البحث والاكتشاف
يبدو أن الليثيوم وهيدروكسيدات الليثيوم ستبقى هنا، في الوقت الحالي: على الرغم من البحث المكثف عن مواد بديلة، لا يوجد شيء في الأفق يمكن أن يحل محل الليثيوم كعنصر أساسي في تكنولوجيا البطاريات الحديثة.
شهدت أسعار كل من هيدروكسيد الليثيوم (LiOH) وكربونات الليثيوم (LiCO3) انخفاضًا خلال الأشهر القليلة الماضية، ولا شك أن الاضطرابات الأخيرة في السوق لم تُحسّن الوضع. ومع ذلك، ورغم الأبحاث المكثفة حول المواد البديلة، لا يوجد ما يُبشّر بظهور بديل لليثيوم كعنصر أساسي في تكنولوجيا البطاريات الحديثة خلال السنوات القليلة المقبلة. وكما نعلم من مُصنّعي تركيبات بطاريات الليثيوم المختلفة، تكمن الصعوبة في التفاصيل، وهنا تُكتسب الخبرة اللازمة لتحسين كثافة الطاقة وجودة وسلامة الخلايا تدريجيًا.
مع طرح سيارات كهربائية جديدة بوتيرة شبه أسبوعية، يبحث قطاع صناعة السيارات عن مصادر وتقنيات موثوقة. بالنسبة لمصنعي السيارات، لا يهم ما يجري في مختبرات الأبحاث، فهم بحاجة إلى المنتجات فوراً.
التحول من كربونات الليثيوم إلى هيدروكسيد الليثيوم
حتى وقت قريب، كان كربونات الليثيوم محور اهتمام العديد من مصنعي بطاريات السيارات الكهربائية، نظرًا لأن تصميمات البطاريات الحالية كانت تتطلب استخدام هذه المادة الخام في الكاثودات. إلا أن هذا الوضع على وشك التغير. يُعد هيدروكسيد الليثيوم أيضًا مادة خام أساسية في إنتاج كاثودات البطاريات، ولكنه أقل وفرة بكثير من كربونات الليثيوم حاليًا. ورغم أنه منتج متخصص أكثر من كربونات الليثيوم، إلا أنه يُستخدم أيضًا من قبل كبرى شركات تصنيع البطاريات، التي تتنافس مع صناعة زيوت التشحيم الصناعية على نفس المادة الخام. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن تصبح إمدادات هيدروكسيد الليثيوم أكثر ندرة.
تشمل المزايا الرئيسية لكاثودات بطاريات هيدروكسيد الليثيوم مقارنة بالمركبات الكيميائية الأخرى كثافة طاقة أفضل (سعة بطارية أكبر)، ودورة حياة أطول، وميزات أمان محسنة.
لهذا السبب، شهد الطلب من صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن نموًا قويًا طوال العقد الماضي، مع تزايد استخدام بطاريات الليثيوم أيون الأكبر حجمًا في تطبيقات السيارات. في عام 2019، شكلت البطاريات القابلة لإعادة الشحن 54% من إجمالي الطلب على الليثيوم، وكان مصدرها بالكامل تقريبًا تقنيات بطاريات الليثيوم أيون. ورغم أن الارتفاع السريع في مبيعات السيارات الهجينة والكهربائية قد لفت الانتباه إلى الحاجة إلى مركبات الليثيوم، إلا أن انخفاض المبيعات في النصف الثاني من عام 2019 في الصين - أكبر سوق للسيارات الكهربائية - والانخفاض العالمي في المبيعات نتيجةً للإغلاقات المرتبطة بجائحة كوفيد-19 في النصف الأول من عام 2020، قد أدى إلى تباطؤ نمو الطلب على الليثيوم على المدى القصير، من خلال التأثير على الطلب من تطبيقات البطاريات والتطبيقات الصناعية على حد سواء. ومع ذلك، لا تزال السيناريوهات طويلة الأجل تُظهر نموًا قويًا للطلب على الليثيوم خلال العقد القادم، حيث تتوقع شركة روسكيل أن يتجاوز الطلب مليون طن من مكافئ كربونات الليثيوم في عام 2027، مع نمو يزيد عن 18% سنويًا حتى عام 2030.
يعكس هذا التوجه نحو زيادة الاستثمار في إنتاج هيدروكسيد الليثيوم (LiOH) مقارنةً بكربونات الليثيوم (LiCO3)؛ وهنا يبرز دور مصدر الليثيوم: يتميز صخر الإسبودومين بمرونة أكبر بكثير في عملية الإنتاج. فهو يسمح بإنتاج هيدروكسيد الليثيوم بكفاءة عالية، بينما يتطلب استخدام محلول الليثيوم الملحي عادةً استخدام كربونات الليثيوم كوسيط لإنتاج هيدروكسيد الليثيوم. وبالتالي، تنخفض تكلفة إنتاج هيدروكسيد الليثيوم بشكل ملحوظ عند استخدام الإسبودومين كمصدر بدلاً من المحلول الملحي. من الواضح أنه مع الكميات الهائلة من محلول الليثيوم الملحي المتوفرة عالميًا، لا بد من تطوير تقنيات معالجة جديدة للاستفادة من هذا المصدر بكفاءة. ومع قيام العديد من الشركات بدراسة عمليات جديدة، سنشهد ذلك في نهاية المطاف، ولكن في الوقت الراهن، يُعد الإسبودومين خيارًا أكثر أمانًا.
