Kobalts ir metāls, ko izmanto daudzu elektrotransportlīdzekļu akumulatoros. Ziņas ir tādas, ka Tesla izmantos akumulatorus bez kobalta, bet kāda veida "resurss" ir kobalts? Es apkopošu pamatzināšanas, kuras jūs vēlaties uzzināt.
Tā nosaukums ir Konfliktu minerāli, kas iegūti no dēmoniem.
Vai zini elementu kobaltu? Tas ir atrodams ne tikai elektrotransportlīdzekļu (EV) un viedtālruņu akumulatoros, bet arī karstumizturīgos kobalta metāla sakausējumos, piemēram, reaktīvajos dzinējos un urbju uzgaļos, skaļruņu magnētos un, pārsteidzoši, naftas pārstrādē. Kobalts ir nosaukts par godu “koboldam” — briesmonim, kas bieži parādās cietuma zinātniskajā fantastikā, un viduslaiku Eiropā tika uzskatīts, ka tie ar maģijas palīdzību rada sarežģītus un toksiskus metālus. Tieši tā.
Neatkarīgi no tā, vai raktuvēs ir monstri vai nav, kobalts ir toksisks un var izraisīt nopietnus draudus veselībai, piemēram, pneimokoniozi, ja nelietojat atbilstošus individuālos aizsardzības līdzekļus. Un, lai gan Kongo Demokrātiskā Republika ražo vairāk nekā pusi no pasaules kobalta, nelielā raktuvē (amatnieciskā raktuvē), kur nabadzīgi cilvēki bez darba rok bedres ar vienkāršiem instrumentiem bez jebkādas drošības apmācības. ), Sabrukšanas negadījumi notiek bieži, bērni ir spiesti strādāt ilgu laiku ar zemu algu - aptuveni 200 jenas dienā, un pat Amatsu ir līdzekļu avots bruņotām grupām, tāpēc kobalts ir līdzās zeltam, volframam, alvai un tantalam. , To sāka saukt par konfliktu minerāliem.
Tomēr, izplatoties elektrotransportlīdzekļiem un litija jonu akumulatoriem, pēdējos gados pasaules uzņēmumi ir sākuši izmeklēt, vai tiek izmantots kobalts, kas ražots neatbilstošos maršrutos, tostarp kobalta oksīda un kobalta hidroksīda piegādes ķēdē.
Piemēram, akumulatoru giganti CATL un LG Chem piedalās Ķīnas vadītajā “Atbildīgas kobalta iniciatīvā” (RCI), kuras galvenais mērķis ir izskaust bērnu darbu.
2018. gadā tika izveidota kobalta godīgas tirdzniecības organizācija Fair Cobalt Alliance (FCA), kuras mērķis ir veicināt kobalta ieguves procesa pārredzamību un leģitimitāti. Dalībnieku vidū ir Tesla, kas patērē litija jonu akumulatorus, vācu elektroautomobiļu jaunuzņēmums Sono Motors, Šveices resursu gigants Glencore un Ķīnas Huayu Cobalt.
Raugoties uz Japānu, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., kas vairumtirdzniecībā pārdod pozitīvo elektrodu materiālus litija jonu akumulatoriem uzņēmumam Panasonic, 2020. gada augustā izstrādāja “Atbildīgas kobalta izejvielu iepirkuma politiku” un uzsāka rūpīgu izpēti un uzraudzību.
Nākotnē, lieliem uzņēmumiem vienu pēc otra uzsākot pareizi pārvaldītus ieguves projektus, darbiniekiem būs jāuzņemas riski un jāienirs mazās raktuvēs, un pieprasījums pakāpeniski samazināsies.
Acīmredzams kobalta trūkums
Pašlaik elektroautomobiļu skaits joprojām ir neliels, kopā tikai 7 miljoni, tostarp 2,1 miljons visā pasaulē pārdoto 2019. gadā. No otras puses, kopējais dzinēja automašīnu skaits pasaulē tiek lēsts uz 1 vai 1,3 miljardiem, un, ja benzīna automašīnas nākotnē tiks atceltas un aizstātas ar elektroautomobiļiem, būs nepieciešams milzīgs daudzums kobalta kobalta oksīda un kobalta hidroksīda.
Kopējais elektrotransportlīdzekļu akumulatoros izmantotā kobalta daudzums 2019. gadā bija 19 000 tonnas, kas nozīmē, ka vidēji uz vienu transportlīdzekli bija nepieciešami 9 kg kobalta. Lai saražotu 1 miljardu elektrotransportlīdzekļu ar 9 kg katrā, nepieciešami 9 miljoni tonnu kobalta, taču pasaules kopējās rezerves ir tikai 7,1 miljons tonnu, un, kā minēts sākumā, citās nozarēs katru gadu tiek segtas 100 000 tonnas. Tā kā tas ir metāls, ko izmanto tik daudz, tas jau tāpat ir redzami noplicināts.
