Toyota ve Tesla düzene girdi ve elektrikli araçlar için lityum piller için altın hücumu sıraya girdi | Exclusive
" Elektrikli arabalar çok popüler, ancak akü hammaddelerine yatırım yapmak daha karlı "Bu cümlenin son günlerde gündemde olan konulardan biri olduğu söylenebilir. Geçtiğimiz birkaç ay içinde, başta kobalt olmak üzere hem kobalt hem de nikel fiyatları hızla yükseldi. Londra Metal Borsası'ndan (LME) alınan bilgiye göre, geçtiğimiz yılın Mart ayında kobaltın ton başına spot fiyatı yaklaşık 51.000 ABD doları iken, 12 ay sonra önceki fiyat ton başına 83.000 ABD Dolarını kırdı. Nikel fiyatı da bir yılda ton başına yaklaşık 10.000 ABD $ 'dan mevcut 13.500 ABD $' a yükseldi.
Şekil Kobalt fiyatı son zamanlarda ton başına 83.000 ABD $ 'a yükseldi
Şekil Nikel fiyatları son 12 ayda artıyor
Bir ürünün fiyat dalgalanmaları genellikle arz ve talep arasındaki ilişkiye bağlıdır.Kobalt ve nikel fiyatı yükselmiştir, nedenlerinden biri Elektrikli arabaların popülaritesi. Küresel hükümetin elektrikli araçlara verdiği destekle hareket eden pil hammadde pazarının, elektrikli araç endüstrisinin pil enerji yoğunluğunu artırmaya yönelik sürekli arayışı ile birlikte önümüzdeki birkaç yıl içinde yükselmesi bekleniyor Üçlü lityum pillerin ana akım durumu oluşturuldu ve "kobalt" ve "nikel", bu metal fiyatları dalgasını destekleyen üçlü lityum piller için gerekli hammaddelerdir.
Arz tarafında, kobalt, nikel ve lityum daha az kıt olmasına rağmen, insan faktörlerinin neden olduğu risklerden kaçınmak yine de zordur. Kobaltın ana üretim alanı, dünyadaki kobalt cevheri üretiminin% 50'sinden fazlasını karşılayan Kongo'da bulunuyor. Karmaşık yerel siyasi durum, madencilerin insan hakları, çocuk işçiliği anlaşmazlıkları vb. Arz belirsizliği konusunda şüpheler uyandırdı. Bu nedenle talep artıyor, Şüpheli arz çift faktörleri arttı ve lityum pil metalinin fiyatı son yıllarda yeni bir yükseliş gösterdi.
Şekil Kobaltın ana üretim alanı olan Kongo, dünya kobalt üretiminin% 50'sinden fazlasını tedarik etmektedir. Kaynak: ABD İç Jeolojik Araştırma Bakanlığı (USGS)
Sektördeki bazı kişiler Bay DT'ye, Kobalt fiyatları yükselmeye devam ediyor ve bazı şirketler şimdiden sözleşme fiyatı işlemlerini gerçekleştiremedi Alıcılar, satın almak için spot fiyatları kullanmak zorunda. Nitekim geçen yıl kobalt ve nikel fiyatlarının keskin bir şekilde artmasının ardından, otomobil şirketi pil hammaddeleri için bir kaynak savunma savaşı başlattı ve Shanghai Mining Company ile uzun vadeli bir tedarik sözleşmesi müzakere etti, ancak yine de fiyat üzerinde anlaşmaya varılmadı ve haberler bu yıla kadar açıklanmaya devam etti. BMW, pil metal lityum ve kobalt için uzun vadeli bir tedarik sözleşmesine ulaşmaya yakın olduğunu açıkladı ve Tesla, Şili lityum madenciliği devi SQM ile de görüşmelere maruz kaldı.
Ama gergin olan sadece elektrikli otomobil şirketleri değil, Bay DT geçen yılın sonunda bildirdi, Elektrikli araçlar için lityum pillere olan talep güçlüdür ve 3C ürünleri için pil tedariki de sınırlı kapasitenin dışlama etkisinden etkilenir. , Güvenilir bir tedarik kaynağı sağlamak için Apple, "kobalt" için uzun vadeli bir satın alma sözleşmesi müzakere edip imzalama niyetiyle ilk kez bir madenci bulma girişiminde bulundu. İster BMW, Tesla veya Apple olsun, madencilere stratejik ittifaklar kurmak için doğrudan yaklaşıyorlar.Bu pil metal hammaddelerine olan ateşli talebi görmek zor değil.
