جهان جدید با باتری‌ها

به گزارش میز نفت، در سال های اخیر، توجه به باتری‌ها افزایش یافته که مهمترین دلیل آن،نقش محوری آنها در گذار به انرژی سبز است. مهمترین كاربرد كنونی باتری ها در دو بخش زیر است:

1 . خودروهای برقی: باتری ها در قلب تحول در صنعت خودرو قرار دارند. آنها به سرعت به پرهزینه ترین بخش یک خودروی برقی و30 تا 50 درصد هزینه ساخت یك خودرو تبدیل شده اند. به لطف بهبود فناوری و مقیاس تولید، هزینه باتری در حال کاهش است. میانگین قیمت باتری یك خودروی برقی اخیراً به زیر 100 دلار در هر کیلووات ساعت کاهش یافته است.با این وجود، آنها همچنان عامل اصلی قیمت گذاری یك خودرو هستند. بنابراین، با افزایشسرسام آور فروش خودروهای برقی، تقاضای باتری در حال افزایش است. 

2 . ذخیره سازی انرژی های پاك: پنل های خورشیدی فقط زمانی که خورشید می تابد و توربین های بادی فقطزمانی که باد می وزد، برق تولید می کنند. اگر می‌خواهید چراغ‌ها را در همه ساعتهای شبانه روز با انرژی تجدیدپذیر روشن نگه دارید، باید برق اضافی را ذخیره کرده وبعداً از آن استفاده کنید.

 باتری ها می توانند انرژی مازاد را در زمانی که تولید برق به اوج خودمی رسد، ذخیره و در زمان مورد نیاز به شبكه تزریق كنند. آنها همچنین می توانند بهسرعت وارد عمل شوند تا در صورت وجود نوسان، شبکه را تثبیت کنند.
 

عمر باتری پگونه است؟

باتری، بزرگترین قطعه گمشده در دنیای انرژی‌های تجدیدپذیر است. آنها ارزش زیادی ایجاد كرده و در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و ایجاد ثبات در نوسانات شبکه، نقش دارند. با افزایش پرشتاب سهم انرژی خورشیدی و بادی، آنها برای سیستم برق ضروری‌ هستند.

 فرا رسیدن عصر باتری هاباتری ها برای چندین دهه استفاده شده و در همه جا از سیستم برق اضطراری تا تلفن همراه شما نصب می شوند. اما این بخش ها، اگرچه مهم هستند، اما رشدنسبتا کندی دارند. از سوی دیگر، خودروهای الکتریکی و ذخیره‌سازی منابع تجدیدپذیردر مقیاس بزرگ، رشد تصاعدی را تجربه كرده و تقاضا را افزایش می دهند.
 در مجموع،گذار انرژی بدون باتری وجود نخواهد داشت.
 

 انواع باتری را بشناسیم

 انواع باتری ها بر اساس تركیبات شیمیایی متفاوت است و با گذشت زمان،ما شاهد تکامل شیمیایی باتری بوده ایم. در ادامه با انواع باتری ها آشنا می شویم:

1 .  باتری‌های سرب اسید:
 این باتری ها، ارزان و قابلاعتماد بوده و برای باتری‌های استارت در خودروها و سیستم‌های برق اضطراری مفید هستند، اما برای استفاده‌های مدرن مانند خودروهای الکتریکی با پیمایش زیاد، بسیارسنگین و ناكارآمد هستند.
 
2 .  باتری‌های مبتنی بر نیکل:
 این باتری ها، انرژی بیشتری نسبت به سرب اسیدی دارند. اما در حال حاضر، آنها عمدتا با باتریهای لیتیوم یون جایگزین شده اند.  

3 . باتری های لیتیوم یونی:
 آنها در دهه1990 میلادی تجاری شده و نسبت به باتری های سرب اسید یا نیکل سبک تر و پرانرژی ترهستند.

