Kobalt to metal stosowany w wielu akumulatorach pojazdów elektrycznych. Wiadomość jest taka, że Tesla będzie używać akumulatorów „bezkobaltowych”, ale jakiego rodzaju „zasobem” jest kobalt? Podsumuję podstawową wiedzę, którą chcesz wiedzieć.
Nazywa się Minerały Konfliktu Pochodzące od Demona
Czy znasz pierwiastek kobalt? Nie tylko zawarty w akumulatorach pojazdów elektrycznych (EV) i smartfonach, ale także stosowany w żaroodpornych stopach kobaltu, takich jak silniki odrzutowe i wiertła, magnesy do głośników i, co zaskakujące, w rafinacji ropy naftowej. Nazwa kobaltu pochodzi od „Kobolda”, potwora często pojawiającego się w science fiction w lochach, a w średniowiecznej Europie wierzono, że rzuca on magię na miny, tworząc trudne i toksyczne metale. to prawda.
Niezależnie od tego, czy w kopalni są potwory, czy nie, kobalt jest toksyczny i może powodować poważne zagrożenia dla zdrowia, takie jak pylica płuc, jeśli nie nosi się odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej. I chociaż Demokratyczna Republika Konga produkuje ponad połowę światowych zasobów kobaltu, istnieje mała kopalnia (kopalnia rzemieślnicza), w której biedni ludzie bez pracy kopią doły prostymi narzędziami, bez żadnego przeszkolenia w zakresie bezpieczeństwa. ), często zdarzają się wypadki związane z upadkami, dzieci zmuszane są do długotrwałej pracy za niską płacę około 200 jenów dziennie, a nawet Amatsu jest źródłem funduszy dla grup zbrojnych, więc kobalt występuje obok złota, wolframu, cyny i tantal. , Zaczęto nazywać minerałami konfliktu.
Jednak wraz z upowszechnieniem się pojazdów elektrycznych i akumulatorów litowo-jonowych w ostatnich latach globalne firmy zaczęły badać, czy kobalt produkowany niewłaściwymi drogami, w tym w łańcuchu dostaw tlenku i wodorotlenku kobaltu, jest wykorzystywany.
Na przykład giganci zajmujący się akumulatorami, CATL i LG Chem, uczestniczą w kierowanej przez Chiny „Inicjatywie na rzecz Odpowiedzialnego Kobaltu (RCI)”, której głównym celem jest wyeliminowanie pracy dzieci.
W 2018 roku z inicjatywy mającej na celu promowanie przejrzystości i legalności procesu wydobycia kobaltu powstała organizacja Fair Cobalt Alliance (FCA), organizacja sprawiedliwego handlu kobaltem. Wśród uczestników znajdują się Tesla, która zużywa akumulatory litowo-jonowe, niemiecki start-up Sono Motors zajmujący się pojazdami elektrycznymi, szwajcarski gigant surowcowy Glencore i chiński Huayu Cobalt.
Patrząc na Japonię, firma Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., która zajmuje się hurtową sprzedażą materiałów elektrod dodatnich do akumulatorów litowo-jonowych firmie Panasonic, przyjęła w sierpniu 2020 r. „Politykę odpowiedzialnych zakupów surowców kobaltowych” oraz rozpoczęła proces należytej staranności i monitorowania. spód.
W przyszłości, gdy duże firmy będą kolejno uruchamiać odpowiednio zarządzane projekty wydobywcze, pracownicy będą musieli podejmować ryzyko i zagłębiać się w małe kopalnie, a popyt będzie stopniowo spadać.
Wyraźny brak kobaltu
Obecnie liczba pojazdów elektrycznych jest wciąż niewielka, łącznie jest ich zaledwie 7 milionów, w tym 2,1 miliona sprzedanych na całym świecie w 2019 roku. Z drugiej strony, łączna liczba samochodów silnikowych na świecie wynosi 1 miliard lub 1,3 miliarda, a jeśli w przyszłości samochody benzynowe zostaną wyeliminowane i zastąpione pojazdami elektrycznymi, potrzebne będą ogromne ilości tlenku kobaltu i wodorotlenku kobaltu.
Całkowita ilość kobaltu wykorzystanego w akumulatorach EV w 2019 roku wyniosła 19 000 ton, co oznacza, że na jeden pojazd potrzeba było średnio 9 kg kobaltu. Wyprodukowanie 1 miliarda pojazdów elektrycznych o masie 9 kg każdy wymaga 9 milionów ton kobaltu, ale całkowite światowe rezerwy wynoszą zaledwie 7,1 miliona ton, a jak wspomniano na początku, w innych gałęziach przemysłu 100 000 ton rocznie. Ponieważ jest to metal tak często używany, jego zużycie jest widoczne.
