الكوبالت هو معدن يستخدم في العديد من بطاريات السيارات الكهربائية. الأخبار هي أن تسلا ستستخدم بطاريات "خالية من الكوبالت"، ولكن ما هو نوع "المورد" الذي يمثله الكوبالت؟ سألخص من المعرفة الأساسية التي تريد معرفتها.
اسمها معادن الصراع المشتقة من الشيطان
هل تعرف عنصر الكوبالت؟ لا يتم احتواؤها فقط في بطاريات السيارات الكهربائية والهواتف الذكية، ولكنها تستخدم أيضًا في سبائك معدن الكوبالت المقاومة للحرارة مثل المحركات النفاثة ورؤوس الحفر، ومغناطيس مكبرات الصوت، وبشكل مدهش، في تكرير النفط. تم تسمية الكوبالت على اسم "كوبولد"، وهو وحش يظهر بشكل متكرر في الخيال العلمي في الزنزانات، وكان يُعتقد في أوروبا في العصور الوسطى أنهم يلقيون السحر على المناجم لتكوين معادن صعبة وسامة. هذا صحيح.
الآن، سواء كانت هناك وحوش في المنجم أم لا، فإن الكوبالت سام ويمكن أن يسبب مخاطر صحية خطيرة مثل تغبّر الرئة إذا لم ترتدي معدات الحماية الشخصية المناسبة. وعلى الرغم من أن جمهورية الكونغو الديمقراطية تنتج أكثر من نصف الكوبالت في العالم، إلا أن هناك منجمًا صغيرًا (منجمًا حرفيًا) حيث يقوم الفقراء العاطلين عن العمل بحفر الحفر بأدوات بسيطة دون أي تدريب على السلامة. ) تتكرر حوادث الانهيار، ويضطر الأطفال إلى العمل لفترة طويلة بأجر منخفض يبلغ حوالي 200 ين يوميًا، وحتى أماتسو تعد مصدر أموال للجماعات المسلحة، فيوجد الكوبالت إلى جانب الذهب والتنغستن والقصدير، التنتالوم. ، أصبحت تسمى بمعادن الصراع.
ومع ذلك، مع انتشار المركبات الكهربائية وبطاريات الليثيوم أيون، بدأت الشركات العالمية في السنوات الأخيرة في التحقيق فيما إذا كان الكوبالت المنتج بطرق غير مناسبة، بما في ذلك سلسلة التوريد لأكسيد الكوبالت وهيدروكسيد الكوبالت، يتم استخدامه.
على سبيل المثال، تشارك شركتا البطاريات العملاقتان CATL وLG Chem في "مبادرة الكوبالت المسؤولة" (RCI) التي تقودها الصين، والتي تعمل في المقام الأول على القضاء على عمالة الأطفال.
في عام 2018، تم إنشاء Fair Cobalt Alliance (FCA)، وهي منظمة للتجارة العادلة للكوبالت، كمبادرة لتعزيز الشفافية والشرعية في عملية تعدين الكوبالت. ومن بين المشاركين شركة تيسلا، التي تستهلك بطاريات الليثيوم أيون، وشركة سونو موتورز الألمانية الناشئة في مجال السيارات الكهربائية، وعملاق الموارد السويسري جلينكور، وشركة هوايو كوبالت الصينية.
وبالنظر إلى اليابان، قامت شركة Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.، التي تبيع بالجملة مواد الأقطاب الكهربائية الموجبة لبطاريات الليثيوم أيون لشركة باناسونيك، بوضع "سياسة الشراء المسؤول للمواد الخام للكوبالت" في أغسطس 2020 وبدأت في بذل العناية الواجبة والمراقبة. قاع.
في المستقبل، بينما ستطلق الشركات الكبرى مشاريع التعدين المدارة بشكل صحيح الواحدة تلو الأخرى، سيتعين على العمال المخاطرة والغوص في المناجم الصغيرة، وسوف ينخفض الطلب تدريجياً.
نقص واضح في الكوبالت
وفي الوقت الحالي، لا يزال عدد المركبات الكهربائية صغيرًا، حيث يبلغ إجماليها 7 ملايين فقط، منها 2.1 مليون تم بيعها في جميع أنحاء العالم في عام 2019. ومن ناحية أخرى، يقال إن إجمالي عدد السيارات ذات المحركات في العالم هو 1 مليار أو 1.3 مليار، وإذا تم إلغاء سيارات البنزين واستبدالها بالمركبات الكهربائية في المستقبل، فستكون هناك حاجة إلى كمية هائلة من أكسيد الكوبالت وهيدروكسيد الكوبالت.
وبلغ إجمالي كمية الكوبالت المستخدمة في بطاريات السيارات الكهربائية في عام 2019 19000 طن، مما يعني أن هناك حاجة إلى 9 كجم في المتوسط من الكوبالت لكل مركبة. فصناعة مليار مركبة كهربائية بوزن 9 كجم لكل منها يتطلب 9 ملايين طن من الكوبالت، لكن إجمالي الاحتياطيات العالمية لا يتجاوز 7.1 مليون طن، وكما ذكرنا في البداية 100 ألف طن في الصناعات الأخرى كل عام. نظرًا لأنه معدن يتم استخدامه كثيرًا، فمن الواضح أنه مستنفد كما هو.
