Leis an oidhirp a dh’ ionnsaigh lùth glan agus iarrtas nas motha airson carbadan dealain, feumaidh luchd-saothrachaidh bataraidhean - gu sònraichte bataraidhean lithium-ion - nas motha na bha e a-riamh.Tha eisimpleirean den ghluasad luathachaidh gu carbadan bataraidh anns a h-uile àite: dh’ ainmich Seirbheis Puist na Stàitean Aonaichte gum bi co-dhiù 40% de na Carbadan Lìbhrigeadh an ath ghinealach agus carbadan malairteach eile nan carbadan dealain, tha Amazon air tòiseachadh a’ cleachdadh bhanaichean lìbhrigidh Rivian ann an còrr air dusan baile-mòr, agus chuir Walmart an gnìomh aonta gus 4,500 bhan lìbhrigidh dealain a cheannach.Le gach aon de na h-atharrachaidhean sin, tha an cuideam air an t-sèine solair airson bataraidhean a’ dol am meud.Bheir an artaigil seo sealladh farsaing air gnìomhachas bataraidh lithium-ion agus na cùisean slabhraidh solair a tha a’ toirt buaidh air cinneasachadh agus àm ri teachd nan bataraidhean sin.
I. Sealladh farsaing air Bataraidh Lithium-Ion
Tha gnìomhachas bataraidh lithium-ion gu mòr an urra ri mèinneadh stuthan amh agus cinneasachadh bataraidhean - tha an dà chuid ann an cunnart bho bhriseadh slabhraidh solair.
Tha bataraidhean lithium-ion sa mhòr-chuid air an dèanamh suas de cheithir prìomh phàirtean: catod, anod, separator, agus electrolyte, mar a chithear ann am Figear 1. Aig ìre àrd, tha an catod (am pàirt a bhios a’ dèanamh ions lithium) air a dhèanamh suas de lithium oxide.1 Mar as trice bidh an anod (am pàirt a bhios a’ stòradh na h-ianan lithium) air a dhèanamh à grafait.Tha an electrolyte na mheadhan a leigeas le gluasad an-asgaidh ions lithium a tha air a dhèanamh suas de shalainn, solventan, agus stuthan cur-ris.Mu dheireadh, is e an dealaiche an cnap-starra iomlan eadar an catod agus anod.
Is e an catod am pàirt riatanach a tha buntainneach don artaigil seo oir is ann an seo a tha cùisean slabhraidh solair nas buailtiche èirigh.Tha co-dhèanamh an catod gu mòr an urra ri cleachdadh a’ bhataraidh.2
Feartan tagraidh a tha a dhìth
Fònaichean-làimhe
Camaraichean
Cobalt agus Lithium air coimpiutairean-glùine
Innealan cumhachd
Uidheam Meidigeach Manganese agus Lithium
or
Nickel-Cobalt-Manganese agus Lithium
or
Phosphate agus lithium
Leis cho tric agus a tha iarrtas leantainneach airson fònaichean cealla, camarathan agus coimpiutairean ùra, is e cobalt agus lithium na stuthan amh as luachmhoire ann an cinneasachadh bataraidhean lithium-ion agus tha iad mu thràth a’ fulang briseadh slabhraidh solair an-diugh.
Tha trì ìrean deatamach ann an cinneasachadh bataraidhean lithium-ion: (1) mèinneadh airson stuthan amh, (2) ùrachadh stuthan amh, agus (3) cinneasachadh agus saothrachadh nan bataraidhean fhèin.Aig gach aon de na h-ìrean sin, tha cùisean sèine solair ann ris am bu chòir dèiligeadh ri linn barganachadh cùmhnantail seach a bhith a’ feitheamh ri cùisean èirigh rè cinneasachadh.
II.Cùisean slabhraidh solair taobh a-staigh gnìomhachas a’ bhataraidh
A. Riochdachadh
Tha smachd aig Sìona an-dràsta air an t-sèine solair bataraidh lithium-ion cruinneil, a’ toirt a-mach 79% de na bataraidhean lithium-ion uile a thàinig a-steach don mhargaidh chruinneil ann an 2021.3 Tha an dùthaich a’ cumail smachd air 61% de ghrinneachadh lithium cruinne airson stòradh bataraidh agus carbadan dealain4 agus 100% den ghiollachd de ghrafait nàdarrach air a chleachdadh airson anodes bataraidh.5 Tha prìomh àite Shìona ann an gnìomhachas bataraidh lithium-ion agus na h-eileamaidean talmhainn tearc co-cheangailte riutha na adhbhar dragh do chompanaidhean agus riaghaltasan.
Leanaidh COVID-19, an cogadh san Úcráin, agus aimhreit geopolitical do-sheachanta a’ toirt buaidh air slabhraidhean solair cruinneil.Dìreach mar ghnìomhachas sam bith eile, tha na factaran sin air a bhith a’ toirt buaidh air agus a’ leantainn air adhart.Tha cobalt, lithium, agus stuthan nicil - riatanach ann an cinneasachadh bataraidhean - fosgailte do chunnartan sèine solair leis gu bheil cinneasachadh agus giollachd stèidhichte air cruinn-eòlas agus fo smachd uachdranasan a thathas ag ràdh a bhriseas saothair agus còraichean daonna.Airson fiosrachadh a bharrachd, faic an artaigil againn air a bhith a’ riaghladh buaireadh slabhraidh solair ann an àm de chunnart geopolitical.