Paredzams, ka elektroautomobiļu pārdošanas apjomi 2025. gadā pieaugs desmitkārtīgi, sasniedzot 250 000 tonnu gadā, ieskaitot transportlīdzekļu akumulatorus, īpašus sakausējumus un citus pielietojumus. Pat ja pieprasījums pēc elektroautomobiļiem stabilizētos, visas pašlaik zināmās rezerves izsīktu 30 gadu laikā.
Ņemot vērā iepriekš minēto, akumulatoru izstrādātāji dienu un nakti cītīgi strādā pie tā, kā samazināt kobalta daudzumu. Piemēram, NMC akumulatori, kuros izmanto niķeli, mangānu un kobaltu, tiek uzlaboti ar NMC111 (niķelis, mangāns un kobalts ir 1:1. Kobalta daudzums ir pakāpeniski samazināts no 1:1) līdz NMC532 un NMC811, un pašlaik tiek izstrādāts NMC9.5.5 (kobalta attiecība ir 0,5).
Tesla izmantotajam niķeļa, kobalta, alumīnija (NCA) akumulatoram kobalta saturs ir samazināts līdz 3%, bet Ķīnā ražotajā Model 3 tiek izmantots litija dzelzs fosfāta akumulators (LFP), kas nesatur kobaltu. Ir arī citas izmantotās markas. Lai gan LFP veiktspējas ziņā ir zemāks par NCA, tam ir lēti materiāli, stabila piegāde un ilgs kalpošanas laiks.
Un “Tesla akumulatoru dienā”, kas paredzēta 2020. gada 23. septembrī plkst. 6:30 pēc Ķīnas laika, tiks prezentēts jauns akumulators bez kobalta, un paredzams, ka pēc dažiem gadiem Panasonic sāks tā masveida ražošanu.
Starp citu, Japānā "retie metāli" un "retzemju elementi" bieži tiek jaukti. Retos metālus izmanto rūpniecībā, jo "stabila piegādes nodrošināšana ir svarīga politikas ziņā attiecībā uz metāliem, kuru pārpilnība uz Zemes ir reta vai grūti iegūstama tehnisku un ekonomisku iemeslu dēļ (Ekonomikas, tirdzniecības un rūpniecības ministrija)". Tas ir bieži lietots krāsainais metāls, kas ir vispārīgs termins 31 veidam, tostarp litijam, titānam, hromam, kobaltam, niķelim, platīnam un retzemju elementiem. No tiem retzemju elementus sauc par retzemju elementiem, un ir definētas 17 sugas, piemēram, neodīms un disprozijs, ko izmanto pastāvīgajiem magnētiem.
Kobalta resursu trūkuma dēļ trūkst kobalta metāla loksņu un pulvera, kā arī kobalta savienojumu, piemēram, kobalta hlorīda, un pat heksaamīnkobalta(III) hlorīda.
Atbildīga atteikšanās no kobalta
Pieaugot elektrotransportlīdzekļu nepieciešamajai veiktspējai, paredzams, ka nākotnē attīstīsies akumulatori, kuriem nav nepieciešams kobalts, piemēram, pilnībā cietvielu akumulatori un litija-sēra akumulatori, tāpēc, par laimi, mēs nedomājam, ka resursi būs izsmelti. Tomēr tas nozīmē, ka pieprasījums pēc kobalta kaut kur sabruks.
Pagrieziena punkts pienāks ne agrāk kā pēc 5 līdz 10 gadiem, un lielie kalnrūpniecības uzņēmumi nevēlas veikt ilgtermiņa ieguldījumus kobalta ieguvē. Tomēr, tā kā mēs redzam beigas, mēs vēlamies, lai vietējie kalnrači pamestu drošāku darba vidi nekā pirms kobalta burbuļa.
Un arī pašlaik tirgū esošo elektrotransportlīdzekļu akumulatori ir jāpārstrādā pēc tam, kad tie ir beiguši savu kalpošanas laiku 10 līdz 20 gadus vēlāk, ko dibināja Sumitomo Metals un bijušais Tesla tehnoloģiju direktors JB Strobels. -Materials un citi jau ir izveidojuši kobalta atgūšanas tehnoloģiju un atkārtoti izmantos to kopā ar citiem resursiem.
Pat ja elektrotransportlīdzekļu evolūcijas procesā īslaicīgi palielināsies pieprasījums pēc dažiem resursiem, mēs tikpat stingri kā kobalts stāsimies pretī ilgtspējībai un darba ņēmēju cilvēktiesībām un neticēsim alā slēpjošos koboltu dusmām. Es vēlētos noslēgt šo stāstu ar cerību kļūt par sabiedrību.