ومن المتوقع أن تنمو مبيعات السيارات الكهربائية عشرة أضعاف في عام 2025، مع طلب سنوي يبلغ 250 ألف طن، بما في ذلك البطاريات الموجودة في السيارة والسبائك الخاصة والاستخدامات الأخرى. وحتى لو استقر الطلب على السيارات الكهربائية، فسوف ينفد جميع الاحتياطيات المعروفة حاليًا في غضون 30 عامًا.
على هذه الخلفية، يعمل مطورو البطاريات بجد ليلًا ونهارًا على كيفية تقليل كمية الكوبالت. على سبيل المثال، يتم تحسين بطاريات NMC التي تستخدم النيكل والمنغنيز والكوبالت بواسطة NMC111 (النيكل والمنغنيز والكوبالت هي 1: 1. وقد تم تقليل كمية الكوبالت بشكل مطرد من 1: 1) إلى NMC532 وNMC811 وNMC9. 5.5 (نسبة الكوبالت 0.5) قيد التطوير حاليًا.
تم تقليل محتوى الكوبالت في NCA (النيكل والكوبالت والألمنيوم) الذي تستخدمه تسلا إلى 3%، لكن الطراز 3 المنتج في الصين يستخدم بطارية ليثيوم فوسفات حديد خالية من الكوبالت (LFP). وهناك أيضا الدرجات التي تم اعتمادها. على الرغم من أن LFP أدنى من NCA من حيث الأداء، إلا أنها تتميز بمواد رخيصة، وإمدادات مستقرة، وعمر طويل.
وفي "يوم بطارية تسلا" المقرر انطلاقه من الساعة 6:30 صباحًا يوم 23 سبتمبر 2020 بتوقيت الصين، سيتم الإعلان عن بطارية جديدة خالية من الكوبالت، وسيبدأ إنتاجها بكميات كبيرة مع باناسونيك في غضون سنوات قليلة. ومن المتوقع.
بالمناسبة، في اليابان، غالبًا ما يتم الخلط بين "المعادن النادرة" و"الأتربة النادرة". تُستخدم المعادن النادرة في الصناعة لأن "تأمين إمدادات مستقرة أمر مهم من حيث السياسة بين المعادن التي تكون وفرتها في الأرض نادرة أو يصعب استخراجها لأسباب فنية واقتصادية (وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة)". وهو معدن غير حديدي يستخدم غالبًا، وهو مصطلح عام لـ 31 نوعًا بما في ذلك الليثيوم والتيتانيوم والكروم والكوبالت والنيكل والبلاتين والأتربة النادرة. ومن بين هذه العناصر، تسمى العناصر الأرضية النادرة العناصر الأرضية النادرة، وتم تحديد 17 نوعًا مثل النيوديميوم والديسبروسيوم المستخدمة في المغناطيس الدائم.
على خلفية نقص موارد الكوبالت، هناك نقص في صفائح ومسحوق الكوبالت المعدني، ومركبات الكوبالت مثل كلوريد الكوبالت، حتى كلوريد سداسي أمين الكوبالت (III).
استراحة مسؤولة من الكوبالت
مع زيادة الأداء المطلوب للمركبات الكهربائية، من المتوقع أن تتطور البطاريات التي لا تحتاج إلى الكوبالت، مثل بطاريات الحالة الصلبة بالكامل وبطاريات الليثيوم-الكبريت، في المستقبل، لذلك لحسن الحظ لا نعتقد أن الموارد ستستنفد. . ومع ذلك، هذا يعني أن الطلب على الكوبالت سوف ينهار في مكان ما.
وستأتي نقطة التحول خلال 5 إلى 10 سنوات على أقرب تقدير، وتتردد شركات التعدين الكبرى في القيام باستثمارات طويلة الأجل في الكوبالت. ومع ذلك، لأننا نشهد النهاية، نريد أن يترك عمال المناجم المحليون بيئة عمل أكثر أمانًا مما كانت عليه قبل فقاعة الكوبالت.
وتحتاج بطاريات السيارات الكهربائية الموجودة حاليا في السوق أيضا إلى إعادة التدوير بعد أن تنتهي من مهامها بعد 10 إلى 20 عاما، وهي شركة ريدوود التي أسستها شركة سوميتومو ميتالز والرئيس التنفيذي السابق للتكنولوجيا في شركة تسلا جيه بي ستروبل. - لقد أنشأت المواد وغيرها بالفعل تكنولوجيا استرداد الكوبالت وستعيد استخدامها مع موارد أخرى.
وحتى لو زاد الطلب على بعض الموارد بشكل مؤقت في عملية تطوير السيارات الكهربائية، فسوف نواجه الاستدامة وحقوق الإنسان للعمال بقوة مثل الكوبالت، ولن نشتري غضب كوبولت الكامن في الكهف. أود أن أنهي هذه القصة على أمل أن أصبح مجتمعًا.