از آنجایی که بازار مواد اولیه مورد استفاده در تولید باتری‌ها همچنان وضعیت نوسان قیمت را تجربه می‌کند، موسسه «Fastmarkets» از شاخص هزینه «NewGen Battery» برای بررسی هزینه تولید سلول باتری‌ها در آینده استفاده می‌کند تا تاثیر به‌کارگیری باتری‌های با حجم کوچک‌تر را به عنوان راه‌حلی برای کمبود عرضه مواد اولیه مورد استفاده در تولید آن‌ها مورد ارزیابی قرار دهد.
به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات آنلاین» و به نقل از موسسه «Fastmarkets»، حجم تقاضا برای استفاده از باتری‌ها افزایش یافته و نگرانی‌ها در مورد تامین مواد اولیه و تولید باتری زیست‌پایشی در بلندمدت را ایجاد کرده است. موتو کریشنا، مدل‌ساز شاخص هزینه «NewGen Battery» در موسسه «Fastmarkets»، این شاخص را برای بررسی و پیش‌بینی‌های وضعیت مواد اولیه حیاتی به‌کار رفته در تولید باتری‌ها و استفاده از باتری‌های با حجم کوچک‌تر برای آینده‌ای پایدارتر ارائه داد. گفتنی است در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، باتری‌ها نقش بسیار اساسی ایفا می‌کنند.
از این شاخص می‌توان در مواردی نظیر بررسی هزینه هر ماده اولیه مورد استفاده در تولید باتری‌ها در مناطق مختلف، ارزیابی جزئیات تغییرات منطقه‌ای در هزینه تولید باتری، ارزیابی محدودیت‌های تامین مواد اولیه به‌کار رفته در تولید باتری‌ها و تاثیر آن بر هزینه تامین مواد اولیه و بررسی تاثیر به‌کارگیری باتری‌های با حجم کوچک‌تر به عنوان راه‌حلی برای کمبود عرضه مواد اولیه مورد استفاده در تولید آن‌ها بهره برد.
تجزیه و تحلیل هزینه تولید سلول باتری‌های لیتیوم‌یونی
با استفاده از شاخص هزینه «NewGen Battery» موسسه «Fastmarkets»، می‌توان هزینه مواد فعال کاتدی (CAM)، مواد آند و مواد شیمیایی دیگر مورد استفاده در تولید باتری‌ها در مناطق مختلف را ارزیابی و تجزیه و تحلیل کرد. این شاخص بر اساس یک مدل هزینه‌ای است که میانگین قیمت‌های ماهانه بازار فیزیکی برای مواد اولیه و سایر عناصر به‌کار رفته در سلول باتری‌ها، مراحل فرآوری و نرخ تولید (گیگاوات ساعت در سال) ابرکارخانه‌های تولیدکننده، میزان خسارت عملکرد و همچنین عوامل اقتصادی بومی مانند انرژی، نیروی کار را محاسبه می‌کند.
بررسی تغییرات منطقه‌ای در هزینه تولید باتری‌ها
شکل یک، هزینه تخمین زده شده برای تولید سلول باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ را با نرخ تولید ۱۰ گیگاوات ساعت در سال در چهار کشور مختلف نشان می‌دهد.
تخمین میانگین هزینه‌های تولید سلول‌های باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ در سه ماهه اول ۲۰۲۳
در سه ماهه اول سال ۲۰۲۳، هزینه‌های تولید سلول‌های باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ در چین، ۱۰۱ دلار در هر کیلووات ساعت و برای کره‌جنوبی، ۱۱۰ دلار در هر کیلووات ساعت برآورد شد. برای کشورهای آلمان و ایالات متحده آمریکا، این برآوردها به ترتیب حدود ۱۲۰ دلار در هر کیلووات ساعت و ۱۱۵ دلار در هر کیلووات ساعت بود. لازم به ذکر است که اروپا و آلمان به دلیل هزینه‌های نیروی کار، انرژی و نرخ عملیاتی بالاتر، هزینه‌های تولید سلول‌های باتری آن‌ها بیشتر است. فلز لیتیوم به طور متوسط ۳۴ درصد از کل هزینه تولید سلول باتری و مواد فعال کاتدی حدود ۵۸ درصد از این هزینه را به خود اختصاص داده‌اند. آند باتری نیز ۸ درصد از کل این هزینه را تشکیل می‌دهد.