Elektrikli araç lityum pil değiştirme gelgiti bu yıl başladı
Doğrusu, elektrikli araçlara olan talep iyi olmasına rağmen yine de çok büyük bir ölçek oluşturamazlar.Pil metallerindeki artış kaçınılmaz olarak insan faktörleri tarafından rahatsız edilecektir.Ancak bazı insanlar kobalt ve nikel fiyatlarından dolayı karlı işler yapmak istiyor. Dalgalanma tarafından motive, Akü geri dönüşümü gelecek vaat eden bir iş haline geldi, özellikle elektrikli araçlar için lityum piller bu yıldan itibaren kullanımdan kaldırma sürecine giriyor.
Enerji araştırmalarında uzmanlaşmış bir araştırma enstitüsü olan EnergyTrend'in kıdemli araştırma müdürü Lu Lishun, Bay DT'ye, "Bir ton atık pilin geri dönüşüm fiyatı, geçen yılın ikinci yarısında 1700 ABD Dolarından 2500 ABD Dolarına çıktı, şu anda 3000-3500 ABD Dolarına çıktı" dedi. Bununla birlikte, kullanılmış pillerin geri dönüşüm fiyatı büyük ölçüde değişir ve değer, pilde kullanılan hammaddelerin oranına ve kalan kapasiteye bağlıdır.
Genel olarak elektrikli araçların batarya garanti süresi yaklaşık beş yıldır ... Bu nedenle satılan ilk dalgalı elektrikli araçların batarya ömrü sona ermeye başladı.Sektör genel olarak kabul ediyor. 2018, yeni enerjili araç güç bataryalarının hizmet dışı bırakılma dalgasının başlangıcıdır.Pil değiştirme talebi kademeli olarak ortaya çıkacak ve 2019 ve 2020'de bir değişim zirveleri dalgasına girecek.
Diğer bir deyişle, gelecekte emekliliğe hazır pillerin sayısı her geçen gün artacak, Altın acele kazanmak için eski pillerden kobalt, nikel, manganez, lityum ve diğer metalleri geri dönüştürmek, otomobil üreticileri, pil fabrikaları ve geri dönüşüm şirketleri için bir iş fırsatı haline geldi. Samsung, önemli bir pil hücresi tedarikçisi gibi, kısa süre önce kullanılamaz lityum pilleri geri dönüştürmek, ondan kobalt ve diğer önemli malzemeleri çıkarmak niyetinde olduğunu ve uzun vadeli tedarik sözleşmeleri imzalamak için kaynak geri dönüşümcülerine yatırım yapacağını belirtti.
Aslında Çin'in bu alanda büyük bir potansiyeli var. Dünyanın önde gelen rafine kobalt üreticisi olarak, aynı zamanda önemli bir pil üreticisidir.Örneğin, CATL ve BYD dünyanın en büyük beş pil üreticisi arasındadır. Başlıca pil malzemesi geri dönüşüm şirketleri arasında GEM, Bangpu ve Jiangxi Ganfeng Lithium bulunmaktadır. , Haopeng, Jinyuan Yeni Malzemeler vb.
Tam hızda yüksek nikel pil
Yükselen kobalt maliyetiyle karşı karşıya kalan pil hücresi şirketlerinin buna dayanamadığı anlaşılıyor.Yüksek maliyet sorununu yansıtmak için bu yılın ikinci çeyreğinde pil fiyatlarının yükselmesi bekleniyor.Aynı zamanda pil hücresi şirketleri Aynı zamanda tamamen yüksek nikel pillere doğru gelişiyor. Şu anda, Çin'in pil fabrikalarında nikel-manganez-kobalt (NMC) pillerin ana akım oranı 5: 3: 2'dir ve Samsungun SDI gibi Kore pil fabrikaları 6: 2: 2'ye dönüştürülecektir. LG Chem'in ana akım oranı 6: 2: 2'dir ve bu 8: 1: 1'e daha da artacaktır.
"Kobalt oranını düşürün ve nikel miktarını artırın. Yüksek kobalt fiyatı sorununu çözmenin yanı sıra bir başka önemli nokta daha var. Daha fazla nikel kullanmak pilin enerji yoğunluğunu artırarak daha yüksek enerji yoğunluğuna ( > Otomobil firmalarının izlediği doğrultuda 200 Wh / kg ürün tanıtımı , "Lu Lishun dedi.
