استفاده از نیوبیوم به عنوان یک ماده افزودنی در تولید باتری می‌تواند تا سال ۲۰۳۰، حدود یک چهارم از منبع  درآمد شرکت «Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração» یا به اختصار «CBMM» را به خود اختصاص دهد.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌ آنلاین» و به‌ نقل از موسسه «Fastmarkets»، راجریو ریباس به عنوان مدیر اجرایی این شرکت این مطلب را در مصاحبه خود با موسسه «Fastmarkets» در روز سه‌شنبه ۲۲ آگوست ۲۰۲۳ اعلام کرد.

به گفته وی، این شرکت ۸۰ میلیون دلار برای ساخت اولین واحد پالایش اکسید نیوبیوم در مقیاس صنعتی سرمایه‌گذاری می‌کند و قصد دارد این ماده را برای تولیدکنندگان باتری عرضه کند؛ همچنین پیش‌بینی می‌شود این واحد تولید نیوبیوم با ظرفیت سالانه سه هزار تن را در نیمه دوم سال ۲۰۲۴ آغاز کند.

ریباس عنوان کرد: در صورتی که تمام ظرفیت تولید شده نیوبیوم از ابتدای فرایند تولید این واحد به فروش برسد، حدود ۵ درصد از معادل کل درآمد سالانه این شرکت را به خود اختصاص خواهد داد. ما امیدواریم میزان درآمد شرکت از تولید نیوبیوم در سال ۲۰۳۰، به ۲۵ درصد از کل درآمد برسد.

مدیر اجرایی شرکت «CBMM» تصریح کرد: دستیابی به این هدف تا پایان سال ۲۰۳۰، به معنای فروش حدود سالانه ۳۵ هزار تن اکسید نیوبیوم مورد استفاده در تولید باتری خواهد بود.

وی اضافه کرد: این میزان هدف‌گذاری‌ شده با حجم ۲۷۰ تن در سال ۲۰۲۲ اکسید نیوبیوم که بیشتر توسط مشتریان چینی برای استفاده در تولید کاتد باتری خریداری شد، قابل مقایسه است.

این حجم تا سال ۲۰۳۰، معادل ۴۰ هزار تن در هر سال فرونیوبیوم در مقایسه با ۴۰۰ تن از این ماده در سال ۲۰۲۲ خواهد بود. لازم به ذکر است که فرونیوبیوم، محصول اصلی تولیدی شرکت «CBMM» و آلیاژی است که بیشتر در صنعت فولادسازی برای بهبود استحکام و جلوگیری از خوردگی در محصولات فولادی استفاده می‌شود.

ریباس در همین رابطه مطرح کرد: این شرکت در نظر دارد ظرفیت تولید شده جدید نیوبیوم را وارد بازار و سپس واکنش بازار به آن را ارزیابی کند. بعد از این ارزیابی مشخص خواهد شد که چه تصمیماتی باید در رابطه با افزایش سرمایه‌گذاری به منظور توسعه ظرفیت تولید نیوبیوم این شرکت در آینده گرفته شود.

شرکت «CBMM» در حال حاضر قابلیت افزایش ظرفیت تولید فرونیوبیوم خود تا حدود ۱۵۰ هزار تن در هر سال را دارد. چنین ظرفیت تولیدی، این شرکت را نسبت به دیگر تولیدکنندگان فرونیوبیوم در جهان با فاصله در صدر قرار خواهد داد.

گفتنی است که این شرکت حدود ۸۰ درصد از فرونیوبیوم جهان را تولید می‌کند. لازم به ذکر است که تاسیسات تولید فرونیوبیوم این شرکت در منطقه آراکسا، شهری در ایالت میناز ژرایس در جنوب شرقی برزیل واقع شده است.

