کبالت فلزی است که در بسیاری از باتری های خودروهای الکتریکی استفاده می شود. خبر این است که تسلا از باتری‌های «بدون کبالت» استفاده خواهد کرد، اما کبالت چه نوع «منبعی» است؟ من از دانش اولیه ای که می خواهید بدانید، خلاصه می کنم.
نام آن Conflict Minerals برگرفته از Demon است
آیا عنصر کبالت را می شناسید؟ نه تنها در باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) و گوشی‌های هوشمند موجود است، بلکه در آلیاژهای فلزی کبالت مقاوم در برابر حرارت مانند موتورهای جت و مته‌ها، آهن‌ربا برای بلندگوها و به‌طور شگفت‌انگیز، در پالایش روغن نیز استفاده می‌شود. کبالت از نام "Kobold" نامگذاری شده است، هیولایی که اغلب در داستان های علمی تخیلی سیاه چال ظاهر می شود و در اروپای قرون وسطی اعتقاد بر این بود که آنها در معادن جادو می کنند تا فلزات سخت و سمی ایجاد کنند. درست است.
حالا، چه هیولا در معدن وجود داشته باشد یا نه، کبالت سمی است و در صورت استفاده نکردن از تجهیزات حفاظت فردی مناسب، می تواند خطرات جدی برای سلامتی مانند پنوموکونیوز ایجاد کند. و اگرچه جمهوری دموکراتیک کنگو بیش از نیمی از کبالت جهان را تولید می کند، یک معدن کوچک (معدن Artisanal) که در آن افراد فقیر بدون شغل با ابزارهای ساده و بدون هیچ آموزش ایمنی چاله ها را حفر می کنند. حوادث فروپاشی مکرر اتفاق می افتد، کودکان مجبور می شوند برای مدت طولانی با دستمزد کم حدود 200 ین در روز کار کنند، و حتی آماتسو منبع مالی برای گروه های مسلح است، بنابراین کبالت در کنار طلا، تنگستن، قلع و تانتالیوم ، کانی های تضاد نامیده می شوند.
با این حال، با گسترش خودروهای الکتریکی و باتری‌های لیتیوم یونی، در سال‌های اخیر شرکت‌های جهانی شروع به بررسی این موضوع کرده‌اند که آیا کبالت تولید شده از مسیرهای نامناسب، از جمله زنجیره تامین اکسید کبالت و هیدروکسید کبالت، استفاده می‌شود یا خیر.
برای مثال، غول‌های باتری CATL و LG Chem در «ابتکار مسئول کبالت (RCI)» به رهبری چین شرکت می‌کنند، که عمدتاً برای ریشه‌کن کردن کار کودکان کار می‌کنند.
در سال 2018، اتحادیه منصفانه کبالت (FCA)، یک سازمان تجارت منصفانه کبالت، به عنوان ابتکاری برای ارتقای شفافیت و مشروعیت فرآیند استخراج کبالت تأسیس شد. شرکت کنندگان عبارتند از تسلا که باتری های لیتیوم یون مصرف می کند، استارتاپ آلمانی خودروهای برقی سونو موتورز، غول منابع سوئیسی Glencore و Huayu Cobalt چین.
با نگاهی به ژاپن، Sumitomo Metal Mining Co.، که مواد الکترود مثبت باتری‌های لیتیوم یون را به پاناسونیک می‌فروشد، در آگوست 2020 «سیاست خرید مسئولانه مواد خام کبالت» را ایجاد کرد و بررسی و نظارت را آغاز کرد. پایین
در آینده، از آنجایی که شرکت‌های بزرگ پروژه‌های معدنی با مدیریت مناسب را یکی پس از دیگری راه‌اندازی می‌کنند، کارگران باید ریسک کنند و در معادن کوچک فرو بروند و تقاضا به تدریج کاهش یابد.
کمبود آشکار کبالت
در حال حاضر، تعداد خودروهای برقی هنوز اندک است و در مجموع تنها 7 میلیون دستگاه از جمله 2.1 میلیون فروخته شده در سراسر جهان در سال 2019 است. و اگر خودروهای بنزینی در آینده لغو شوند و با خودروهای برقی جایگزین شوند، به مقدار زیادی اکسید کبالت و هیدروکسید کبالت نیاز خواهد بود.
مقدار کل کبالت استفاده شده در باتری های EV در سال 2019، 19000 تن بوده است که به این معنی است که به طور متوسط برای هر خودرو به 9 کیلوگرم کبالت نیاز است. ساخت 1 میلیارد خودروی برقی با 9 کیلوگرم هر کدام به 9 میلیون تن کبالت نیاز دارد، اما کل ذخایر جهان تنها 7.1 میلیون تن است و همانطور که در ابتدا ذکر شد، سالانه 100000 تن در سایر صنایع وجود دارد. از آنجایی که این فلزی است که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، به وضوح به همان اندازه که هست تهی شده است.
