برخی منابع آگاه در هفته منتهی به سه‌شنبه ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۳، به موسسه «Fastmarkets» اعلام کردند که به منظور تامین مواد کافی برای تولید آند باتری در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، تولید سیلیسیوم در خارج از چین باید به میزان قابل‌توجهی افزایش یابد.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌ آنلاین» و به‌ نقل از موسسه «Fastmarkets»، چندین تولید‌کننده و مصرف‌کننده عمده مواد مبتنی بر سیلیسیوم را به عنوان ماده مکمل یا جایگزین گرافیت در تولید آند باتری تلقی می‌کنند.

استفاده از سیلیسیوم می‌تواند چگالی انرژی و سرعت شارژ باتری‌ها را بهبود بخشد و آن را به انتخابی مناسب در تولید باتری وسایل نقلیه الکتریکی تبدیل ‌کند. استفاده از سیلیسیوم، موجب کاهش وزن این باتری‌ها خواهد شد. گفتنی است از سیلیسیوم به عنوان یک ماده آندی با اشکال مختلف، با برچسب قیمتی و بازدهی انرژی بسیار متفاوت استفاده می‌شود.

در ارائه یک گزارش که در کنفرانس موسسه «Fastmarkets» با عنوان مواد اولیه مورد استفاده در تولید باتری اروپا که در آمستردام هلند طی روزهای ۱۸ تا ۲۰ سپتامبر ۲۰۲۳ برگزار شد، کاسپر پیترز، مدیر اجرایی شرکت «E-magy» بیان کرد که می‌توان از انواع مواد مبتنی بر سیلیسیوم برای تولید آند استفاده کرد.

ارزان‌ترین نوع سیلیسیوم با کمترین ظرفیت انرژی، اکسید سیلیسیوم است که هم‌اکنون در حجم کم در تولید آندهای گرافیتی استفاده می‌شود. به گفته مدیر اجرایی شرکت «E-magy»، از سیلیسیوم با چگالی انرژی بالاتر در تولید گاز سیلان استفاده می‌شود. از دیگر اشکال سیلیسیوم می‌توان به تولید کامپوزیت‌های سیلیسیوم کربن و استفاده از سیلیسیوم در روش لایه‌نشانی بخار شیمیایی (CVD) اشاره کرد.

تسلط چین بر تولید سیلیسیوم

چین در حال حاضر همانند برخی دیگر از مواد اولیه به‌کار رفته در باتری‌ها، بیشترین تولید سیلیسیوم با خلوص بالا برای تولید آندها در جهان را تحت سلطه خود دارد.

اخیرا شرکت «Shenzhen Aipunuo New Energy Technology» از سرمایه‌گذاری ۱٫۵ میلیارد دلاری خود در یک پروژه تولید آند مبتنی بر سیلیسیوم با ظرفیت ۳۰۰ هزار تن در سال در بخش شیچانگ در استان سیچوان در جنوب غربی چین خبر داد.

انتظار می‌رود در فاز اول ساخت این پروژه که فرایند تولید در آن از ماه دسامبر ۲۰۲۴ آغاز می‌شود، حدود ۱۲۰ هزار تن ماده آند سیلیسیوم کربن در سال تولید شود.

خطرات مربوط به تسلط چین، در تامین یکی دیگر از فناوری‌های کاربردی در طرح دستیابی به برایند انتشار صفر خالص مبتنی بر سیلیسیوم و مورد استفاده در تولید پنل‌های خورشیدی در سال‌های اخیر نمود پیدا کرده است. بر همین اساس ایالات متحده آمریکا تصمیم به اعمال ممنوعیت واردات برخی از پلی‌ سیلیسیوم‌های مورد استفاده در تولید پنل‌های خورشیدی تولید شده در منطقه سین کیانگ چین به دلیل استفاده از نیروی کار اجباری گرفت.

دیگر تولیدکنندگان سیلیسیوم در خارج از چین، در حال حرکت به سمت رسیدن به وضعیت مازاد عرضه هستند. به این دلیل که اولا دسترسی مصرف‌کنندگان در جهان برای تامین این ماده آسان‌تر شده و ثانیا این اقدام آن‌ها در زمره پیروی از قوانینی مانند قانون کاهش تورم ایالات متحده آمریکا (IRA) تلقی شود.

چندین شرکت تولیدکننده در کشورهای غربی، تمایل به ورود به بخش آند سیلیسیوم پیدا کرده‌اند. از جمله یکی از این شرکت‌ها، می‌توان به شرکت «NEO Battery Materials» مستقر در کانادا اشاره کرد که انتظار می‌رود هنگامی که فاز توسعه نهایی واحد تولیدی این شرکت در سال‌های ۲۰۲۷ تا ۲۰۲۸ تکمیل شد، سالانه پنج هزار تن ماده آند در آن به تولید برسد.