آخرین ارزیابی هفتگی موسسه «Fastmarkets» برای فرونیوبیوم با غلظت ۶۳ تا ۶۷ درصد با شرط تحویل محصول به مصرف‌کننده با پرداخت عوارض و حقوق گمرکی در اروپا، قیمت ۴۷٫۸ تا ۴۸٫۲ دلار به ازای هر کیلوگرم نیوبیوم در روز ۲۳ آگوست ۲۰۲۳ را نشان داد. این رقم نسبت به قیمت اعلام شده در روز دوم آگوست ۲۰۲۳ تغییر چندانی را به ثبت نرساند اما نسبت به قیمت ۴۸٫۱ تا ۴۸٫۱۵ دلار به ازای هر کیلوگرم نیوبیوم ثبت شده در یک هفته قبل از این تاریخ، حدود ۰٫۲۷ درصد کاهش را تجربه کرد.

آخرین ارزیابی قیمت فرونیوبیوم در سال ۲۰۲۳، افزایش ۷٫۳۱ درصد آن را نسبت به قیمت ۴۴٫۲۵ تا ۴۵٫۲۰ دلار به ازای هر کیلوگرم نیوبیوم ثبت شده در روز ۲۸ دسامبر ۲۰۲۲ نشان داد.

استفاده از نیوبیوم در تولید آند باتری‌ها

مدیر اجرایی شرکت «CBMM» خاطرنشان کرد: واحد جدید پالایشی که توسط شرکت «CBMM» در منطقه آراکسا برزیل ساخته می‌شود، بر استفاده از اکسید نیوبیوم در تولید آندهای باتری تمرکز خواهد داشت؛ هرچند که امکان استفاده از این ماده در تولید برخی از گریدهای خاص برای تولید کاتدها نیز فراهم خواهد بود.

وی افزود: استفاده از نیوبیوم به جای کربن در آندهای باتری با محتوای گرافیت بالا، می‌تواند به دوام و شارژ سریع این باتری‌ها کمک کند. لازم به ذکر است که استفاده از نیوبیوم در آندها بیشتر از کاتدها است.

ریباس در ادامه تاکید کرد: به عنوان مثال، از نیوبیوم با محتوای حدود ۶۰ تا ۹۵ درصد در آندها، می‌توان در تولید اکسید مخلوط با تیتانیوم یا تنگستن به شکل پودر استفاده کرد که این ترکیب به عنوان روکش آند در تولید محصولات رنگی به‌کار می‌رود. گفتنی است برای هر کیلووات ساعت ظرفیت باتری، ۱٫۵ کیلوگرم نیوبیوم مورد نیاز است.

در واقع هدف شرکت «CBMM» این است که با استفاده از نیوبیوم در آندها، بازارهایی مانند کامیون‌های سنگین، کامیون‌های تحویل محموله به مشتری نهایی، کشتی‌ها، حمل‌ونقل ریلی و برخی از سیستم‌های ذخیره انرژی باتری (ESS) را به دست آورد.

به عنوان مثال، یک کامیون هیبریدی که به ظرفیت باتری سه تا پنج کیلووات ساعت نیاز دارد، از باتری‌های ۱۰ تا ۱۵ کیلووات ساعتی برای شارژ سریع استفاده می‌کند. این در حالی است که با استفاده از نیوبیوم، تولید باتری سه کیلووات بر ساعت امکان‌پذیر است.

نقش کاتد در آینده باتری‌ها

مدیر اجرایی شرکت «CBMM» به موسسه «Fastmarkets» گفت: استفاده از اکسید نیوبیوم در کاتدها بیشتر مورد نیاز بوده و به حجم بسیار کمتری از فلز نیاز است؛ ضمن اینکه محتوای نیوبیوم در هر کیلووات ساعت، بر حسب گرم اندازه‌گیری می‌شود.

از نیوبیوم می‌توان به عنوان یک افزودنی پودری شکل در هر نوع باتری از باتری‌های جمله نیکل کبالت منگنز (NCM) یا لیتیوم آهن فسفات (LFP) برای کمک به پایداری و دوام آن استفاده شود. در این باتری‌ها، نیوبیوم به عنوان پوشش یا ناخالص‌ساز و تثبیت‌کننده به‌کار می‌رود.

شرکت «CBMM» پیش‌بینی می‌کند در چین که در حال حاضر بیشترین ظرفیت تولید باتری را دارد، تولید باتری‌های لیتیوم آهن فسفات منگنز افزایش یابد؛ چراکه استفاده از منگنز در این نوع باتری‌ها چگالی انرژی را افزایش می‌دهد.

