Kasi kuseŵezeskaso Batiri?

Kupanga mabatire pa charu chose chapasi kwakwera na 300% kufuma mu 2020, ndipo chikulongozgeka chomene na kuzomerezga galimoto ya magesi na kukhumba kusungirako nkhongono zakuzgoŵezgeka. Kukura kwa vinthu ivi kukupangiska suzgo likuru: kwambura ndondomeko ya kuchira, matani mamiliyoni ghanandi gha vinthu vyakuzirwa vikumalira mu malo ghakuponyamo viswaswa apo ntchito za migodi zikulutilira kuwuskapo vinthu vyambura kumara. Mabatire ghakugwiriskira ncito kuseŵezeskaso vinthu ivi mwa kusintha mabatire agho ghakugwiriskirika ncitoso na vinyake vya magesi kuŵa vyakurya viphya, kusintha comene umo tikucitira na kusunga nkhongono zakusungamo nkhongono.

Mazgu Ghakuzirwa Ghakukhwaskana na Kugwiliskira Ntchito Mabatiri .

Kuseŵezeskaso mabattery kukuyimira kuchizga kwa ndondomeko na kupangaso vinthu kufuma ku mabatire agho ghakugwiriskirika nchito, kusintha ivyo vingaŵa vyakuvunda ivyo vingaŵa vyakofya kuŵa vinthu vyakuzirwa vyakupangika. Nthowa iyi yikusazgapo kuwunganya, kusankha, kugaŵa, na kugwiriskira ncito nthowa zapadera zakufumiska vitsulo, electrolytes, na vinyake kuti vigwiriskike ncitoso pakupanga mabatire ghaphya panji kugwiriskira ncito nthowa zinyake za mafakitale.

Kuzirwa kukujumpha mu vigaŵa vyambura kusuzga vyakuvunda vyakuvunda. Kugwiliskira ntchito kwa mazuŵa ghano kukugwiriskira ncito mitengo ya kucizgika kukujumpha 95% pa vinthu vinyake nga ni cobalt na nickel kufuma ku maselo gha lithiamu-}ion maselo. Nkhongono iyi ya tekinoloje yikusintha chuma cha kupanga mabatire, kuchepeska kuthemba pa ntchito za migodi za ŵamwali izo zikunyamura ngozi zikuru za chilengiwa na za ndale.

Ghanaghaniranipo nkhongono ya vinthu: pack ya galimoto ya magesi iyo yikuwoneka yili na makilogalamu pafupifupi 8 gha lithiamu, makilogalamu 35 gha nickel, na makilogalamu 20 gha cobalt. Para ŵachuluka mu EV 14 miliyoni iyo yikaguliskika pa charu chose mu 2024 (IEA), mabuku gha vinthu ghakuŵa ghakuzizika chomene. Malo ghakugwiriskira ncito vinthu vyakugwiriskira ncito sono ghangasanga 96% ya vinthu ivi, ndipo ivi vikupangiska kuti paŵe msewu wakuzungulira uwo ukuchepeska comene kukhumbikwa kwa kufumiska vinthu viphya.

Kupambana pakati pa kuseŵezeskaso vinthu vinyake na kutaya vinthu. Kutaya vinthu mu malo ghakuponyamo viswaswa kukuzomerezga vinthu vyakofya nga ni lead, mercury, na cadmium kuti vinjire mu maji gha pasi. EPA yikughanaghana kuti mabatire ghakupanga 88% ya vitsulo vyakuzirwa vya poizoni mu mlonga wa mu mizi ya ku United States nangauli ghakuyimira pasi pa 1% ya vyose vyakuvunda. Kugwiliskira ntchito makora vinthu ivi kukuwuskapo katundu wa chilengiwa uwu uku nyengo yeneyiyo kukukora mtengo wa chuma.

Vitatu vyakukhozgera Mabatire Ghakukhozgera Mabatiri Ghambura Kugwiliskira ntchitoso

Kukwaniska kwa kuseŵezeska mabatire kukukhazikika pa mizati yitatu yakukolerana iyo yikupanga chilengedwe chakukhaliska. Mzati uliwose ukukhozga ŵanyake, kupanga ndondomeko iyo kukhumbikwa kwa chilengiwa kukukolerana na kukhozgera kwa chuma na kuvikilira vyakukhumbikwa.

Kupulikiska mizati iyi yikulongosora chifukwa icho kuseŵezeskaso mabatire kwasintha kufuma ku chikhuŵilizgo cha chilengiwa na kuzgoka chinthu chakukhumbikwa cha mafakitale. Ŵanthu awo ŵakupanga magalimoto ghakuru sono ŵakukhozgera kuti 90% panji kujumphirapo kwa vinthu vyawo vya mabatire vizamufuma ku malo agho ghakugwiriskirika nchitoso mu 2030, kulongora kuti ŵakugomezga kuti dongosolo ili likuyowoya makora.

Mizati yitatu-Enya, chivikiliro cha vinthu, na umoyo wa chuma -doni yikugwira ntchito paŵekha yayi. Kugaŵikana kwa tekinoloje yakugwiriskira ncito vinthu vinyake uko kukupangiska kuti ŵanthu ŵawezgekepo pa nyengo yimoza kukucepeskako vyakukhwaskana na cilengiwa, kukucepeskako ndalama, ndiposo kukucepeskako kukhwaskika kwa katundu. Kulumikizana uku kukupanga vingwe viwemi vyakuzgora ivyo vikupangiska kuti ŵanthu ŵazomerezgeke mwaluŵiro.