4 .  باتری های NMC:
 این باتری ها از نیکل، منگنز و کبالت استفاده می کنند. آنها چگالی انرژی بالایی را ارائه میدهند که آنها را برای خودروهای الکتریکی سبک وزن و عمر باتری طولانی تلفن هوشمند ایده آل می کند. به دلیل هزینه بالای کبالت، مسائل مربوط به عرضه و نگرانی های اخلاقی،تولیدکنندگان استفاده از آن را کاهش می دهند. اما یک نکته مهم وجود دارد: باتری‌هایNMC در صورت آسیب دیدن یا مدیریت نادرست می‌توانندبیش از حد گرم شوند - و گاهی اوقات منفجر می‌شوند.

 هیچ نوع باتری در همه چیز عالی نیست. عملکرد بالاتر معمولاً به معنای هزینه بیشتر یا طول عمر کمتر است. احتمالاً برای نیازهای مختلف از انواع باتری های مختلف استفاده می کنید.علاوه بر این، باتری ها مطابق با هدف خود طراحی شده اند. حتی اگرخودروی تسلا و باتری سیستم خورشیدی خانگی هر دو از لیتیوم یون ساخته شده باشند،احتمالاً از نظر شیمی و طراحی تفاوت قابل توجهی خواهند داشت.
 

 زنجیره ارزش باتری ها

 
باتری ها دارای یک زنجیره ارزش عظیم هستند، با مراحل بسیاری که درسراسر جهان پراکنده شده اند. این موارد از استخراج مواد خام تا مونتاژ و بسته بندیباتری را شامل می شود. باتری های مدرن به مواد معدنی کلیدی خاصی متکی هستند:لیتیوم،کبالت، نیکل، منگنز و گرافیت.

لیتیوم را اغلب «طلای سفید» باتری ها می نامند. بزرگترین تولید کنندهاسترالیا است که به تنهایی بیش از نیمی از لیتیوم جهان را تامین می کند. سپس"مثلث لیتیوم" در آمریکای جنوبی می آید.

پس از استخراج، مواد خام به مواد شیمیایی باتری با خلوص بالا (مانند کربنات لیتیوم، سولفات کبالت، سولفات نیکل)تصفیه می‌شوند. این مرحله حیاتی و انرژی بر به طور کامل تحت سلطه چین است که تقریباً80 درصد از پالایش جهانی لیتیوم و سهام مشابه کبالت و نیکل را کنترل می کند.

برای ساخت قطعات کاتدها، آندها و غیره این مواد خالص شده سپس به اجزای باتری از جمله کاتدها،آندها، الکترولیت‌ها و جداکننده‌ها تبدیل می‌شوند. همه اینها عمدتاً توسط چین - درکنار چند کشور دیگر آسیای شرقی - تولید می شوند.
 
 برای ساخت سلول نیز تمام آن اجزا با هم ترکیب می شوند تا یک سلول باتری بسازند. تولید سلول بسیار پیچیده و سرمایه بر است و به کارخانه های عظیم نیاز دارد. چین بیش از سه چهارم سلول های باتری رادر سراسر جهان تولید می کند.

این سهم خیره کننده ای است و تحت سلطه شرکت هایی مانند CATL و BYD(هر دو چینی) قرار دارد که خود بخش بزرگی از عرضه باتری جهان را تشکیل می دهند.

 درنهایت، بسیاری از سلول های مختلف با هم در بسته های باتری بسته بندی می شوند. برایمثال، در یک خودروی الکتریکی، صدها یا هزاران سلول در ماژول‌ها و بسته‌هایی ترکیب می‌شوند که سپس در خودرو نصب می‌شوند.

مونتاژ بسته اغلب نزدیک به جایی که محصول نهایی در کنار هم قرار می گیرد، انجام می شود تا حمل و نقل باتری های سنگین کاهش یافته و بسته به محصول خاص تنظیم شود.احتمالاً نام چین را در سراسر این لیست دیده اید. این شرایط برای دولتهای غربی می تواند مشکل ساز باشد.  
 

دوشنبه ۱۲ خرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۲۵