خواهشمندیم برای پیشرفت سایت حمایت مالی کنید.
مدار اقتصادی:
به گزارش مدار اقتصادی، باتری‌های لیتیوم-یونی به دنیای اطراف ما نیرو می‌دهند. رواج آنها در زندگی روزمره ما به طور پیوسته در حال افزایش است، تا جایی که باتری‌های لیتیوم-یونی اکنون 70 درصد از کل دستگاه‌های قابل شارژ را تغذیه می‌کنند. از وسایل نقلیه الکتریکی گرفته تا تلفن‌های هوشمند و ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس صنعتی، باتری‌های لیتیوم-یونی به طور فزاینده‌ای در حال تشکیل بلوک‌های سازنده بخش‌های بی‌شماری هستند. اما با وجود تسلط آنها در فناوری‌های باتری، برخی مسائل جدی در مورد زنجیره‌های تأمین لیتیوم وجود دارد که آن را به مدلی نه چندان ایده‌آل برای پایه‌گذاری دنیای ما تبدیل می‌کند.
استخراج لیتیوم نه تنها اغلب به شدت به محیط زیست آسیب می‌رساند، بلکه عمیقاً با نقاط فشار ژئوپلیتیکی در هم تنیده است. چین بخش بزرگی از زنجیره‌های تأمین لیتیوم جهانی را کنترل می‌کند و این امر بازارها را در برابر شوک‌ها و اراده سیاسی پکن بسیار آسیب‌پذیر می‌کند. کنترل چین به ویژه در مورد باتری‌های خودروهای برقی، به لطف یک استراتژی ده ساله برای رقابت با جهان، قوی است.
به گزارش نشریه EE Times، بیش از یک دهه است که چین با دقت، یک صعود استراتژیک در بازار جهانی باتری خودروهای برقی (EV) را برنامه‌ریزی کرده و به تسلطی دست یافته که اکنون چالشی بزرگ برای تولیدکنندگان غربی است. نتیجه‌ی این امر، ایجاد تقریباً یک خندق، در اطراف تولید باتری چین است که این بخش را در برابر رقابت بین‌المللی محافظت می‌کند.
این در حالی است که معایب و خطرات متعدد مرتبط با تامین باتری‌های لیتیوم و لیتیوم-یون، شرکت‌های تولیدکننده خودروهای برقی را به سمت تحقیق در مورد مدل‌های باتری جایگزین برای تامین انرژی خودروهای برقی آینده سوق می‌دهد. در حال حاضر، گزینه‌های متعددی برای لیتیوم در مراحل تحقیق و توسعه وجود دارد، از جمله می‌توان به سرب، نیکل-کادمیوم، نیکل-هیدرید فلز، سدیم نیکل کلرید، لیتیوم-فلز پلیمر، سدیم-یون، لیتیوم-گوگرد و باتری‌های حالت جامد اشاره کرد.
به نظر می‌رسد باتری‌های حالت جامد، محبوب‌ترین باتری‌های صنعتی هستند. باتری‌های حالت جامد از یک الکترولیت جامد به عنوان مانع و رسانا بین کاتد و آند استفاده می‌کنند. این باتری‌ها لزوماً لیتیوم را حذف نمی‌کنند، اما می‌توانند نیاز به گرافیت، یکی دیگر از مواد معدنی حیاتی تحت کنترل شدید چینی‌ها را از بین ببرند. به علاوه، باتری‌های حالت جامد ادعا می‌کنند که ایمن‌تر هستند، چگالی انرژی بالاتری دارند و سریع‌تر از باتری‌های لیتیوم-یونی شارژ می‌شوند.
اگرچه باتری‌های حالت جامد هنوز در دست توسعه هستند، اما در حال حاضر توسط برخی شرکت‌های خودروسازی در حال آزمایش در برخی کاربردها هستند. مرسدس و بی‌ام‌و ادعا می‌کنند که در حال حاضر خودروهایی را که با باتری‌های حالت جامد کار می‌کنند، در جاده آزمایش می‌کنند، اما احتمالاً سال‌ها طول خواهد کشید تا آنها را در هر زمینه تجاری ببینیم. سوبارو در آستانه آزمایش باتری‌های حالت جامد در خودروهای خود است، اما در حال حاضر از نوع کوچک‌تری از این فناوری برای تأمین انرژی ربات‌ها در تأسیسات خود استفاده می‌کند.
با این حال، در حالی که باتری‌های حالت جامد به عنوان نوعی جام مقدس برای فناوری باتری مورد ستایش قرار می‌گیرند، برخی فکر می‌کنند که وعده و پیشرفت باتری‌های حالت جامد اغراق‌آمیز است. آر جی اسکارینگ، مدیرعامل ریویان، طی مصاحبه‌ای در پادکست Plugged-In این هفته گفت : من فکر می‌کنم سر و صدای زیادی در مورد آمادگی تجاری باتری‌های حالت جامد وجود دارد که شاید اغراق‌آمیز از واقعیت باشد.
سدیم؛ رقیبی ارزان‌تر و پایدارتر
باتری‌های سدیم-یون همچنین یک مدعی امیدوارکننده برای پیشی گرفتن از باتری‌های لیتیوم-یون در بخش خودروهای برقی هستند. سدیم ۱۰۰۰ برابر فراوان‌تر از لیتیوم است. جیمز کوین، مدیرعامل شرکت فارادیون مستقر در بریتانیا، اظهار داشت : این ماده به طور گسترده در سراسر جهان در دسترس است، به این معنی که تهیه آن ارزان‌تر و استخراج آن به آب کمتری نیاز دارد. برای استخراج یک تن لیتیوم در مقایسه با یک تن سدیم، ۶۸۲ برابر آب بیشتری لازم است. این مقدار قابل توجهی است. پیش‌بینی‌های بلومبرگ نشان می‌دهد که سدیم-یون می‌تواند تا سال ۲۰۳۵ جایگزین ۲۷۲۰۰۰ تن تقاضای لیتیوم شود.
اما حتی این هم به معنای مرگ لیتیوم نیست. لیتیوم به سادگی در ساخت باتری بسیار مفید است. این ماده از نظر انرژی متراکم است و در هوای سرد عملکرد خوبی دارد، که طبق گفته EV World آن را برای کاربردهای با کارایی بالا ضروری می‌کند.
اقتصاد باتری در آستانه تحول است. تنوع فناوری، وابستگی به منابع محدود را کاهش می‌دهد و مسیر توسعه پایدار را هموار می‌سازد. پایان سلطه مطلق لیتیوم شاید نزدیک باشد، اما حذف آن از معادلات انرژی بعید به نظر می‌رسد. آینده، متعلق به ترکیب‌های هوشمندانه و استراتژیک است.