McKinsey wakuti msika wa kuseŵezeska mabatire uzamufika pa madola 95 biliyoni pa charu chose mu 2030 ., wakulongozgeka chomenechomene na kukhwima kwa mizati yitatu yakukhozgera. Kukura nkhwakuyezgayezga yayi; likukhozgeka mu kuwoneska kuti nchamachitiko pa nkhani ya luso na kukhozgera kwakumanyikwa kwa chuma.

Pillar 1: Kuteteza kwa chilengiwa Kujumpha Kuzingilira

Nkhani ya chilengiwa ya malo ghakugwiriskira ntchito mabatire pa vigaŵa viŵiri vyakuzirwa: kuleskera kufipiskika na kuchepeska malo ghakufumiskiramo.

Mabatire ghakuŵikika ghali na vinthu ivyo vikupangiska kuti munthu waŵe na ngozi yikuru ya vyakumera na vyakumera para wachita vinthu mwambura kwenelera. Lead-acici, iyo yichali yakulamulira mu mapulogalamu gha magalimoto, yili na mtundu wa poizoni chomene uwo bioaccumutumation mu vyamoyo. Lithiamu{{3 {3}"iyo mitundu ya fluorinated electrolytes iyo yingafumiska mphepo ya fluoride ya hydrogen para yanangika. Nickel {{5} cadmium maselo ghakunyamura cadmium, carcinogen wambura kukhwaskika na msinkhu wakuvikilirika. Kugwiriskira ncito vinthu vinyake kukutora vinthu vyakofya ivi mu malo ghakulaŵilirika gha mafakitale m’malo mwa kuzomerezga kuti ŵafumemo pachokopachoko kwizira mu kusefukira kwa malo ghakuponyamo viswaswa.

Kuchepeska kwa kufumiska footprint kukulongora kuti nkhwakukhozga chomene. Ntchito za migodi izo zikukhumbikwa kuti paŵe vinthu vya mabatire vya virgin vikupanga 15-20 matani gha malibwe ghakuvunda pa matani gha lithiamu ghakunozga, kuyana na data ya US Geological Survey. Ku migodi ya cobalt mu Democratic Republic of Congo -source ya 70% ya vyakupereka vya pa charu chose-kupanga kufipiskika kwa maji ghanandi na kuparanya malo ghakukhalamo. Ntchito za migodi ya Nickel ku Indonesia zapangiska kuti nkhalango za vula zakuzizima zigaŵike mwaluŵiro pa mitengo yakujumpha 100,000 pa chaka.

Kugwiriskira ncito vinthu vinyake kukutimbanizga msinkhu uwu wa kufumiska. Kafukufuku wa 2024 MIT wakalongora kuti vinthu vyakupenja kufuma ku mabatire ghakupangikaso vikuchepeska mphepo zakotcha na 40-60% pakuyaniska na kupanga kwakwamba kufuma ku migodi. Uwemi wa carbon ukufumira ku kuwuskapo migodi iyo yikukhwaska nkhongono, kufyenya, na kusungunura ivyo vikukhumbikwa kuti vinthu vyambura kupangika viŵeko.

Real- kukhazikiska kukukhozgera vitumbiko ivi vya chilengiwa.Li{{ e{0} Kusongola, kampani yinyake ya ku North America, yikupanga pafupifupi matani 10,000 gha vinthu vya mabatire pa chaka pa malo ghake gha Rochester, kusanga vinthu ivyo vingakhumbikwira migodi 50 miliyoni mapaundi gha ore. Malo agha ghakugwira ntchito na 80% ya maji ghapasi ndipo 60% ya kugwiriskira ncito nkhongono zakucepa pakuyaniska na nchito zakupangika zakwamba zakupanga.

Lingaliro la fundo za chuma chakuzungulira likuluta ku nthowa zambura kusuzga kuseŵezeska mu ndondomeko ya ndondomeko. Makemikolo gha batiri gha munthazi ghakupangika kufuma ku kwamba kwakugwiriskira ncito vinthu vyakugwiriskira ncito, na mitundu ya maselo ghakumanyikwa na vipangizo vyakupangika na ma modular ivyo vikupangiska kuti viŵe vyambura kusuzga. Nthowa iyi-- recycring njira yingawonjezera kumapeto kwakumasinda -}} ya vinyama vyakuchizgika kufuma ku vigaŵa vyasonosono vya 5% kufika pa 50% mpaka 2030.

Pillar 2: Chivikiliro cha kuseŵezeska mu Kupereka kwa Vinthu Vyakusuzga

Kupanga mabatire kukuthemba pa seti yakuŵikika pa malo ghakupambanapambana ndiposo ghakukanizgika. Lithiamu, cobalt, nickel, na graphite-} vinthu vinayi vyakuzirwa vya lithium-ion mabatire -fa ku vigaŵa vyakupereka vyakupereka ivyo vikuwofya msinkhu wa kusintha kwa nkhongono na kukhazikika.

