi sepanjang masa.Kenaikan kos bateri litium-ion, ditambah dengan inflasi, telah menyebabkan kenaikan harga kenderaan elektrik.Untuk mendapatkan maklumat tambahan tentang kesan inflasi ke atas rantaian bekalan, lihat artikel kami Kesengsaraan Inflasi: Empat Cara Utama untuk Syarikat Menangani Inflasi dalam Rantaian Bekalan.
Pembuat keputusan ingin mengetahui kesan inflasi ke atas kontrak mereka yang melibatkan bateri litium-ion.“Dalam pasaran storan tenaga yang mantap, seperti AS, kos yang lebih tinggi telah menyebabkan beberapa pemaju ingin merundingkan semula harga kontrak dengan syarikat yang mengambil alih.Rundingan semula ini boleh mengambil masa dan melambatkan pentauliahan projek.”kata Helen Kou, sekutu penyimpanan tenaga di syarikat penyelidikan BloombergNEF.17
C. Pengangkutan/Kemudahbakaran
Bateri litium-ion dikawal selia sebagai bahan berbahaya di bawah Peraturan Bahan Berbahaya Jabatan Pengangkutan (DOT) AS oleh Jabatan Pengangkutan Saluran Paip dan Pentadbiran Keselamatan Bahan Berbahaya (PHMSA) AS.Tidak seperti bateri standard, kebanyakan bateri litium-ion mengandungi bahan mudah terbakar dan mempunyai ketumpatan tenaga yang sangat tinggi.Akibatnya, bateri litium-ion boleh menjadi terlalu panas dan menyala dalam keadaan tertentu, seperti litar pintas, kerosakan fizikal, reka bentuk yang tidak betul atau pemasangan.Setelah dinyalakan, kebakaran sel litium dan bateri boleh menjadi sukar untuk dipadamkan.18 Akibatnya, syarikat perlu menyedari potensi risiko dan menilai langkah berjaga-jaga yang sewajarnya apabila terlibat dalam transaksi yang melibatkan bateri litium-ion.
Sehingga kini, tiada kajian konklusif untuk menentukan sama ada kenderaan elektrik lebih terdedah kepada kebakaran spontan berbanding dengan kenderaan tradisional.19 Penyelidikan menunjukkan bahawa kenderaan elektrik hanya mempunyai 0.03% peluang untuk menyala, berbanding dengan enjin pembakaran tradisional pada 1.5% peluang untuk menyala. .20 Kenderaan hibrid—yang mempunyai bateri voltan tinggi dan enjin pembakaran dalaman—mempunyai kemungkinan besar kebakaran kenderaan pada 3.4%.21
Pada 16 Februari 2022, sebuah kapal kargo yang membawa hampir 4,000 kenderaan dari Jerman ke Amerika Syarikat terbakar di Lautan Atlantik.22 Hampir dua minggu kemudian, kapal kargo itu karam di tengah-tengah Atlantik.Walaupun tiada kenyataan rasmi mengenai pecahan kenderaan tradisional dan elektrik di atas kapal, kenderaan bateri lithium-ion akan menyebabkan kebakaran lebih sukar untuk dipadamkan.
III.Kesimpulan
Apabila dunia bergerak ke arah tenaga yang lebih bersih, persoalan dan isu yang melibatkan rantaian bekalan akan berkembang.Soalan-soalan ini harus ditangani secepat mungkin sebelum melaksanakan sebarang kontrak.Jika anda atau syarikat anda terlibat dalam urus niaga di mana bateri litium-ion merupakan komponen material, terdapat halangan rantaian bekalan yang ketara yang harus ditangani lebih awal semasa rundingan mengenai sumber bahan mentah dan isu harga.Memandangkan ketersediaan bahan mentah yang terhad dan kerumitan yang terlibat dalam membangunkan lombong litium, syarikat harus mencari jalan alternatif untuk mendapatkan litium dan komponen kritikal yang lain.Syarikat yang bergantung pada bateri litium-ion harus menilai dan melabur dalam teknologi yang berdaya maju dari segi ekonomi dan memaksimumkan daya maju dan kitar semula bateri ini untuk mengelakkan isu rantaian bekalan.Sebagai alternatif, syarikat boleh membuat perjanjian berbilang tahun untuk litium.Walau bagaimanapun, memandangkan pergantungan yang besar pada logam nadir bumi untuk menghasilkan bateri litium-ion, syarikat harus mempertimbangkan dengan teliti sumber logam dan isu lain yang boleh menjejaskan perlombongan dan penapisan, seperti isu geopolitik.
Masa siaran: Sep-24-2022