این شرکت در کنفرانس مطبوعاتی خود مطرح کرد که عرضه این مقدار تولید سالانه آند برای استفاده در ۳٫۵ میلیون وسیله نقلیه الکتریکی کافی خواهد بود.

برخلاف سایر رقبا، آند شرکت «NEO Battery Materials» بر پایه سیلیسیوم با گرید متالورژیکی و خلوص بالا تولید می‌شود که با استفاده از یک فرایند اختصاصی پوششی برخلاف استفاده از اکسید سیلیسیوم یا کامپوزیت‌های سیلیسیوم کربن به تولید می‌رسد.

این شرکت به موسسه «Fastmarkets» گفت که عرضه و مصرف فلز سیلیسیوم با خلوص بالا، امکان تولید آندهایی را فراهم می‌کند که ۷۰ تا ۸۰ درصد نسبت به آند سیلیسیومی تولید شده با مهندسی نانو شرکت‌های رقیب ارزان‌تر هستند.

شرکت «NEO Battery Materials» خاطرنشان کرد که تولیدکنندگان فلز سیلیسیوم در همه کشورها  از جمله چین، در حال افزایش مقدار تولید فلز سیلیسیوم با خلوص بالا به منظور استفاده از آن در تولید مواد آند هستند.

افزایش مقدار تولید سیلیسیوم در کشورهای غربی

چندین تولیدکننده بزرگ سیلیسیوم در کشورهای غربی، افزایش حجم تقاضا برای استفاده از سیستم‌های مبتنی بر انرژی خورشیدی و باتری برای گذار به انرژی‌‌های تجدیدپذیر را به عنوان فرصتی برای افزایش مقدار تولید سیلیسیوم در نظر گرفتند.

یکی از سخنگویان شرکت «Ferroglobe» به عنوان یکی از تولیدکنندگان پیشرو سیلیسیوم در جهان تاکید کرد که قصد دارد در صورت روند صعودی حجم تقاضا برای این ماده، مقدار تولید سیلیسیوم با خلوص بالای خود را برای تولید آندها افزایش دهد.

در همین راستا، شرکت‌های «Ferroglobe» و «NEO Battery Materials» در سال ۲۰۲۱ یک یادداشت تفاهم امضا کردند تا هم‌افزایی و منافع متقابل را از طریق به‌کارگیری فناوری نانو پوششی سیلیسیومی متعلق به شرکت «NEO Battery Materials» و فناوری مواد سیلیسیومی متعلق به شرکت «Ferroglobe» به منظور بهینه‌سازی عملکرد الکتروشیمیایی و کاهش مواد آند به‌کاررفته در تولید باتری‌های لیتیوم‌یونی دنبال کنند.

شرکت «Ferroglobe» در ابتدا قصد دارد مواد اولیه سیلیسیومی با خلوص بالا را برای تولیدکنندگان کامپوزیت آند سیلیسیوم کربن و تولیدکنندگان آند مبتنی بر اکسید سیلیسیوم تامین کند.

این شرکت در حال حاضر ظرفیت تولید فلز سیلیسیوم با خلوص بالا در کارخانه‌های خود در اسپانیا و فرانسه با ظرفیت تغلیظ در اسپانیا را داراست و برنامه‌هایی برای افزایش ظرفیت در دیگر کارخانه‌های خود از جمله در ایالات متحده آمریکا در دست اجرا دارد.

این شرکت در ادامه مطرح کرد که برنامه‌هایی استراتژیک برای افزایش ظرفیت تولید خود در اروپا و آمریکای شمالی در نظر گرفته است اما اجرای آن به فرایند تجاری‌سازی بستگی دارد.

علاوه‌براین، کارخانه این شرکت در شهرک بکانکور در استان کبک کانادا که محل استقرار چندین شرکت تامین‌کننده دیگر مواد اولیه حیاتی مورد استفاده در تولید باتری‌ها است، با توجه به انبوه شرکت‌های تولیدکننده باتری متمرکز در آنجا، فرصت دیگری برای افزایش ظرفیت تولید ارائه می‌کند.

سخنگوی این شرکت در همین رابطه خاطرنشان کرد که در حال توسعه ابزار میکرومتر سیلیسیوم جدید برای استفاده از این مواد در آندهای غالب سیلیسیومی است.