Kuŵika kwa katundu kukupangiska kuti munthu waŵe wakusuzgika. China yikulaŵilira 80% ya batire la pa charu chose- grade lithiamu hydroxide nkhongono ya kupanga hydroxide nangauli yili na 6% pera ya lithium yakusungika. Kupanga kwa cobalt kukuŵika 70% mu Democratic Republic of Congo, uko kukukhazikika kwa ndale na kuchepeskeka kwa vyakumangamanga kukupangiska kuti paŵe kusasimikizgika kwa nyengo zose. Kuŵika mtima uku kukupereka mitundu ya munthu payekha panji makampani ghakupambanapambana pa nthowa zakupelekera vinthu pa charu chose. Kukhumba kwamabatire gha lithiamu ghakubwezereskamu magalimoto gha magesi na vyakugwiriskira ncito vyakuguliska vyapangiska kuti vinthu ivi viŵe vyakukhozga, ndiposo kusoŵa kwa vinthu ivyo vingakwaniska kukanizga mafakitale ghose.

Gartner wa 2024 Vinthu Vyakusangikamapulojekiti ghakukhumba vinthu vya mabatire ghazamuŵapo mu 2027 kwambura vipangizo vinandi vyakupangira vinthu vinyake. Kuperewera kulipo yayi-" kukhuŵara kwakufika pa 30% kwa lithiamu ndipo 25% kwa cobalt kwa cobalt pasi pa vigomezgo vyasonosono. Kusoŵa uku kukaŵanga kwakusuzga comene kupanga EV kukura na kuŵika nkhongono zakusungirako nkhongono zakuzgoŵezgeka.

Kugwiriskira ncito vinthu vinyake kukupereka zgoro la nthowa yakupelekera vyakurya. Ntchito zakugwiriskira ncito pa nyumba zakugwiriskira ncito pa nyumba zikusintha mabatire agho ghakufuma ku vyaru vinyake kuŵa vyakupereka vya mu caru, ndipo ghakuchepeska kuthemba pa milimo ya migodi ya ku vyaru vinyake. United States sonosono apa yikunjizga 100% ya cobalt yake na 95% ya lithium yake. Kupanga vinthu vyakupangika na ŵanthu ŵanandi kungapereka 30% ya vyakukhumbikwa vya mabatire gha mu charu ichi mu 2030, kuyana na ivyo Dipatimenti ya Nkhongono yikuwonera.

vyachuma vya chivikiliro cha vinthu vyakugwiriskira ntchito vikuluska mtengo wa vinthu mu ndalama zakukhazikika. Pa nyengo ya 2021- 2022 katundu wakukwera, mitengo ya lithiamu ya batiri ya carbonate yikakwera na 550% kufuma pa $ 9,000 kufika pa $ 58,000 pa tani yiliyose. Kusintha uku kukupanga ndondomeko ya kukayika kwa ŵakupanga. Vinthu vyakupangikaso vikupereka mtengo wa mtengo chifukwa ndalama zakupangira vinthu zikulutilira kuŵa zambura kusintha kwambura kupwelerako za kusintha kwa mtengo wa vinthu vyakuvunda.

Wonani nkhani ya .Vinthu vya Redwood, wakakhazikiska Tesla CTO JB Straubel. Kampani iyi yasanga mapangano ghakupeleka mabatire na Ford, Toyota, na Volvo kuti ŵamazge mapaketi ghakumalira -} cha mapaketi gha umoyo. Mgwirizano uwu ukupanga kujalika- }loop yakupelekera vinthu apo ŵakupanga ŵakusimikizga kuti ŵaryenge awo ŵakugwiriskira ncito vinthu vyakugwiriskira ncito apo ŵakugwiriskira ncito vinthu vyakuseŵezeskekaso kuti ŵapeleke vinthu vyakukhumbikwa ku awo ŵakupanga vinthu. Kujipeleka uku kukupereka chigomezgo chakuti makontrakitala ghakupeleka migodi gha chikhalidwe ghangayana yayi.

Mzere wa chivikiliro cha vinthu ukusanga nkhongono zakusazgikira kufuma ku kusintha kwa tekinoloje mu ndondomeko ya kuchizga. Second{- malo ghakugwiriskira ncito mibadwo ghakukwaniska vigaŵa vyakutowa vya 99.9% vya lithium iyo yasangika, kufanana panji kujumphirapo mtundu wa vinthu vyakuthupi. Kufalikira kwakutowa uku kukuwuskapo mtundu uliwose wa kugwira ntchito, kupangiska kuti vinthu vyakupangikaso vinjire mu malo ghake mu kupanga mabatire ghaphya.

Pillar 3: Kuwona kwachuma Kupitilira Kuchira

Nkhani ya vyachuma ya kuseŵezeskaso mabatire yasintha chomene. Vilimika 15 ivyo vyajumpha, kugwiriskira ncito mabatire kukaŵa kwakulondezganako - ntchito yakupambanapambana na vyaru vinyake vyakukhwaskana na chuma. Lero, ni phindu la phindu na vyakulongoreka ivyo vikukopa ndalama zinandi za ndalama.

Mulimo wa mtengo uwo uli pa mtengo wa vinthu ivyo vyasangika. Pa mitengo ya 2024, pack ya EV iyo yagwiliskirika nchito yili na vinthu vyakukwana madola 1,200- $ 1,500. Ndalama zakupanga zikwamba kufuma pa $600- $ 800 pa paketi, kuyana na chemistry na malo ghakuchitirako ntchito, kupereka malipiro gha 40-60%. Madera agha ghakuyaniska makora na mafakitale ghakupanga vinthu vyakale.

