Kobolt är en metall som används i många batterier för elbilar. Nyheten är att Tesla kommer att använda "koboltfria" batterier, men vilken typ av "resurs" är kobolt? Jag ska sammanfatta utifrån den grundläggande kunskap du vill ha.
Dess namn är Konfliktmineraler härledda från demon
Känner du till grundämnet kobolt? Det finns inte bara i batterier till elfordon och smartphones, utan används även i värmebeständiga koboltmetalllegeringar som jetmotorer och borrkronor, magneter till högtalare och, överraskande nog, i oljeraffinering. Kobolt är uppkallat efter "Kobolden", ett monster som ofta dyker upp i science fiction-genren, och man trodde i medeltida Europa att de kastade magi på gruvor för att skapa svåra och giftiga metaller. Just det.
Oavsett om det finns monster i gruvan eller inte, är kobolt giftigt och kan orsaka allvarliga hälsorisker som lunginflammation om man inte bär korrekt personlig skyddsutrustning. Och även om Demokratiska republiken Kongo producerar mer än hälften av världens kobolt, finns det en liten gruva (Artisanalgruva) där fattiga människor utan jobb gräver hål med enkla verktyg utan någon säkerhetsutbildning. Rasolyckor inträffar ofta, barn tvingas arbeta länge med en låg lön på cirka 200 yen per dag, och även Amatsu är en finansieringskälla för väpnade grupper, så kobolt, tillsammans med guld, volfram, tenn och tantal, kom att kallas konfliktmineraler.
Men i och med spridningen av elbilar och litiumjonbatterier har globala företag under senare år börjat undersöka om kobolt som produceras via felaktiga vägar, inklusive leveranskedjan för koboltoxid och kobolthydroxid, används.
Till exempel deltar batterijättarna CATL och LG Chem i det Kinaledda ”Responsible Cobalt Initiative (RCI)”, som främst arbetar för att utrota barnarbete.
År 2018 grundades Fair Cobalt Alliance (FCA), en organisation för rättvis handel med kobolt, som ett initiativ för att främja transparens och legitimitet i koboltbrytningsprocessen. Bland deltagarna finns Tesla, som använder litiumjonbatterier, den tyska elbilsstartupen Sono Motors, den schweiziska resursjätten Glencore och kinesiska Huayu Cobalt.
Om man tittar på Japan etablerade Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., som grossistsäljer positiva elektrodmaterial för litiumjonbatterier till Panasonic, en "policy för ansvarsfull upphandling av koboltråvaror" i augusti 2020 och inledde due diligence och övervakning.
I framtiden, i takt med att stora företag kommer att lansera välskötta gruvprojekt ett efter ett, kommer arbetarna att behöva ta risker och dyka in i små gruvor, och efterfrågan kommer gradvis att minska.
Uppenbar brist på kobolt
För närvarande är antalet elbilar fortfarande litet, med totalt endast 7 miljoner, inklusive 2,1 miljoner sålda världen över under 2019. Å andra sidan sägs det totala antalet motordrivna bilar i världen vara 1 miljard eller 1,3 miljarder, och om bensinbilar avskaffas och ersätts med elbilar i framtiden kommer en enorm mängd kobolt, koboltoxid och kobolthydroxid att krävas.
Den totala mängden kobolt som användes i elbilsbatterier år 2019 var 19 000 ton, vilket innebär att i genomsnitt 9 kg kobolt behövdes per fordon. Att tillverka 1 miljard elbilar med 9 kg vardera kräver 9 miljoner ton kobolt, men världens totala reserver är bara 7,1 miljoner ton, och som nämnts i början, 100 000 ton i andra industrier varje år. Eftersom det är en metall som används så mycket är den synbart utarmad redan.
Försäljningen av elbilar förväntas tiodubblas år 2025, med en årlig efterfrågan på 250 000 ton, inklusive bilbatterier, speciallegeringar och andra användningsområden. Även om efterfrågan på elbilar planade ut, skulle alla nuvarande kända reserver ta slut inom 30 år.
Mot denna bakgrund arbetar batteriutvecklare hårt dag och natt med hur man kan minska mängden kobolt. Till exempel förbättras NMC-batterier som använder nickel, mangan och kobolt med NMC111 (nickel, mangan och kobolt är 1:1. Mängden kobolt har stadigt minskat från 1:1) till NMC532 och NMC811, och NMC9.5.5 (koboltförhållandet är 0,5) är för närvarande under utveckling.
NCA (nickel, kobolt, aluminium) som används av Tesla har kobolthalten reducerad till 3 %, men Model 3 som produceras i Kina använder ett koboltfritt litiumjärnfosfatbatteri (LFP). Det finns också kvaliteter som har antagits. Även om LFP är sämre än NCA när det gäller prestanda, har det egenskaper som billiga material, stabil leverans och lång livslängd.
Och på "Tesla Battery Day", som är planerad till klockan 06:30 den 23 september 2020 i kinesisk tid, kommer ett nytt koboltfritt batteri att tillkännages, och det förväntas starta massproduktion med Panasonic om några år.
Förresten, i Japan förväxlas ofta "sällsynta metaller" och "sällsynta jordartsmetaller". Sällsynta metaller används inom industrin eftersom "att säkra en stabil tillgång är viktigt ur ett politiskt perspektiv bland metaller vars förekomst på jorden är sällsynt eller svår att utvinna på grund av tekniska och ekonomiska skäl (Ministeriet för ekonomi, handel och industri)". Det är en icke-järnmetall som används ofta, och är en allmän term för 31 typer inklusive litium, titan, krom, kobolt, nickel, platina och sällsynta jordartsmetaller. Av dessa kallas sällsynta jordartsmetaller för sällsynta jordartsmetaller, och 17 arter som neodym och dysprosium som används för permanentmagneter definieras.
Mot bakgrund av bristen på koboltresurser är koboltmetallplåt och -pulver, och koboltföreningar såsom koboltklorid och även hexaamminekobalt(III)klorid bristvara.
Ansvarsfull brytning från kobolt
I takt med att prestandakraven för elbilar ökar förväntas det att batterier som inte kräver kobolt, såsom hel-solid-state-batterier och litium-svavelbatterier, kommer att utvecklas i framtiden, så lyckligtvis tror vi inte att resurserna kommer att ta slut. Det betyder dock att efterfrågan på kobolt kommer att kollapsa någonstans.
Vändpunkten kommer tidigast om 5 till 10 år, och stora gruvföretag är ovilliga att göra långsiktiga investeringar i kobolt. Men eftersom vi ser slutet vill vi att lokala gruvarbetare ska lämna en säkrare arbetsmiljö än före koboltbubblan.
Och batterierna i elfordon som för närvarande finns på marknaden måste också återvinnas efter att de har slutfört sin uppgift 10 till 20 år senare, vilket Redwood grundades av Sumitomo Metals och Teslas tidigare teknikchef JB Strobel. -Materials och andra har redan etablerat koboltåtervinningsteknik och kommer att återanvända den med andra resurser.
Även om efterfrågan på vissa resurser tillfälligt ökar i utvecklingen av elfordon, kommer vi att möta hållbarhet och arbetarnas mänskliga rättigheter lika starkt som kobolt, och vi kommer inte att köpa Kobolts vrede som lurar i grottan. Jag vill avsluta den här berättelsen med hoppet om att bli ett samhälle.