وی ادامه داد: صحبت‌هایی مبنی بر احتمال جایگزینی باتری‌های لیتیوم آهن فسفات منگنز با حدود ۶۰ درصد از باتری‌های لیتیوم آهن فسفات در آینده وجود دارد؛ آنطور که به نظر می‌رسد، حداقل نیمی از تولیدکنندگان باتری‌های لیتیوم آهن فسفات از نیوبیوم در ترکیب این باتری‌ها استفاده می‌کنند.

شرکت «CBMM» معتقد است که استفاده از باتری‌های نیکل کبالت منگنز با محتوای نیکل بالا به سرعت افزایش خواهد یافت. همچنین استفاده از نیوبیوم در کاتدها، موجب کاهش ریسک باتری‌های با محتوای نیکل بالا هنگام در معرض قرار گرفتن هوا می‌شود.

محتوای نیوبیوم در این مورد، اگرچه در حجم گسترده‌تری در کاتدها به نسبت آندها استفاده می‌شود اما در حالت کلی کمتر از یک درصد خواهد بود. موسسه «Fastmarkets» انتظارات مشابهی برای استفاده از باتری‌های نیکل کبالت منگنز با محتوای نیکل بالا و تولید باتری‌های لیتیوم آهن فسفات دارد اما هنوز جزئیات خاصی در رابطه با باتری‌های لیتیوم آهن فسفات منگنز ارائه نداده است.

بر اساس تحقیقات صورت گرفته توسط موسسه «Fastmarkets»، پیش‌بینی می‌شود که استفاده از باتری‌های لیتیوم آهن فسفات تا سال ۲۰۳۳، به ۴۳ درصد در بازار در مقایسه با ۲۵ درصد در سال ۲۰۲۳ برسد؛ این در حالی است که استفاده از باتری‌های نیکل کبالت منگنز با محتوای نیکل بالا در یک دهه آینده به ۳۴ درصد در مقایسه با سهم یک درصدی در سال ۲۰۲۲ خواهد رسید.

همچنین استفاده از باتری‌های نیکل کبالت منگنز (۸۱۱) با نسبت نیکل ۸، کبالت یک و منگنز یک، از ۲۱ درصد به ۹ درصد کاهش می‌یابد و سهم بازار باتری‌های نیکل کبالت منگنز (۶۲۲) با توجه به تحقیقات موسسه «Fastmarkets»، از ۴۱ درصد در سال ۲۰۲۲ به ۲ درصد می‌رسد. علاوه‌براین، پیش‌بینی می‌شود که استفاده از باتری‌های نیکل کبالت منگنز با منگنز بالا در سال ۲۰۳۳، از صفر به ۹ درصد افزایش یابد.

به گفته ریباس، از رقبای نیوبیوم که در شارژ سریع باتری‌ها و افزایش دوام کاتدها استفاده می‌شود، می‌توان به بور، تانتالیوم، زیرکونیوم، تیتانیوم، تنگستن و حتی آلومینیوم اشاره کرد.

وی تصریح کرد: قیمت نیوبیوم در مقایسه با سایر مواد بالاتر است اما برخلاف زیرکونیوم که باید همراه با بور یا تانتالیوم ترکیب شود، از نیوبیوم می‌توان به تنهایی استفاده کرد.

مدیر اجرایی شرکت «CBMM» ابراز کرد: در آینده نیوبیوم می‌تواند تنها در الکترولیت باتری و فقط در باتری‌های حالت جامد مورد استفاده قرار گیرد.

ریباس اضافه کرد: برخی از تولیدکنندگان در حال تحقیقات بر روی استفاده از نیوبیوم برای نسل بعدی باتری‌های حالت جامد هستند.

وی در پایان یادآور شد: ممکن است استفاده از نیوبیوم برای کاربردهای خاص در بازار در پنج یا ۱۰ سال آینده افزایش یابد اما قطعا بیش از ۱۰ سال برای تاثیرگذاری عمیق بر بازار فرصت نیاز خواهد بود.

انتهای پیام//