Kupanga mtengo wa vinthu kukupambana na kemiko ya mabatire. Kwa NMC yakumanyikwa (ininclick- manganese - cobalt) lithiamu-ion pack:

Nickel: $455-500 (38% ya mtengo)

Cobalt: $350-400 (30%)

Lithiamu: $250-300 (22%)

Mkuwa na aluminiyamu: $100-120 (10%)

Kuchuluka kwa mtengo mu vitsulo vitatu - nickel, cobalt, na lithiamu- kupangiska kuŵerengera kwa chuma kupusu ndipo kukupangiska kuti kuseŵezeskaso kuŵe kwakukwana nanga ni para kwafika pa mtengo wakuchizgika.

Solutions zakupambanapambana. Ndalama zakusanga ndalama zikumara 65% ya ndalama za pulogiramu, apo kukhozgera kusunga makasitomala kufuma ku ndondomeko ya kukhaliska kukupanga $ 450,000 yakusazgikira mu ndalama za chaka na chaka izo zikuwelera.

Malango ghakusazgikira ghakukhwaskana na katundu (EPR) ghakukhozgera kukhozgera kwa chuma mwa kusintha end - cha ndalama zakulongozgera vyamoyo ku awo ŵakupanga. Regulation ya European Union’s Battery, iyo yikugwira ntchito makora mu 2024, yikukhumba kuti awo ŵakupanga vinthu ŵasange ndalama zakusonkheska na kupanga vinthu vinyake. Kusintha kwa malango uku kukusintha kuseŵezeskaso kufuma ku nchito ya CSR yakusankhika kuŵa vyakukhumbikwa vyakugwira ntchito, kukhozgera kuti vyakurya vyakukhazikika vyakugwiriskira ncito pa nyengo yakugwiriskira ncito vinthu vyakugwiriskira ncito.

Uwemi wa kupanga vinthu ukukula nga ni masikelo ghakugwiriskira ncito. Kupanga makopala kufuma ku Congo kukukhumba vyakwendekwenda chomene -_kanandi 8,000+ mamailosi ku mafakitale gha mabatire gha ku Asia -plus kusungunula na kutozga. Cobal cobal iyo yikupangikaso mu charu ichi yikuwuskapo vinandi vya nthowa iyi ndipo yikuchepeska ndondomeko zakupangira vinthu.Kusanda kwa Bizinesi ya Harvardkupenda kuti ndalama zakugwiriskira ncito zakupangikaso zikwenda na 40% pasi pa vinthu vyakuyana waka vya vinthu vyakuvunda ku ŵakupanga ŵa ku North America.

Kupinduliska pa sikelo kwalongoreka.Umisiliri. Malo agha ghakugwira ntchito nyengo zose kufuma mu 2011, kukhozgera chuma chakukhaliska kwizira mu mitengo yinandi ya katundu.

Phiri la chuma la chuma likukhora apo mabuku gha mabatire ghakusazgikira. Mtengo wakukhazikika wa vipangizo vyapadera vyakugwiriskira ncito na vinthu vinyake ivyo vyathandazgika mu mabuku ghakurughakuru, kucepeskako ndalama zakupangira vinthu pa -junit. Mapulogalamu gha mafakitale ghakulongora kuti ndalama zikuchepa 30-40% na 2030 nga ni malo ghakukwera kufuma ku 5,000-10,000 nkhongono za chaka na chaka za pachaka kufika pa 50, {000+ tani.

Mobale Mabatini Kuchita vinthu Kuchita Vinthu: Nthowa Yakusamalira

Kuchita vinthu vyakugwiriskira ntchitoso mabatire kukukhwaskana na ndondomeko yakupangika mwaluso chomene multil - siteji iyo yikupangiska kuti vinthu viŵe makora, ivyo vikukhumbikwa kuti munthu waŵe wakuvikilirika, na umo chuma chikukhalira. Kupulikiska ndondomeko iyi kukulongosora vyose viŵiri ivyo vyachitika na masuzgo ghanyake.

Kusonkhezga na Kunyamura

Nthowa iyi yikwamba na kukhazikiska maungano ghakusonkheska. Kwa mabatire gha vyakugwiriskira ncito vya magesi, malonda ghakuguliska-back mapulogalamu ghakupanga drop -} points. Best Buy, Home Depot, na ŵamalonda ŵakuru ŵa vya magesi ŵakusunga mabini ghakusonkheska apo ŵakugula ŵakusunga mabatire kwambura kulipira. Call2Recycle, wupu wa ŵalara ŵa boma la North America, ukukolerana na malo ghakujumpha 34,000 ghakusonkheska ndalama agho ghakunozga mapaundi 12 miliyoni gha mabatire pa chaka.

Mabatire gha magesi gha galimoto ghakulondezga nthowa zakupambanapambana. Ma netiweki gha ŵamalonda kanandi ghakuchita vyakuwelera vya EV para magalimoto ghafika ku umaliro -}yafwiska umoyo panji ghakukhumbikwira kusintha pack. Mabatire agha ghakunjira mu ma netiweki ghapadera ghakupeleka vinthu agho ghapangika kuti ghaŵe na lithiamu yikuru -fomu ya lithiamu-}ion. Kutumizga kukukhumbikwira DOT{7}}} viphapha vyakuzomerezgeka na hazmat -} masambiro chifukwa cha ngozi ya moto kufuma ku maselo ghakunangika.