انتظار می‌رود فروش خودروهای برقی در سال 2025 ده برابر شود و تقاضای سالانه 250000 تن شامل باتری‌های داخل خودرو، آلیاژهای ویژه و سایر مصارف باشد. حتی اگر تقاضا برای خودروهای برقی کاهش یابد، تمام ذخایر شناخته شده فعلی آن ظرف 30 سال تمام خواهد شد.
در مقابل این پس زمینه، توسعه دهندگان باتری شبانه روز سخت در تلاش هستند تا میزان کبالت را کاهش دهند. به عنوان مثال، باتری های NMC با استفاده از نیکل، منگنز و کبالت توسط NMC111 بهبود می یابند (نیکل، منگنز و کبالت 1: 1 هستند. مقدار کبالت به طور پیوسته از 1: 1) به NMC532 و NMC811 و NMC9 کاهش یافته است. 5.5 (نسبت کبالت 0.5 است) در حال حاضر در حال توسعه است.
NCA (نیکل، کبالت، آلومینیوم) مورد استفاده تسلا دارای محتوای کبالت به 3٪ کاهش یافته است، اما مدل 3 تولید شده در چین از باتری لیتیوم آهن فسفات بدون کبالت (LFP) استفاده می کند. درجاتی نیز وجود دارد که پذیرفته شده اند. اگرچه LFP از نظر عملکرد در مقایسه با NCA پایین تر است، اما ویژگی های مواد ارزان قیمت، عرضه پایدار و عمر طولانی را دارد.
و در "روز باتری تسلا" که از ساعت 6:30 صبح در 23 سپتامبر 2020 به وقت چین برنامه ریزی شده است، یک باتری جدید بدون کبالت معرفی می شود و تا چند سال دیگر تولید انبوه آن با پاناسونیک آغاز می شود. مورد انتظار است.
به هر حال، در ژاپن، "فلزات کمیاب" و "خاکی کمیاب" اغلب اشتباه گرفته می شوند. از فلزات کمیاب در صنعت استفاده می شود زیرا «تامین عرضه پایدار از نظر سیاست در میان فلزاتی که به دلایل فنی و اقتصادی استخراج فراوانی آنها در زمین کمیاب است یا به سختی استخراج می شود (وزارت اقتصاد، تجارت و صنعت) مهم است». این یک فلز غیر آهنی است که اغلب استفاده می شود و یک اصطلاح کلی برای 31 نوع از جمله لیتیوم، تیتانیوم، کروم، کبالت، نیکل، پلاتین و خاک های کمیاب است. از این میان، خاک های کمیاب، خاکی نادر نامیده می شوند و 17 گونه مانند نئودیمیم و دیسپروزیم که برای آهنرباهای دائمی استفاده می شود، تعریف شده است.
در پس زمینه کمبود منابع کبالت، ورق و پودر فلز کبالت و ترکیبات کبالت مانند کلرید کبالت حتی کلرید هگزا آمین کوبالت (III) کم است.
شکست مسئولانه از کبالت
با افزایش عملکرد مورد نیاز برای خودروهای الکتریکی، انتظار می‌رود باتری‌هایی که به کبالت نیاز ندارند، مانند باتری‌های تمام حالت جامد و باتری‌های لیتیوم-گوگرد، در آینده تکامل پیدا کنند، بنابراین خوشبختانه فکر نمی‌کنیم که منابع تمام شود. . با این حال، این بدان معنی است که تقاضا برای کبالت در جایی سقوط خواهد کرد.
نقطه عطف در کمترین زمان ممکن طی 5 تا 10 سال آینده خواهد بود و شرکت های بزرگ معدنی تمایلی به سرمایه گذاری بلندمدت در کبالت ندارند. با این حال، از آنجایی که ما شاهد پایان هستیم، می‌خواهیم معدنچیان محلی محیط کاری امن‌تری را نسبت به قبل از حباب کبالت ترک کنند.
همچنین باتری‌های خودروهای برقی که در حال حاضر در بازار وجود دارند، پس از اتمام وظایف خود 10 تا 20 سال بعد، که Redwood توسط Sumitomo Metals و مدیر ارشد فناوری سابق تسلا، JB Strobel تأسیس شد، نیاز به بازیافت دارند. -مواد و سایرین قبلاً فناوری بازیابی کبالت را ایجاد کرده اند و از آن با منابع دیگر استفاده مجدد خواهند کرد.
حتی اگر تقاضا برای برخی منابع به طور موقت در روند تکامل وسایل نقلیه برقی افزایش یابد، ما با پایداری و حقوق بشر کارگران مانند کبالت مواجه خواهیم شد و خشم کوبولت های کمین شده در غار را نخواهیم خرید. من می خواهم این داستان را به امید جامعه شدن به پایان برسانم.