رقابت برای تولید بهترین باتری‌های خودروهای برقی
چین روی باتری‌های لیتیومی تمرکز کرده است که پیوسته ارزان‌تر می‌شوند. تولیدکنندگان خودرو آلمانی باتری‌های مبتنی بر نیکل-منگنز-کبالت را ترجیح می‌دهند.
بسیاری از رانندگان خودرو همچنان در مورد خودروهای برقی تردید دارند. علاوه بر قیمت بالاتر، تمرکز بر برد و سرعت شارژ است. با این حال، به ویژه در فناوری باتری، تحقیقات و صنعت با اهتمام فراوان روی فناوری‌های جدیدی کار می‌کنند که نوید عمر طولانی‌تری را نیز می‌دهند.
برخی از انواع جدید باتری همچنین می‌توانند استفاده از مواد بحث‌برانگیزی را که در حال حاضر در باتری‌های خودروهای برقی استفاده می‌شوند، کاهش دهند.
میزان لیتیوم در باتری
لیتیوم به عنوان مهمترین ماده تشکیل دهنده باتری‌های خودروهای برقی شناخته می‌شود - فلزی سبک که بحث‌برانگیز است. استخراج لیتیوم محیط زیست را آلوده می‌کند و پرهزینه است. علاوه بر این، ذخایر جهانی این فلز محدود هستند. با این حال، سیمون لوکس، استاد شیمی دانشگاه مونستر، می‌گوید در واقعیت، به طرز شگفت‌آوری مقدار کمی از آن برای باتری خودرو مورد نیاز است.
برخلاف آنچه از نامش پیداست، در باتری لیتیوم-یونی لیتیوم زیادی وجود ندارد. اجزای اصلی آن آند و کاتد هستند. آند بیش از ۹۰ درصد گرافیت است.
گرافیت ماده‌ای است که در نوک مداد یافت می‌شود. این ماده مشکلی ایجاد نمی‌کند. حتی مهم‌تر از لیتیوم، استفاده از فلزات کبالت و نیکل است که اغلب در شرایط بسیار مضر برای محیط زیست استخراج می‌شوند. با این وجود، تولیدکنندگان آلمانی به این فناوری متکی هستند. از سوی دیگر، چین باتری‌های فسفات آهن لیتیوم را در جدیدترین مدل‌های خودروهای خود نصب می‌کند.
اهمیت جنس کاتد
تفاوت بین فناوری‌های باتری موجود در بازار فعلی در شیمی‌کاتد نهفته است. کاتدهای مبتنی بر اکسید نیکل-منگنز-کبالت و کاتدهای مبتنی بر فسفات آهن لیتیوم از نظر چگالی انرژی و ولتاژ متفاوت هستند.
از آنجا که باتری‌های فسفات لیتیوم آهن در حال حاضر چگالی انرژی کمتری دارند، باید سلول‌های باتری سنگین‌تری نصب شوند یا برد کوتاه‌تری پذیرفته شود. با این وجود، سیمون لوکس می‌گوید، این فناوری به طور چشمگیری در حال تسخیر بازار است زیرا به طور فزاینده‌مقرون به صرفه می‌شود. لوکس می‌گوید: «قیمت پایین لیتیوم فسفات آهن در حال حاضر صرفاً بر اساس قیمت پایین لیتیوم کربنات است. اینکه آیا این قیمت تا این حد پایین باقی خواهد ماند یا خیر، حدس و گمان است.»
نوسانات شدید قیمت‌ها و موجودی در بازار جهانی مشکل‌ساز است زیرا تولیدکنندگان اروپایی برای مواد اولیه به تامین مواد اولیه از خارج از کشور وابسته هستند.
نوع باتری سوم
مرکز تحقیقاتی سلول باتری در موسسه فناوری باتری فرانهوفر (FFB)در مونستر است. او معتقد است که یک ترکیب شیمیایی سوم باتری، که مواد اولیه آن به راحتی در اروپا در دسترس است، می‌تواند راه‌حلی ارائه دهد: باتری سدیم-یون. لوکس می‌گوید که این باتری تقریباً آماده عرضه به بازار است و در حال حاضر در اولین خودروهای تولیدی نصب شده است. «در چین، این موضوع سال‌هاست که به خوبی پشتیبانی می‌شود؛ دولت‌های استانی از شرکت‌ها و کارخانه‌ها حمایت می‌کنند، اما دولت چین همچنین تولیدکنندگان سنتی باتری لیتیوم-یون را مجبور به سرمایه‌گذاری در باتری‌های سدیم-یون می‌کند.»
مزیت تولیدکنندگان در اروپا این است که بسیاری از مواد اولیه برای یون‌های سدیم به صورت محلی در دسترس هستند.
تولید سلول در اروپا
اروپا همچنین در تولید سلول‌های باتری عقب مانده است. اگرچه تولیدکنندگان چینی مانند پیشروهای بازار یعنیCATL و BYDکارخانه‌های تولیدی در آلمان راه‌اندازی کرده‌اند، اما آنها منحصراً از فناوری‌های چینی استفاده می‌کنند. آلمان اساساً یک میز کار گسترده است. با این حال، این امر در حال ایجاد یک پایگاه صنعتی از تأمین‌کنندگان و شرکت‌های لجستیکی است که برای توسعه آینده یک مرکز تولید اروپایی مهم خواهد بود.
گرهارد هورپل، مشاور انرژی از شرکت GBH Energy مستقر در هامبورگ، مطمئن است که هنوز هم می‌توان تولید انبوه خود را در آلمان راه‌اندازی کرد: «من معتقدم که با توجه به شرایط مناسب، اروپا می‌تواند و باید تأسیسات تولیدی خود را تأسیس کند تا وابستگی خود به چین برای مواد اولیه و محصولات را تا حدودی کاهش دهد.»
تبدیل آلمان به یک کشور مواد خام توسط بازیافت
اگر بازیافت مواد در طول فرایند توسعه باتری در نظر گرفته شود، اروپا می‌تواند کمبود مواد اولیه را جبران کند. به عنوان مثال، آلمان کشوری غنی از منابع نیست و مجبور است تمام مواد اولیه خود را وارد کند. هورپل معتقد است که وابستگی به چین می‌تواند کاهش یابد:
«اگر باتری‌ها بازیافت شوند، آلمان به یک کشور مواد خام تبدیل خواهد شد. این امر منجر به تولید مقادیر عظیمی از مواد خام خواهد شد که در حال حاضر به چین منتقل می‌شوند و به نظر من، ما باید آنها را در کشور نگه داریم، تصفیه کنیم و سپس دوباره به باتری‌های نو تبدیل کنیم.»
تا به امروز، چین در بازیافت باتری نیز پیشگام بوده است. در آنجا، اجزای باتری‌های بازیافتی در حال حاضر تا سطوح کیفی مختلفی فرآوری می‌شوند تا بتوانند مستقیماً در تولید مورد استفاده مجدد قرار گیرند. این فرصتی برای اروپای فقیر از نظر منابع خواهد بود، زیرا کارخانه‌های بازیافت که باتری‌ها را از هم جدا می‌کنند در سراسر آلمان و کشورهای اروپایی همسایه در حال توسعه هستند. این فرآیند چیزی را تولید می‌کند که به عنوان توده سیاه شناخته می‌شود و می‌تواند به مواد باتری کاملاً معمولی تبدیل شود. به لطف مواد اولیه قابل استفاده مجدد، بازیافت حتی سودآور خواهد بود.
(نوشته‌ی کای روسبرگ، WDR)
۲۸ اوت ۲۰۲۵