Kupima na Kupima

Para ŵafika pa malo ghakugwiriskira ncito vinthu vinyake, mabatire ghakusankhika makora. Sitepe iyi yikulongora kuti njakuzirwa chomene chifukwa makemikolo ghakupambanapambana ghakukhumbikwira ndondomeko zakupambanapambana zakugwiriskira ntchito. Mabatire gha Alkaline ghakugwiriskira ncito kupatukana kwa makina. Nickel {{3} Cadmium yikukhumbikwira kupatukana kwa vacuum. Lithiamu{{5}"querit wakukhumbikwira nthowa zakumanyikwa chomene.

Malo ghatali ghakugwiriskira ncito ndondomeko zakusankha vinthu mwakujiyimira paŵekha mwakugwiliskira nchito X-ray fluorescence spectroscopy kuti ŵamanye kemiko ya batiri mu masekondi ghachoko waka. Kusankha kwa ndondomeko, uko kukusangika chomene pa ntchito zichokozichoko, kukuthemba pa vimanyikwiro vya kuwaro na kuyezgeka kwa magesi. Mabatire ghakumanyikwa makora ghangafipiska milonga ya vinthu panji kupanga ngozi za chivikiliro pa nyengo yakunozga.

Kuyezgelera kukupangiska kuti nkhongono zakukhalira zikhalepo. Mabatire agho ghakusunga mtengo ukuru ghakwenera kufumiskika mwakuvikilirika pambere ghandapangike mwakuthupi. Mabatire gha mafakitale kufuma ku EVs panji ndondomeko ya kusungirako nkhongono kanandi ghakusunga 50-70% ya nkhongono zakwambilira pa nyengo yakupumura, ndipo ghakukhumbikwira kuti ghagwiriskike nchitoso panji ghakugwiriskira ncitoso panji ndondomeko zakulongozgeka.

Kuphwanya na kupatura ŵana

Kujikuzga kwa thupi kukupambana chomene na mtundu wa batire. Kanandi maselo ghachokoghachoko ghakugula vinthu ghakunjira mu ndondomeko ya sherding iyo yikuphwanya vigaŵa vya mabatire. Chisakanizgo icho chikufumamo chikupambana na kupatukana kwa maginiti (kufumiskiramo viŵiya vya visulo), eddy sonosono apa (pa aluminiyamu na mkuwa), na density -2ed kupatukana (kwa vigaŵa vyakupambanapambana vya vinthu).

Mabatire ghakuru gha EV ghakupangika na EV ghakupangika na mawoko ghakukhumbikwira kuti munthu watumbike. Ŵasambizgi ŵakuwuskapo vigaŵa vinyake kufuma pa malo ghakujambulirapo, vigaŵa vyakupambanapambana vyakulongozgera kutentha, na kufumiska maselo gha munthu waliyose. Ntchito iyi -" ndondomeko ya 30-40% ya ndalama zose zakugwiriskira ntchitoso kweni yikulongora kuti njakukhumbikwa kuti yikwaniske kugwira ntchito mwakuvikilirika -ergy-density systems.

Kampani yinyake ya pakati pa- kampani yakupanga vinthu ku Michigan,Nthowa za Batiri zakupambanapambana, wakapanga mzere wakugaŵikana wa vigaŵa vya EV vyakuzomerezgeka. Nthowa iyi yikuchepeska ivyo vikukhumbikwa pa ntchito na mawoko na 60% uku yikunozga chivikiliro kwizira mu kugwira ntchito kutali. Kampani iyi yikupanga ma module 200 pa sabata, ndipo yikusanga vinthu ivyo vikupereka vinthu ivyo vikupereka cathode ya chigaŵa.

Kuchizga Vinthu: Pyrometallurgy vs.

Makina ghaŵiri ghakwamba ghakulamulira kufumiska vinthu vyanadi: ndondomeko ya pyrometallurgical na hydrometallurgical.

Kulowa chomenelikugwira ntchito pachanya - kutentha kwakusungunula (1,400 -1,600℃) kuti viphwanye vinthu vya mabatire. Kutentha kwakukhora kukuwotcha vigaŵa vinyake apo vitsulo vikusungunuka mu alloys zakupokera. Nthowa iyi yikukwaniska throughtup yikuru na vingwe vyakusakanizga vyakusazgikana kwambura kubaba ŵana ŵanandi. Ndipouli, pyrometalulgy yikurya nkhongono zinandi, yikufumiska mphepo za CO2, ndipo yingasanga yayi lithiamu makora chifukwa chakuti yikusinthasintha pa nyengo yakuzizima. Viŵelengero vyakuchira: nickel na cobalt 95%, lithiamu 0-5%.

Hydrometallgykugwiriskira ncito kemiko kuseŵa vinthu vyakusungunura vinthu vya mabatire kuti viŵe vyankho, ndipo pamanyuma pake vikusankha mwaluŵiro vitsulo vya munthu payekha kwizira mu kusintha kwa pH na ivyo vikuchitika pa kemiko. Nthowa iyi ya pasi- tempoture (60{6}} 90℃) yikukwaniska viŵelengero vyakukwera vyose vyakuchizgika, kusazgapo 90% + lithiamu reares. Kuguliska kukuza pakupanga (mazuŵa na maora gha pyrometallurgy) na mtengo wakuŵikamo vyakuŵikamo kemiko. Viŵelengero vya kuchira: lithium 90%, nickel 95%, cobalt 97%.