Bununla birlikte, yüksek nikelin suyu emmesi kolaydır, bu nedenle su emme sorununun nasıl üstesinden gelineceği, çeşitli pil fabrikalarının işlem kapasitesini test edecektir. Batarya fabrikası, yüksek nikele yükseltme planını tamamen başlattığı için, dünyanın en büyük iki nikel üreticisi ve Rus madenci Norilsk Nickel, 2025 yılına kadar batarya endüstrisinin yılda 500.000 tondan fazla tüketeceğinin tahmin edildiğini kamuoyuna açıkladı. Nikelden.
Semptomları ve temel nedenleri aynı anda tedavi etmek
Çevre koruma açısından, pil geri dönüşümü şüphesiz önemli bir konudur.Yasanın gözetimi altında şirketler bir dizi mekanizma da formüle etmelidir. 2008 yılında Avrupa Birliği, kullanılmış pillerin geri dönüşümü, bertarafı ve geri dönüşüm maliyetlerini "üreticilerin" karşılaması gerektiğini öngörmüştür. , Burada üretici, nihai ürünü üreten üreticiyi ifade etmektedir.Pilli elektrikli araçlarda, "depo" pilleri geri almakla yükümlüdür. Ancak, geri dönüşüm miktarı az olduğu için, otomobil üreticilerinin çoğu sorumlu olmak üzere akü tedarikçisine atanmıştır.
Elektrikli araçların uzun yıllardır geliştirilmesiyle birlikte giderek daha fazla elektrikli araç aküsü için garanti süresi sona ermiştir.Pil ömrünün sona ermesi ve elektrikli araç satışlarının giderek artması ile birlikte otomobil firmaları daha sonra akü geri dönüşümü konularına dikkat etmek zorundadır. . Bu yılın Şubat ayının sonunda, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, Çevre Koruma Bakanlığı, Ulaştırma Bakanlığı, Ticaret Bakanlığı, Kalite Kontrol Genel Müdürlüğü, Muayene ve Karantina Genel Müdürlüğü ile Enerji İdaresi'nin yedi bakanlık ve komisyonu ortaklaşa "Yeni Enerji Araçlarında Güç Pillerinin Geri Dönüşümü ve Kullanımının İdaresine Yönelik Geçici Tedbirler" yayınladı. Güç pillerinin geri dönüşümünden sorumlu ana kişi otomobil işletmesidir.
Şu anda, otomobil üreticileri çoğunlukla batarya şirketleri veya geri dönüşüm şirketleri ile stratejik ittifaklar benimsiyor.Örneğin, Nissan, elektrikli araçların hurda bataryalarını geri dönüştürmek ve bunları katı hal enerji depolama cihazlarına dönüştürmek için çeşitlendirilmiş güç yönetimi şirketi Eaton ile işbirliği yapıyor. Toyota ise elektrikli araç akülerinden nikelin geri kazanılmasında işbirliği yapmak için bir nikel eritme tesisi olan Sumitomo Metal Mining'e yatırım yaptı.
Ayrıca Tesla, aktif olarak tek noktadan enerji stratejisi geliştiriyor. Elektrikli arabalara güç sağlamak için kendi pil fabrikasını kurmakla kalmıyor, başka enerji depolama işlerine de sahip ve Gigafactory 1, pillerin geri dönüşümünü incelemek için bir geri dönüşüm tesisi kurdu. Enerji depolama sistemine aktarma gibi ikincil kullanım.
Geçen yılın Mayıs ayında, Teslanın kurucu ortağı ve CTO'su ve aynı zamanda önemli bir Tesla pil uzmanı olan JB Straubel, malzeme geri dönüşümü ve yeniden imalatında uzmanlaşmış Redwood Materials'ı kurmak için Teslanın özel proje lideri Andrew Stevenson ile el ele verdi. Tesla için pil geri dönüşümünü devreye almanın bir yolu olarak görüldüğünde, Musk'ın yapmak istediği şeyin şu olduğu sonucuna varmak mantıklıdır: Üretim, satış, geri dönüşüm ve yeniden üretimden kaynaklanan kapalı döngü.