Oczekuje się, że w 2025 r. sprzedaż pojazdów elektrycznych wzrośnie dziesięciokrotnie, przy rocznym popycie na poziomie 250 000 ton, obejmującym akumulatory pokładowe, stopy specjalne i inne zastosowania. Nawet gdyby popyt na pojazdy elektryczne ustabilizował się, w ciągu 30 lat wyczerpią się wszystkie obecnie znane rezerwy.
W tym kontekście twórcy akumulatorów dzień i noc ciężko pracują nad zmniejszeniem ilości kobaltu. Na przykład akumulatory NMC wykorzystujące nikiel, mangan i kobalt są udoskonalane przez NMC111 (nikiel, mangan i kobalt wynoszą 1: 1. Ilość kobaltu była stale zmniejszana z 1: 1) do NMC532, NMC811 i NMC9. Obecnie opracowywany jest współczynnik 5,5 (stosunek kobaltu wynosi 0,5).
W akumulatorze NCA (nikiel, kobalt, aluminium) używanym przez Teslę zawartość kobaltu obniżono do 3%, ale Model 3 produkowany w Chinach wykorzystuje niezawierający kobaltu akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy (LFP). Istnieją również oceny, które zostały przyjęte. Chociaż LFP jest gorszy od NCA pod względem wydajności, ma cechy tanich materiałów, stabilnych dostaw i długiej żywotności.
Natomiast podczas „Dnia Baterii Tesli”, zaplanowanego na 23 września 2020 r. o godzinie 6:30 czasu chińskiego, zostanie ogłoszona nowa bateria bezkobaltowa, która za kilka lat rozpocznie masową produkcję w firmie Panasonic. Oczekuje się.
Nawiasem mówiąc, w Japonii często mylone są „metale rzadkie” i „metale ziem rzadkich”. Metale rzadkie są wykorzystywane w przemyśle, ponieważ „zapewnienie stabilnych dostaw jest ważne z punktu widzenia polityki wśród metali, których liczebność na ziemi jest rzadka lub trudna do wydobycia ze względów techniczno-ekonomicznych (Ministerstwo Gospodarki, Handlu i Przemysłu)”. Jest to często używany metal nieżelazny, będący ogólnym terminem obejmującym 31 rodzajów metali, w tym lit, tytan, chrom, kobalt, nikiel, platynę i pierwiastki ziem rzadkich. Spośród nich pierwiastki ziem rzadkich nazywane są pierwiastkami ziem rzadkich i zdefiniowano 17 gatunków, takich jak neodym i dysproz, stosowanych w magnesach trwałych.
Ze względu na brak zasobów kobaltu, blachy i proszku kobaltu oraz związków kobaltu, takich jak chlorek kobaltu, brakuje nawet chlorku heksaaminokobaltu(III).
Odpowiedzialne odejście od kobaltu
Oczekuje się, że w miarę wzrostu wydajności pojazdów elektrycznych, które nie wymagają kobaltu, takie jak akumulatory w całości półprzewodnikowe i akumulatory litowo-siarkowe, w przyszłości będą ewoluować, więc na szczęście nie sądzimy, że zasoby zostaną wyczerpane . Oznacza to jednak, że popyt na kobalt gdzieś się załamie.
Punkt zwrotny nastąpi najwcześniej za 5–10 lat, a największe spółki wydobywcze niechętnie podejmują długoterminowe inwestycje w kobalt. Ponieważ jednak jesteśmy świadkami końca, chcemy, aby lokalni górnicy opuścili bezpieczniejsze środowisko pracy niż przed bańką kobaltową.
Akumulatory pojazdów elektrycznych dostępnych obecnie na rynku również należy poddać recyklingowi po tym, jak zakończą swoje obowiązki 10–20 lat później, co jest zasługą firmy Redwood założonej przez Sumitomo Metals i byłego dyrektora ds. technologii Tesli, JB Strobela. -Materiały i inne podmioty opracowały już technologię odzyskiwania kobaltu i będą ją ponownie wykorzystywać z innymi zasobami.
Nawet jeśli w procesie ewolucji pojazdów elektrycznych zapotrzebowanie na niektóre zasoby tymczasowo wzrośnie, stawić czoła zrównoważonemu rozwojowi i prawom człowieka pracowników równie stanowczo jak kobalt i nie kupimy gniewu Koboltów czających się w jaskini. Chciałbym zakończyć tę historię nadzieją stania się społeczeństwem.