Malo ghanandi ghapachanya ghakugwiriskira ntchito nthowa zakupambanapambana. Nthowa yakwamba ya pyrometallurgical yikupangiska kuti paŵe vinthu vyapakati, ndipo pamanyuma pake vikupangiska kuti maji ghazgoŵezgeke kuti ŵafiske batire - kutozga. Kusakanizga uku kukunozga kwa vyose viŵiri, viŵelengero vya throughput na kuchizga.

Kupangaso vinthu vinyakelikuyimira nthowa yachitatu iyo yikuwoneka iyo yikusungirako kapangidwe ka crystal ya cathode, kuzomerezga kugwiriskira ncito mwaluŵiro kwambura kuphwanyika ku vitsulo vyakwambilira. Nthowa iyi yikuchepeska chomene kugwiliskira ntchito nkhongono na kukhozga chuma, kweni sonosono apa yikukhwaska waka makemikolo gha mabatire ghanyake agho ghakupangika. Kutumizgika kwa malonda kukukhalilira waka pachoko waka, makampani ghanandi ghakuyezga kugwiliskira ntchito mwaluŵiro pa mlingo wa kuwoneska.

Kulaŵilira kwa Uwemi na Kugaŵika kwa Vinthu

Vinthu ivyo vyasangika vikuyezgeka mwakukhora kuti viwoneseske kuti vikukwaniska batire -grade vimanyikwiro. Vinthu vyambura kumanyikwa vikwenera kuŵa pasi pa 0.01% pa mapulogiramu ghanandi. Kugaŵika kwa kukula kwa vigaŵa, chinyezi, na kapangikiro ka kristalo vyose vikukhumbikwira kukhozgeka.

Vinthu ivyo vikuzomerezgeka vikunjira mu unyolo wa katundu kwizira mu nthowa za malonda zakukhazikika panji ubwezi wakulongozgeka na awo ŵakupanga mabatire. Ŵanthu ŵanandi awo ŵakupanga magalimoto ŵakulongosora chomene kuti vinthu ivyo vili mu makontrakitala ghakupelekeka, ndipo ivi vikupangiska kuti ŵanthu ŵaŵe na mwaŵi wa kusanga vinthu ivyo vikupangikaso ivyo vikuyana panji kuluska ivyo vikusangika mu vigaŵa vinandi.

Nthowa ya Munthazi ya Mabattery Resekonditi

Kuseŵezeskaso mabatire kukwimilira pa malo ghakusintha apo kukura kwa tekinoloje, wovwiri wa malango, na vyakukhozga vya chuma vikuwungana kuti vipangiske kukura mwaluŵiro.

Kuluta panthazi kwa tekinoloje kukulutilira kulutilira kuchira na chuma. Ŵakufufuza pa Yunivesite ya California San Diego ŵakalongora kuti ŵali kujalirika mu ndondomeko ya kuseŵezeska 98% ya lithiamu mwakugwiliskira ntchito maji - vyakusungunuka vyakukhazikika pa kutentha kwakuzungulira, kuwuskapo nkhongono - pafupifupi kutenthemeska. Vinthu viphya vyakuyana waka pa kupanga vinthu mwaluŵiro vingachepeska ndalama zakupangira vinthu na 40-50% uku ŵakusintha vinthu vyakuthupi.

Nthowa zakulongozgera zikuchitika mwaluŵiro. Padera pa malango gha EU ghakukhwaskana na Batiri, malango gha ku China (2024) ghakukhumba kuti paŵe 65% ya vinthu ivyo vikupangikaso mu mabatire ghaphya mu 2028. Act ya ku California ya Kuguliska Mabatire ghakukhozgera ndondomeko ya kusonkheska ndalama zakupanga ndalama na kukwaniska 80% ya msonkho na 2027. Malango agha ghakupangiska kuti paŵe chigomezgo chakuti ndalama zinandi izo zikukhumbikwa kuti munthu waŵe na mwaŵi wa kupanga vinthu vinyake. vyakuzenga.

Kukhozgera kwa mafakitale na mgwirizano kukupanga maunyolo ghakupelekeka. Ŵanthu ŵanandi awo ŵakupanga magalimoto ŵakusanga panji kuŵika ndalama mu makampani ghakupanga vinthu vyakuseŵezeskekaso kuti ŵasange vinthu vyakutali vya nyengo yitali - mazuŵa. Ubale wa Tesla na Redwood Materials, ndalama za GM mu Li{{ -Cycle, na Volkswagen ya kuseŵezeskaso vinthu vya mukati mu Salzgitter ku Salzgitter kukulongora kuti ŵakupanga vinthu vyakuzirwa ŵakuŵika pa malo ghakulaŵilira vyakupeleka.

Kusintha kwa voliyumu kukufika mwaluŵiro. Mafunde yakwamba ya mabatire gha EV (2012- 2016 vintage) yikufika kumapeto - umoyo pakati pa 2025-2028, kupanga kukura kwa vyakurya ivyo vikusangika. Mapulojekiti gha DOE ghakugwiriskira ncito mabatire ghakugwiriskira ncito ghazamusazgikira kufuma pa matani 200,000 mu 2024 kufika pa matani 2.5 miliyoni mu 2035. Kukura uku kukupangiska kuti vyaru viŵe na vyaru ivyo vikupangiska kuti chuma ciŵe ciwemi comene.