Tha Argentina cuideachd air thoiseach ann an strì an t-saoghail airson lithium oir tha e an-dràsta a’ dèanamh suas 21% de chùl-stòran an t-saoghail le dìreach dà mhèinn ag obair.6 Co-chosmhail ri Sìona, tha cumhachd mòr aig Argentina ann a bhith a’ mèinneadh stuthan amh agus tha iad an dùil a leudachadh. barrachd buaidh anns an t-sèine solair lithium, le trì mèinnean deug dealbhaichte agus is dòcha dusanan eile san obair.
Tha dùthchannan Eòrpach cuideachd ag àrdachadh an cinneasachadh, leis an Aonadh Eòrpach gu bhith mar an dàrna riochdaire as motha de bhataraidhean lithium-ion san t-saoghal ro 2025 le 11% de chomas cinneasachaidh na cruinne.7
A dh'aindeoin oidhirpean o chionn ghoirid,8 chan eil làthaireachd mòr aig na Stàitean Aonaichte ann am mèinneadh no grinneachadh mheatailtean tearc talmhainn.Air sgàth seo, tha na Stàitean Aonaichte gu mòr an urra ri stòran cèin gus bataraidhean lithium-ion a dhèanamh.San Ògmhios 2021, dh’ fhoillsich Roinn Cumhachd na SA (DOE) ath-sgrùdadh air an t-sèine solair bataraidh le comas mòr agus mhol iad stèidheachadh comasan cinneasachaidh is giullachd dachaigheil airson stuthan riatanach gus taic a thoirt do shèine solair bataraidh làn dachaigheil.9 Cho-dhùin an DOE gum biodh ioma-lùth tha teicneòlasan gu mòr an urra ri stòran cèin mì-chinnteach agus neo-sheasmhach - a dh’ fheumas fàs dachaigheil ann an gnìomhachas a’ bhataraidh.10 Mar fhreagairt, chuir an DOE a-mach dà fhios rùin sa Ghearran 2022 gus $2.91 billean a thoirt seachad gus cinneasachadh bataraidhean lithium-ion na SA a bhrosnachadh a tha deatamach do a' fàs roinn an lùtha.11 Tha an DOE an dùil ionadan grinneachaidh is cinneasachaidh a mhaoineachadh airson stuthan bataraidh, goireasan ath-chuairteachaidh agus goireasan saothrachaidh eile.
Bidh teicneòlas ùr cuideachd ag atharrachadh cruth-tìre cinneasachadh bataraidh lithium-ion.Tha Lilac Solutions, companaidh tòiseachaidh stèidhichte ann an California, a’ tabhann teicneòlas a gheibh air ais12 suas ri a dhà uimhir de lithium na dòighean traidiseanta.13 San aon dòigh, tha Princeton NuEnergy na ghnìomhachas tòiseachaidh eile a tha air dòigh saor, seasmhach a leasachadh gus bataraidhean ùra a dhèanamh bho seann fheadhainn.14 Ged a lughdaicheas an seòrsa seo de theicneòlas ùr cnap-starra an t-sèine solair, chan eil e ag atharrachadh gu bheil cinneasachadh bataraidh lithium-ion gu mòr an urra ri cothrom air stuthan amh.Is e a’ bhun-stèidh fhathast gu bheil cinneasachadh lithium an t-saoghail stèidhichte ann an Chile, Astràilia, Argentina agus Sìona.15 Mar a chithear ann am Figear 2 gu h-ìosal, tha coltas ann gun lean an eisimeil air stuthan bho thall thairis airson na beagan bhliadhnaichean ri teachd gus an tèid tuilleadh leasachaidh a dhèanamh air. teicneòlas bataraidh nach eil an urra ri meatailtean talmhainn tearc.
Figear 2: Stòran Riochdachaidh Lithium san àm ri teachd
B. Prìs
Ann an artaigil air leth, bheachdaich Lauren Loew bho Foley air mar a tha àrdachadh prìsean lithium a’ nochdadh barrachd iarrtasan bataraidh, leis a’ chosgais ag èirigh còrr air 900% bho 2021.16 Tha na h-àrdachaidhean prìsean sin a’ leantainn leis gu bheil an atmhorachd fhathast aig an ìre as àirde.Tha cosgaisean àrdachadh bataraidhean lithium-ion, còmhla ri atmhorachd, mar-thà air leantainn gu àrdachadh ann am prìsean airson carbadan dealain.Airson fiosrachadh a bharrachd mu bhuaidh na h-atmhorachd air an t-sèine solair, faic ar n-artaigil Atmhorachd Brònach: Ceithir Prìomh Dhòighean airson Companaidhean a bhith a’ dèiligeadh ri Atmhorachd san t-Sèine Solarachaidh.