گفتنی است تولید آند سیلیسیوم مورد توجه چندین شرکت استراتژیک دیگر از جمله شرکت «Sinova Global» به عنوان یکی از تولیدکنندگان نوظهور در آمریکای شمالی قرار گرفته است که طیف وسیعی از محصولات سیلیسیومی را تولید می‌کند.

جیسون تیمکو، مدیرعامل شرکت «Sinova Global» به موسسه «Fastmarkets» اعلام کرد که این شرکت قصد دارد فلز سیلیسیوم را با خلوص ۹۹٫۹۰ تا ۹۹٫۹۹ درصد تولید کند که می‌تواند به عنوان مکمل یا جایگزین گرافیت در آندها استفاده شود.

انتظار می‌رود سیلیسیوم با خلوص بالای این شرکت در تولید مواد آند سیلیسیومی به کمک مهندسی نانو استفاده شود. مشتریان سیلیسیوم خریداری شده از این شرکت را پس از انجام پالایش و فرآوری فلز سیلیسیوم با خلوص بالا به منظور استفاده در تولید آند به‌کار می‌برند.

وی افزود: این شرکت در حال مذاکره با برخی تولیدکنندگان مختلف آند در آمریکای شمالی و آسیا است.

تحولات آینده و قیمت‌گذاری

به دلیل در دسترس بودن منابع انرژی ارزان‌تر و بعضا مشمول پرداخت یارانه‌ در چین، این کشور در حال حاضر قادر به تولید فلز سیلیسیوم ارزان‌تر است.

موسسه «Fastmarkets» در حال حاضر دو گرید سیلیسیوم متالورژیکی ۴-۴-۱ (با خلوص ۹۹ درصد) و ۵-۵-۳ (با خلوص ۹۸٫۵۰ درصد) اروپا را مورد ارزیابی می‌دهد. تنها گرید مورد ارزیابی این موسسه در چین گرید ۵-۵-۳ است.

موسسه «Fastmarkets» قیمت سیلیسیوم گرید ۵-۵-۳ با خلوص حداقل ۹۸٫۵ درصد با شرط تحویل در بند روتردام را حدود یک هزار و ۹۵۰ تا دو هزار و ۲۰۰ یورو (دو هزار و ۷۵ تا دو هزار و ۳۴۲ دلار) در هر تن در روز ۲۲ سپتامبر ۲۰۲۳ ارزیابی کرد.

این موسسه قیمت سیلیسیوم صادراتی با خلوص حداقل ۹۸٫۵ درصد با شرط تحویل در بنادر چین را حدود دو هزار تا دو هزار و ۵۰ دلار در هر تن در روز ۲۲ سپتامبر ۲۰۲۳ ارزیابی کرد که نسبت به قیمت یک هزار و ۹۸۰ تا دو هزار و ۲۰ دلار در هر تن ثبت شده در روز ۱۵ سپتامبر ۲۰۲۳ افزایش داشت.

به گفته شرکت «NEO Battery Materials»، این ارقام نشان‌دهنده اختلاف قیمت بین فلز سیلیسیوم آند تولید شده در داخل و خارج از چین است و این اختلاف قیمت به فلز سیلیسیوم با دیگر گریدهای آند نیز گسترش خواهد یافت.

شرکت «Ferroglobe» جزئیاتی در رابطه با هزینه تولید این مواد ارائه نداده اما سخنگوی این شرکت عنوان کرده است که در نظر دارد مواد اولیه سیلیسیومی و مواد آندی مقرون به صرفه تولید کند.

وی تاکید کرد: شرکت «Ferroglobe» به دنبال ایجاد یک نقطه تعادل میان عملکرد، هزینه و صنعتی‌سازی است.

در همین راستا، مدیرعامل شرکت «Sinova Global» تصریح کرد: سیلیسیوم تولیدی شرکت «Sinova Global» به ویژه با توجه به مشوق‌های ارائه شده توسط برخی کشورها مانند قانون کاهش تورم آمریکا از نظر قیمتی رقابتی خواهد بود؛ با این حال این شرکت هنوز در حال ارزیابی تاثیر دقیق هرگونه اجرای مشوق‌های قانونی بر قیمت‌ها است.

در حال حاضر، تمرکز بر روی مسئله برون‌سپاری داخلی است و بر همین اساس اقدامات در نظر گرفته شده با سرعت بیشتری انجام می‌شود اما در نهایت مسائل در دسترس بودن، کیفیت و قیمت محصول تعیین‌کننده خواهد بود. شرکت «Sinova Global» بر این باور است که می‌تواند در همه این جهات موفق ظاهر شود.

انتهای پیام//