Masuzgo ghakuwonekera ghakusazgapo vyakukhumbikwa vya kugaŵa vinthu na kugwiriskira ncito kwaciŵiri - vyamoyo. Makina gha mabatire ghakupambanapambana ghakupambana chomene na awo ŵakupanga vinthu, ndipo ivi vikupangiska kuti ŵanthu ŵaleke kuŵa ŵakufwatuka. Magulu ghakugwira ntchito gha mafakitale ghakupanga fundo zakukolerana zakuyana na mitundu ya ma module kuti ghapangiske kuti vinthu viŵe vipusu munthazi. Kuwonjezera apo, mabatire ghanandi gha EV ghakusunga 70-80% nkhongono pa nyengo yakupumura, kupangiska kuti ŵaŵe ŵakuzirwa pakusunga nkhongono zakukhalapo m’malo mwa kuseŵezeskaso mwaluŵiro. Kulinganizga mapulogalamu gha umoyo wachiŵiri na vyakukhumbikwa vya kuseŵezeska vinthu vinyake kuzamukhumbikwira ndondomeko zakumanyikwa chomene na ndondomeko zakuwonera.

Kuphatikizgika kwa vinjeru vyakupangika na ŵanthu na ma roboti kukulayizga kuti ŵamazge ntchito -" interfensive btocknecks. Nthowa zakuwonera za kompyuta zingamanya mitundu ya mabatire, kuwoneseska umo thupi likuŵira, na kulongozga vipangizo vya roboti kwizira mu ndondomeko ya kugaŵira. Ma startup ghanandi ghakupanga ndondomeko izi na kutumizgika kwa chilato mu 2025-2026.

Kulaŵiska panthazi, kuseŵezeskaso mabatire kukusintha kufuma ku kulongozga vyakuvunda na kuzgoka ndondomeko ya katundu. Kusintha kwa magalimoto gha magesi na kusunga nkhongono zakuzgoŵezgeka kukupangiska kuti ŵanthu ŵakhumbe vinthu vyakuthupi ivyo vingakwaniskika waka yayi kwizira mu migodi. Kugwiriskira ncito vinthu vyakale kukuzgoka kuŵa na udindo wa chilengiwa pera yayi kweni nkhwakuzirwa chomene pa nkhani ya chuma ndiposo nkhwakukhumbikwa. Chuma chakuzungulira cha mabatire ngakukhuŵilizga yayi - it kusazgikira kwa ntchito.

Mafumbo Ghakuwongera

Kasi ni mitundu wuli ya mabatire agho ghangagwiliskirikaso ntchito?

Pafupifupi mitundu yose ya mabatire njakugwiriskira ncitoso, nangauli umoyo wa vyaru ukupambana. Lead-acici (1}acici (automotive) yikukwaniska 99% ya kuseŵezeskaso vinthu chifukwa cha mtengo wa lead wakukwera ndiposo vyakupangika vyakukhazikiska. Lithiamu-"i-cadmium, na nickel-), mabatire gha hydride gha hydride ghakugwiriskirika nchito chomene apo mabuku ghakukura ndipo tekinoloje yikukura. Mabatire gha Alkaline (AA, AAA, na vinyake) ghangaseŵezeskekaso kweni kanandi ghakudura chomene kuti ghachitenge vinthu kuluska mtengo wa vinthu ivyo vyasangika, ndipo ivi vikupangiska kuti mapulogiramu ghakusonkheska ghaŵe ghambura kumanyikwa. Chinthu chachikulu ni kukura na vinthu vyakuthupi na vinthu vyakuthupi, mabatire gha vinthu vyakuzirwa ivyo vili na vitsulo vyakuzirwa vikulongora kuti ndalama zakupangira vinthu zikukhumbikwa.

Kasi batire lingawelera nadi na kugwiliskira ntchitoso?

Viŵelengero vya kuchira vikupambana pa kemiko ya batiri na ndondomeko ya kuseŵezeskaso ivyo vikugwiriskirika nchito. Lithiamu ya mazuŵa ghano-ion kuseŵezeska kuseŵezeska kukufiska 95- 97% kubwezereska nickel na cobalt, 90-92% ya lithiamu, na 99% + ya vigaŵa vya aluminiyamu na mkuwa. Mabatire ghakulongozgeka na asidi ghakufika pa 99% kuchira chifukwa cha kemiko yakupepuka na ndondomeko zakukhwima. Mabatire gha Alkaline ghakusanga pafupifupi 70% ya vitsulo na zinc. Chigaŵa icho chindasangikepo chili na vinthu vya electrolyte ivyo vikuvunda pa nyengo yakupangira vinthu na vinthu vichoko waka vya pulasitiki vyakupatulika ivyo vikusangika yayi pa nkhani ya chuma.

Kasi ningachita nkhu mabatire ghane ghakale kuti ghagwiriskike nchito?

Nthowa zinandi zakusonkhera zilipo mwakuyana na malo na mtundu wa batire. Ŵamalonda ŵanandi kusazgapo Best Buy, Home Depot, ŵa Lowe, na Staples ŵakusunga mabini ghambura kulipiliska -} mabini gha mabatire gha pa nyumba. Pulogalamu ya Call2Recycle yikugwira ntchito malo gha 34,000+ ghakusonkheska ku North America - wonani pa foni2recycle.org ya malo. Vigaŵa vya Auto (AutoZone, O’Reilly, Advance Auto) vikuzomerezga mabatire gha magalimoto ndipo kanandi vikupereka vichoko waka vyakubwezereska. Vinthu ivyo vikupangiska kuti vinthu viŵe vyakofya vikuzomerezga mitundu yose ya mabatire. Kwa malonda agho ghali na vinthu vinandi, ndondomeko zakulongozgeka na makampani ghakupanga vinthu vyakugwiriskira ncito vinthu vyakale zikuwoneka kuti zikugwira nchito makora.