خطر افزایش هزینه‌های تولید سلول باتری‌ها با عرضه محدود مواد اولیه
شکل ۲، هزینه‌های تولید سلول‌های باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ و باتری لیتیوم آهن فسفات (LFP) را در سال‌های آینده بر اساس پیش‌بینی‌های بلندمدت شاخص هزینه «NewGen Battery» موسسه «Fastmarkets» برای لیتیوم، نیکل، کبالت و گرافیت نشان می‌دهد.
هزینه‌های تولید سلول‌های باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱
هزینه‌های تولید سلول‌های باتری لیتیوم آهن فسفات
هر یک از سه سناریوی مبنا، زیاد و کم بر اساس عرضه مواد اولیه با نرخ‌های تولید آتی است که در گزارش‌های پیش‌بینی بلندمدت شاخص هزینه «NewGen Battery» موسسه «Fastmarkets» بیشتر توضیح داده شده است. خطوط نقطه چین، هزینه پیش‌بینی شده برای تولید سلول باتری‌ها هستند که ممکن است هزینه باتری‌ها در آن به ۱۰۰ دلار در هر کیلووات ساعت برسد. همچنین هزینه‌های تولید سلول‌های باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱، حدود ۷۸ دلار در هر کیلووات ساعت در سال ۲۰۲۷ تخمین زده می‌شود.
باتری لیتیوم آهن فسفات از نظر حرارتی پایدارتر از باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ است. به همین دلیل تولید آن در حجم کوچک‌تر آسان‌تر خواهد بود. بنابراین پیش‌بینی شده است هزینه تولید سلول‌های باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ تا سال ۲۰۲۵، به ۸۳ دلار در هر کیلووات ساعت برسد. ارقام ذکر شده در اینجا با توجه به حجم تقاضای باتری منطقه‌ای در بازارهای مهم به عنوان میانگین وزنی جهانی ارائه شدند.
گفتنی است هزینه تولید سلول باتری‌ها در ابتدا کاهش می‌یابد. بر همین اساس باتری نیکل منگنز کبالت ۸۱۱ و باتری لیتیوم آهن فسفات، هر دو پتانسیل رسیدن به زیر ۷۰ دلار در هر کیلووات ساعت در سطح تولید سلولی تا سال ۲۰۲۹ را دارند. با این حال، امکان محدودیت عرضه و افزایش هزینه‌ها برای این باتری‌ها وجود دارد.
برای بهبود در کارایی خودرو، طراحی سلول و باتری‌ها و حذف تدریجی استفاده از کبالت در تولید باتری‌ها، تولیدکنندگان در صنعت باتری باید بر کاهش اندازه و ابعاد باتری‌ها تمرکز کنند.
حرکت صنعت تولید باتری‌ها به سوی کاهش اندازه و ابعاد آن‌ها
باتری‌های خودروهای الکتریکی بیش از ۵۰ درصد از کل حجم تقاضای سالانه برای باتری‌ها را در ۱۰ سال آینده به خود اختصاص می‌دهند. اندازه باتری‌های خودروهای الکتریکی در حال حاضر برای بیشتر موارد بیش از حد بزرگ است. سوالی که در اینجا مطرح می‌شود، این است که کاهش اندازه و ابعاد باتری‌ها چه تاثیری بر میزان تقاضای مواد اولیه به‌کار رفته در تولید باتری‌ها خواهد داشت؟
شکل ۳، میزان فروش باتری خودروهای الکتریکی را در مقابل باتری خودروهای الکتریکی با ابعاد کوچک‌تر در سال ۲۰۲۲ برای محبوب‌ترین مدل‌ها در چین، اروپا و ایالات متحده آمریکا نشان می‌دهد.
میزان فروش محبوب‌ترین باتری خودروهای الکتریکی در سال ۲۰۲۲
متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در چین در سال ۲۰۲۲، حدود ۴۰ کیلووات ساعت بود. این میزان در اروپا ۶۵ کیلووات ساعت و در ایالات متحده آمریکا ۷۵ کیلووات ساعت بود که نسبت به چین به طور قابل توجهی بالاتر بود. متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در جهان در سال ۲۰۲۲، حدود ۵۲ کیلووات ساعت بود.