Bidh luchd-co-dhùnaidh airson a bhith mothachail air buaidh na h-atmhorachd air na cùmhnantan aca le bataraidhean lithium-ion.“Ann am margaidhean stòraidh lùtha a tha air an deagh stèidheachadh, mar na SA, tha cosgaisean nas àirde air leantainn gu bheil cuid de luchd-leasachaidh a’ coimhead ri prìsean cùmhnant ath-rèiteachadh le luchd-gabhail.Faodaidh na h-ath-rèiteachaidhean sin ùine a thoirt agus dàil a chuir air coimiseanadh pròiseict.”ag ràdh Helen Kou, com-pàirtiche stòraidh lùtha aig a’ chompanaidh rannsachaidh BloombergNEF.17
C. Còmhdhail/lasadh
Tha bataraidhean lithium-ion air an riaghladh mar stuth cunnartach fo Riaghailtean Stuthan Cunnartach Roinn Còmhdhail na SA (DOT) le Roinn Pìoba Còmhdhail na SA agus Rianachd Sàbhailteachd Stuthan Cunnartach (PHMSA).Eu-coltach ri bataraidhean àbhaisteach, tha stuthan lasanta anns a’ mhòr-chuid de bataraidhean lithium-ion agus tha dùmhlachd lùth fìor àrd aca.Mar thoradh air an sin, faodaidh na bataraidhean lithium-ion a dhol thairis air agus lasadh fo chumhachan sònraichte, leithid cuairt ghoirid, milleadh corporra, dealbhadh neo-iomchaidh, no co-chruinneachadh.Aon uair 's gu bheil iad air an lasadh, faodaidh e a bhith duilich teintean cealla lithium agus bataraidh a chuir às.18 Mar thoradh air an sin, feumaidh companaidhean a bhith mothachail air na cunnartan a dh'fhaodadh a bhith ann agus measadh a dhèanamh air na ceumannan ceart nuair a tha iad an sàs ann an gnothaichean le bataraidhean lithium-ion.
Gu ruige seo, chan eil rannsachadh cinnteach ann gus faighinn a-mach a bheil carbadan dealain nas buailtiche teintean gun spionnadh an coimeas ri carbadan traidiseanta.19 Tha rannsachadh a 'sealltainn nach eil ach 0.03% de chothrom aig carbadan dealain lasadh, an coimeas ri einnseanan losgaidh traidiseanta le cothrom 1.5% air lasadh. .20 Carbadan tar-chinealach - aig a bheil bataraidh àrd bholtaids agus einnsean losgaidh a-staigh - tha an cunnart as motha ann an teine carbaid aig 3.4%.21
Air 16 Gearran 2022, chaidh bàta bathair a bha a’ giùlan faisg air 4,000 carbad às a’ Ghearmailt gu na Stàitean Aonaichte na theine sa Chuan Siar.22 Faisg air dà sheachdain às deidh sin, chaidh am bàta bathair fodha ann am meadhan a’ Chuain Siar.Ged nach eil aithris oifigeil ann a thaobh briseadh sìos de charbadan traidiseanta is dealain air bòrd, bhiodh na carbadan bataraidh lithium-ion air na teintean a dhèanamh nas duilghe a chuir às.
III.Co-dhùnadh
Mar a bhios an saoghal a’ gluasad a dh’ionnsaigh lùth nas glaine, fàsaidh ceistean agus cùisean co-cheangailte ris an t-sèine solair.Bu chòir dèiligeadh ris na ceistean sin cho luath ‘s a ghabhas mus tèid cùmhnant sam bith a chuir an gnìomh.Ma tha thu fhèin no a’ chompanaidh agad an sàs ann an gnothaichean far a bheil bataraidhean lithium-ion nam pàirt tàbhachdach, tha cnapan-starra mòra san t-sèine solair air am bu chòir dèiligeadh tràth ri linn barganachadh mu bhith a’ faighinn stuthan amh agus cùisean prìsean.Mar thoradh air cho beag de stuthan amh a tha rim faighinn agus cho iom-fhillteachd a tha an lùib leasachadh mèinnean lithium, bu chòir do chompanaidhean coimhead ri dòighean eile airson lithium agus pàirtean riatanach eile fhaighinn.Bu chòir do chompanaidhean a tha an urra ri bataraidhean lithium-ion measadh agus tasgadh a dhèanamh ann an teicneòlas a tha comasach gu h-eaconamach agus a bheir an ìre as àirde de ghnìomhachd agus ath-chuairteachadh nan bataraidhean sin gus cùisean slabhraidh solair a sheachnadh.Air an làimh eile, faodaidh companaidhean aontaidhean ioma-bliadhna a dhèanamh airson lithium.Ach, leis gu bheil earbsa mhòr air meatailtean talmhainn tearc gus bataraidhean lithium-ion a thoirt gu buil, bu chòir do chompanaidhean beachdachadh gu mòr air lorg mheatailtean agus cùisean eile a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air mèinnearachd agus grinneachadh, leithid cùisean geopolitical.
Ùine puist: Sultain-24-2022