Kasi kuseŵezeskaso batire kukusanga phindu pa nkhani ya chuma?

Enya, pa sikelo ya malonda. Lithiumum yasonosono-ion kuseŵezeskaso mabatire yikupanga mphepete zakugwira ntchito za 40-60% chifukwa cha vinthu vyakuzirwa ivyo vyasangika. Pack ya batala ya EV yakumanyikwa yikupereka $ 1,200- $ 1,500 mu vinthu ivyo vyasangika pakulimbana na ndalama zakukwana $ 600- $ 800. Kupinduliska kukunozga apo sikelo na kupanga vinthu vya tekinoloje vikuluta panthazi. Kweni, {15} size ntchito zakugwira ntchito na mitundu ya mabatire ghakuchepa (alkaline) kungaŵa kwakupinduliska yayi kwambura malango panji wovwiri. Industri iyi yasintha kufuma ku kulondezgeka kwakulondezganako na kusanga phindu kwa vyaka vinkhondi ivyo vyajumpha apo mitengo ya vinthu yikasazgikiranga ndipo nchito ya kupanga vinthu yikaŵa yiwemi.

Kasi nchivici ico cikucitika usange mabatire ghakugwiriskirika ncitoso yayi?

Mabatire ghambura kupangika makora ghakupanga masuzgo gha chilengiwa na vyakugwiriskira ntchito. Vinthu vya poizoni kusazgapo kulongozga, mercury, na cadmium drive mu dongo na maji gha pasi kufuma ku malo ghakuponyamo viswaswa. EPA yikughanaghana kuti mabatire ghakupereka 88% ya vitsulo vyakuzirwa vya poizoni mu vyakuvunda vya mu msumba nangauli ghakwimira pasi pa 1% ya vyakuvunda. Vinthu vyakofya vya moto vikuwoneka para mabatire gha litium-}ion ghakuphwanyika mu magalimoto gha zinyalala panji ghakuŵikika pamoza mu malo ghakuponyamo viswaswa, ndipo ivi vikupangiska kuti moto wa malo ufumyemo josi la poizoni. Padera pa kunanga chilengiwa, kutaya mabatire kukutaya vinthu vyakuzirwa -22.

Key Monyawawaws

Kuseŵezeskaso mabatire kukusintha vyakuvunda vyakofya kuŵa vyakurya vyakuzirwa vyakupanga, kukwaniska 95% + kuchizga kwa vinthu vyakuzirwa nga ni cobalt, nickel, na lithium kwizira mu nthowa zakupanga vinthu vyapachanya .

Vipilala vitatu vyakukolerana {…}}} chilengiwa vikuvikilira, chivikiliro cha vinthu, na umo chuma chikukhalira -kupanga chilengedwe chakukhaliska apo kuseŵezeska vinthu vinyake kukusintha kufuma ku ivyo vikukhumbikwa pakulondezga malango kufikira ku kukhumbikwa kwa ndondomeko .

Malo ghakugwiriskira ncito vinthu vya mazuŵa ghano ghakugwiriskira ncito ndalama za 40-60% mwa kusanga vinthu ivyo vikukwana madola 1,200- $ 1,500 pa batire la EV, kukhozgera kuti chuma cingacitika pa nyengo ya malonda .

Industri iyi yikwimilira pa malo ghakunjilirapo na mabuku ghakugwiriskira ncito agho ghakuwoneka kuti ghakusazgikira kufuma pa matani 200,000 kufika pa 2.5 miliyoni mu 2035, ghakulongozgeka na cakwamba - mibadwo ya EV mabatire na malango ghakulongozga agho ghakukhumbikwira 80% + kusonkheska ndalama .

Mabuzu

Mabuku gha Nkhongono gha Pachanya (IEA)- EV ya pa charu chose 2024 - https://wwwww.ea.org.

Wupu wakuvikilira chilengiwa ku United States - Kulaŵilira Vyakurya vya Mababati - https://www.epa.gov

McKinsey & Company - "Msika wa Mabatire ghakugwiriskira ntchito Mabatire: Mwaŵi wa $ 95 Mabiliyoni" (2024) - https://www.mclisey.com

Kafukufuku wa Gartner- Vinthu vyakuzirwa Kuwoneka 2024 - https://www.gartner.com

Kafukufuku wa Geological Geological - Mineral Vinthu Vyakudumura 2024 - https://www.usgs.gov.

MIT Nyengo - Kusanda kwa Umoyo Wakugwiriskira Ntchito Mabatini (2024) - https:/ / nyengo.mit.mit.du

Kuwona kwa bizinesi ya Harvard - "Masamba gha vyachuma vya Kuseŵezeska Mabatiri" (2024) - https://hbr.org

Dipatimenti ya Nkhongono ya ku America - Mabatini Ghakupangira Mabatini Vipangizo - https://www.ergy.gov.

Call2Recycle - Viŵelengero vya Kusonkhanizga kwa Kumpoto kwa America - https://www.call2re2recycle.org.org

Yunivesite ya California San Diego - Kuchita kafukufuku wakusazgikira Labu - https://kugwiriskira ncito.