Şekil Donald Sadoway
Bay DT ayrıca, MIT'de Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nde profesör olan ve sıvı metal pillerin babası olan Donald Sadoway ile röportaj yaptı. Otomotiv lityum pillerin geri dönüşümü hakkındaki görüşleri sorulduğunda, açıkça şunları söyledi: " Mevcut pil geri dönüşümü aslında çok pratik değil ", Birincisi, geri dönüşüm maliyetinin çok yüksek olmasıdır, çünkü lityum pillerin yapı tasarımı çok karmaşıktır ve geri dönüşüm zorluğu düşük değildir, ikincisi geri kazanılan metalin saflığıdır. . Ancak, Tayvan Endüstriyel Teknoloji Araştırma Enstitüsü Malzeme ve Kimya Mühendisliği Enstitüsü başkanı Chen Jinming, DT Jun'a geri dönüştürülmüş pillerden çıkarılan metallerin saflığının çok büyük olmadığını çünkü bazı endüstrilerin veya malların yüksek saflıkta metaller kullanmasına gerek olmadığını söyledi. Örneğin, daha düşük saflıkta lityum seramik ve cam endüstrisinde kullanılabilirken, pik demir için daha düşük kaliteli nikel kullanılır.
Donald Sadoway ayrıca şunları söyledi: " Yapılması gereken en iyi şey Pilin tasarım yapısını değiştirin Ve otomobil şirketi, otomobil modelinin ilk tasarım aşamasındayken, daha sonraki uygulamanın daha iyi verim alması için akü geri dönüşümünü dikkate almalıdır. "
Yani otomobilin lityum pil geri dönüşümü probleminin çözülebilmesi için sadece semptomların değil kök nedeninin de iyileştirilmesi gerekiyor. Şu anda, batarya ve otomobil endüstrileri de yeni teknolojiler geliştirmeyi umuyorlar.Örneğin, tamamen katı hal bataryaları bir örnektir.BMW ve Toyota gibi Japon üreticiler, tamamen katı hal bataryalarının araştırma ve geliştirilmesine yatırım yaptılar, ancak tamamen katı hal bataryalarında iki büyük zorluk var. Üstesinden gelinmesi gereken, biri lityum iyonlarının iletim hızı, diğeri ise arayüz empedansıdır. Bu nedenle ilk çıkacak katı hal pillerin olması beklenmektedir yani katı elektrolit ile halen az miktarda sıvı elektrolit kullanılmaktadır. 2020 yılında bir an önce çıkması iyimserdir.
Kimsenin kaçamayacağı çevre sorunları
Aslında geçmişte lityum piller ağırlıklı olarak dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve tablet bilgisayarlar gibi 3C ürünlerinde kullanılıyordu. 3C lityum pillerin geri dönüşümü neden arabaların lityum pilleri kadar ilginç değildi? "Zaman noktası" ve "ölçek" .
Elektrikli araçların halk tarafından yaygın olarak bilinmesi yaklaşık on yıl oldu.Sıradan yakıtlı araçlarla karşılaştırıldığında, bu aşamada gerçekten yolda çalışan elektrikli araçlar mevcut pazarın yalnızca küçük bir bölümünü oluşturuyor ve pil hala garanti altındayken Doğal olarak bunların değiştirilmesine gerek yoktur, bu nedenle birkaç yıl önce piyasada otomotiv lityum pillerinin geri dönüştürülmesine yönelik bir talep yoktu.
Genel olarak, akıllı telefon pilleri çoğunlukla tek pil hücresi kullanan lityum polimer pillerdir.Dizüstü bilgisayarlar 6 veya 8 pil hücresi kullanır.Elektrikli bir araba ortalama 5000 ila 6000 pil hücresi kullanır. Her akıllı telefon pili yalnızca yaklaşık 1 ila 2 gram lityum içerir, ancak araç pilleri en az 5 kilogram lityum metal içerir ve her cep telefonu lityum pili yaklaşık 8 gram kobalt içerir.Her elektrikli arabadaki kobalt, cep telefonununki ile aynıdır. Binlerce kez Bu nedenle, eşdeğer ölçek birkaç yüz kat büyütüldükten sonra, özellikle kobalt, nikel ve lityum fiyatlarının hepsi yüksek kalitede olduğundan, değerli metallerin yeniden kullanımı doğal olarak çok çekici.
Altına hücum iş fırsatları yalnızca işletmeler tarafından bulunabilse de, büyük hacimli araba aküleri ve ardından gelen güvenlik ve çevre koruma konuları, herkesin yüzleşmesi gereken çevre sorunlarıdır. Lityum pillerin geri dönüşümünü kilitleyen Kanadalı bir şirket olan Li-Cycle'ın CEO'su Ajay Kochhar bir keresinde, "Beklendiği gibi elektrikli araçlar gelişirse, 2030 yılına kadar 11 milyon ton atık lityum pil göreceğiz." Dedi. Bu nedenle elektrikli araçlar kullanılıyor. Araba aküsü geri dönüşümü önemli hale geldi.