به نظر می‌رسد بر اساس پیشرفت‌هایی که در فناوری تولید سلول باتری‌ها ایجاد شده است، مسافت طی شده این خودروها و تقاضا برای مواد اولیه مورد استفاده در تولید باتری‌ها افزایش یابد و ابعاد و اندازه این باتری‌ها در ۱۰ سال آینده نسبتا ثابت باقی بماند. شکل ۴، پیش‌بینی ۱۰ ساله مورد انتظار از متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در بازارهای مهم را نشان می‌دهد.
پیش‌بینی فعلی برای متوسط انرژی قابل‌ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی
صنعت خودروهای الکتریکی چین، به شدت بر استفاده از وسایل نقلیه و خودروهای درون شهری متمرکز است. تخمین زده می‌شود که متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در چین، در حدود ۴۰ تا ۴۲ کیلووات ساعت باقی بماند. این میانگین در آمریکای شمالی حدود ۵۰ درصد بیشتر و در حدود ۸۰ کیلووات ساعت خواهد بود. انتظار می‌رود متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی برای اروپا و سایر بازارها، به حدود ۶۷ تا ۷۰ کیلووات ساعت برسد.
شکل ۵، تاثیر متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در کشورهای جهان به جز چین را بر روی حجم تقاضای کربنات لیتیوم معادل (LCE)، کبالت و نیکل در ۱۰ سال آینده بین سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۳ بررسی می‌کند. در این ارزیابی، میزان فروش خودروهای الکتریکی (EV) برای بازارهای مهم در این بازه زمانی و همچنین تخمین حجم تقاضای کاتد باتری در نظر گرفته شده است.
کاهش متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در کشورهای جهان بین سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۳
به عنوان مثال، اگر متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در کشورهای جهان به جز چین، ۱۵ درصد طی سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۳ کاهش یابد، تقاضا برای کربنات لیتیوم معادل در این بازه زمانی، کمی بیش از یک میلیون تن کاهش خواهد یافت. همچنین حجم تقاضا برای فلز کبالت و نیکل به ترتیب ۱۰۲ هزار و ۸۰۰ هزار تن کاهش پیدا خواهد کرد.
اگر متوسط انرژی قابل ذخیره در باتری خودروهای الکتریکی در کشورهای جهان به جز چین ۳۵ درصد کاهش یابد، حدود دو میلیون و ۵۰۰ هزار تن کربنات لیتیوم معادل، ۲۴۰ هزار تن فلز کبالت و یک میلیون و ۸۰۰ هزار تن فلز نیکل صرفه‌جویی خواهد شد.
کاهش ابعاد باتری خودروهای الکتریکی برای گذار به پویایی الکتریکی
بررسی دقیق اندازه و ابعاد باتری خودروهای الکتریکی برای مطابقت با تعاملات مورد نیاز مصرف‌کنندگان و میزان مسافت طی شده مورد تقاضای آن‌ها در گذار پایدار به حمل‌ونقل الکتریکی، یک مسئله بسیار مهم تلقی می‌شود.
کاهش اندازه و ابعاد باتری خودروهای الکتریکی، حجم تقاضا برای مواد اولیه مورد استفاده در تولید آن‌ها را کاهش می‌دهد و شرایط را برای تکامل پایدار زنجیره تامین فراهم می‌کند.
به علاوه، می‌توان نگرانی‌های زیست‌محیطی را در محدودیت زمانی کمتری رفع کرد و احتمال تثبیت قیمت مواد اولیه بیشتر خواهد شد. همچنین کاهش اندازه و ابعاد باتری خودروهای الکتریکی، قیمت‌های این باتری‌ها را کاهش می‌دهد و به دلیل افزایش حجم عرضه باتری‌های فرسوده، نرخ جذب و سرعت بازیافت مواد اولیه موجود در این باتری‌ها افزایش خواهد یافت. در کنار کاهش اندازه و ابعاد باتری خودروهای الکتریکی، صنعت خودروهای الکتریکی باید بر شارژ سریع‌تر و بهبود زیرساخت دستگاه‌های شارژ این باتری‌ها تمرکز کنند.
انتهای پیام//