Lityum pillerin dört temel unsuru vardır: Katot malzemesi, negatif elektrot malzemesi, ayırıcı ve elektrolit . Farklı katot malzemeleri kullanan pillerin kendine has özellikleri vardır ve farklı uygulamalar için uygundurlar.Örneğin, lityum kobalt malzeme (LCO) iyi performans avantajına sahipken, lityum demir fosfat (LFP) uzun bir kullanım ömrüne sahiptir ve nispeten güvenlidir, ancak düşük enerji yoğunluğuna sahiptir. Elektrikli araçlar için kullanılan üçlü lityum pillerin ana teknolojisi nikel manganez kobalt (NMC) ve nikel kobalt alüminyum (NCA) kullanır.
Lityum pillerin bitmesinin genellikle iki yolu vardır. Biri yeniden kullanım, diğeri ise malzeme geri dönüşümü.
Uzun yıllar kullanıldıktan sonra batarya her zaman bozulacaktır.Genellikle batarya firmasının tasarımında batarya depolama kapasitesi% 70-80 düştüğünde sistem kesilir ve artık kullanılamaz.Ancak lityum batarya hala kalmaktadır. Kapasite, (pilin kirlenmemesinin nedeni budur, yanma ve patlama tehlikesine neden olabilir), yani Geri dönüşüm şirketleri bu eski pilleri geri alıp söküyor ve içindeki ünite modüllerinin başka alanlarda kullanılıp kullanılmadığını kontrol ediyor. , Örneğin, ev veya endüstriyel kullanım için sabit konumlu enerji depolama ekipmanı (ESS, Enerji Depolama Sistemi), vb. , Bu yeniden kullanım .
Geçmişte çoğu lityum pil geri dönüştürülmek yerine yeniden kullanıldı, ancak metal malzemelerin fiyatı artmaya devam ettikçe, giderek daha fazla şirket bu pazara göz dikmeye başladı.
Bu bağlamda Chen Jinming, geri dönüşüm teknolojisinin basitçe ikiye bölünebileceğini söyledi Kuru ve ıslak . Kuru tip Mekanik sıralama Farklı kullanışlı metal malzemeleri ezme ve eleme yoluyla ayırmak için temel olarak pilin farklı bileşenlerinin yoğunluğunu ve manyetizmasını kullanır.
Ayrıca araç lityum pil geri dönüşüm teknolojisinin araştırılmasında başı çeken tanınmış bir şirket olan Umicore'un önerdiği piroliz (Piroliz) bir başka kuru yöntemdir.Adından da anlaşılacağı gibi pil malzemelerinin eritilmesiyle metal elde edilir. Pil önce boşaltılır, parçalanır ve eritme için cüruf oluşturma ajanı olarak kireç taşının eklendiği bir fırına konur. Patlama riskini azaltmak ve elektrolitin buharlaşmasına izin vermek için önce bitmiş pili yavaşça ısıtın. Daha yüksek bir sıcaklık alanına girdikten sonra, bataryadaki tüm plastikler ve toksik çözücüler yanacak ve farklı yoğunluktaki metaller yoğuşma ile ayrılacaktır. Avantajı, yüksek konsantrasyonlu ve nispeten temiz alaşımlarda pirolizin nikel, kobalt ve bakırı verimli bir şekilde geri kazanabilmesidir. Aynı zamanda, piroliz pratik olarak endüstriyel ölçekte uygulanmıştır ve olgun bir metalurjik teknolojidir.
Islak yöntem esas olarak Pillerdeki bileşikleri ayırmak için kimyasal solüsyonlar kullanın ,Örneğin Hidrotermal Hidrotermal yöntemin tanımı, asit reaksiyonu ile metallerin çökeltilmesidir. Pil önce mekanik olarak sökülür, katot materyali ezildikten sonra, pilin içindeki bağlayıcıyı çözmek için bazı çözücüler veya asitler eklenir ve metal oksidi solüsyonda asılı bırakır. Şu anda, ıslak yöntemler kullanarak lityum pil malzemesi geri dönüşüm çözümleri geliştiren uluslararası şirketler arasında Amerika Birleşik Devletleri'nde Toxco ve Japonya'da Nikkei Metals bulunmaktadır.
