گرافیت مصنوعی برای باتری های EV: آیا غرب می تواند کد چین را بشکند؟

سرمایه‌گذاری‌های جدید در ایالات متحده و اروپا با هدف به چالش کشیدن مهار چین بر روی یک عنصر کلیدی مورد استفاده در بیشتر باتری‌های خودروهای الکتریکی – گرافیت – انجام می‌شود، اما کارشناسان صنعت می‌گویند که این یک نبرد دشوار خواهد بود.

تمرکز به سمت یک جبهه جدید تغییر می کند: گرافیت مصنوعی، عنصری که در اواخر قرن نوزدهم توسعه یافت، اما تنها در دهه گذشته به سمت خودروهای الکتریکی هدایت شد.

کاربرد آن به سرعت در حال رشد است. براساس برآورد Benchmark Mineral Intelligence، گرافیت مصنوعی می‌تواند تا سال 2025 تقریباً دو سوم بازار آند باتری EV را تشکیل دهد.

هر EV به طور متوسط ​​به 50-100 کیلوگرم (110-220 پوند) گرافیت در بسته باتری خود برای آندها، الکترودهای منفی باتری، حدود دو برابر مقدار لیتیوم نیاز دارد.

به گفته محقق Mordor Intelligence، در حالی که انتظار می‌رود بازار گرافیت مصنوعی در پنج سال آینده بیش از 40 درصد رشد کند و در سال 2028 به 4.2 میلیارد دلار برسد، شرکت‌هایی که به دنبال ایجاد مسیری جدید هستند با رقابت بزرگی از چین روبرو هستند.

این کشور بیش از 90 درصد از گرافیت طبیعی جهان را – که تقریباً در تمام آندهای باتری خودروهای الکتریکی استفاده می‌شود – پالایش می‌کند و غول‌های چینی مواد باتری مانند BTR و Shanshan صدها میلیون دلار برای افزایش تولید گرافیت مصنوعی سرمایه‌گذاری می‌کنند.

ویکتوریا هاگیل، تحلیلگر از محققان بریتانیایی Rho Motion، گفت که معرفی گرافیت مصنوعی در زنجیره تامین باتری “در چین بالغ و از نظر تجاری موفق است.”

کریس برنز، مدیر اجرایی تامین کننده مواد باتری استرالیایی Novonix گفت: “مشاهده تعداد و مقیاس شرکت کنندگان در چین، به خصوص در سمت آند، گیج کننده است.” “مردانی مانند BTR و Shanshan فقط نسبت به بقیه جهان رشد می کنند.”

به گفته هاگیل، در حالی که تولیدکنندگان چینی سهم قابل توجهی از بازار کوچک اما رو به رشد گرافیت مصنوعی را کنترل می کنند، تازه واردانی مانند Anovion مستقر در ایالات متحده، Novonix و Vianode نروژی تحت تأثیر دو عامل قرار دارند.

“راه اندازی یک مرکز تولید گرافیت مصنوعی آسان تر از راه اندازی سایت های معدنی جدید برای گرافیت طبیعی است” زیرا تولیدکنندگان می توانند از مشوق های قانون کاهش تورم سال گذشته ایالات متحده برای ایجاد ظرفیت گرافیت مصنوعی در ایالات متحده یا شرکای توافق تجارت آزاد استفاده کنند. او گفت و نیازی نیست که تاسیسات جدید در نزدیکی یک معدن گرافیت قرار گیرند.

به گفته مدیران، عملیات جدید تولید گرافیت مصنوعی در ایالات متحده، از جمله کارخانه 800 میلیون دلاری Anovion در باینبریج، جورجیا، و کارخانه 160 میلیون دلاری Novonix در چاتانوگا، تنسی، از مشوق های ایالات متحده شامل IRA و قانون سرمایه گذاری زیرساختی و مشاغل دوجانبه بهره مند خواهد شد. .

Vianode که به طور مشترک متعلق به Norsk Hydro و سازنده باتری Elkem است، قصد دارد تا تاسیسات گرافیت مصنوعی در اروپا و آمریکای شمالی بسازد، با ظرفیت کافی برای عرضه تا سال 2030 تا 2 میلیون خودروی الکتریکی در سال.

به گفته هانس اریک واتنه، یکی از مدیران سابق Hydro و اکنون رئیس موقت Vianode، این یک پیشنهاد منحصر به فرد است: فرآیند تولید با انرژی های تجدیدپذیر، با ردپای کربن 90 درصد کمتر از پالایشگاه های گرافیت چینی.

فرآیند Vianode می‌تواند نگرانی‌ها را از بین ببرد که فرآیند تولید گرافیت مصنوعی، که به طور سنتی مبتنی بر سوخت‌های فسیلی است، پایدار نیست. واتنه همچنین به مزایای گرافیت مصنوعی اشاره می کند: شارژ سریع تر و عمر باتری بیشتر.

سایر کارشناسان خاطرنشان می کنند که گرافیت مصنوعی به طور کلی خلوص بالاتری دارد و عملکرد بهتر و قابل پیش بینی تری نسبت به گرافیت طبیعی ارائه می دهد.

و شکاف قیمتی بین این دو در سال جاری به میزان قابل توجهی کاهش یافته است و تولیدکنندگان را به ترکیب مواد مصنوعی بیشتر در آندهای باتری خود سوق داده است که هنوز کمتر از 10٪ از هزینه یک سلول باتری EV را نشان می دهد.

به گفته باب گالین، کارشناس باتری، بنیانگذار Galyen Energy و مدیر ارشد فناوری سابق CATL چین، بزرگترین سازنده باتری های برقی جهان، نیاز روزافزون به مواد باتری تمیز و ثابت «یکی از محرک های اصلی برای گرافیت مصنوعی است».

برنز Novonix گفت: با این حال، ساخت تأسیسات جدید تولید برای گرافیت مصنوعی، حتی با مشوق های فدرال، نیاز به سرمایه گذاری سرسام آوری دارد. “بزرگترین چالشی که صنعت ما با آن مواجه است، میزان سرمایه ای است که باید برای ایجاد یک ضربه در زنجیره تامین جریان یابد.”

به گفته محقق Fastmarkets، که پیش بینی می کند تولید چینی این ماده از حدود 1.6 میلیون تن در سال جاری به 2 میلیون در سال 2030 افزایش یابد، در این میان، چین همچنان بر تولید گرافیت مصنوعی تسلط خواهد داشت.

برنز گفت: “حقیقت واقعی این است که چین در 10 یا 20 سال آینده بزرگترین بازیگر این بازار خواهد بود.” «توازن عرضه و تقاضا برای تعادل این دهه از نظر گزینه‌های آمریکای شمالی به‌طور بی‌معنی نامرتب است و خواهد ماند.»

تامین کنندگان گرافیت مصنوعی

در اینجا لیست کوتاهی از شرکت‌های دولتی و خصوصی درگیر در توسعه و تولید گرافیت مصنوعی، با خلوص بالاتر و ارائه عملکرد بهتر، برای باتری‌های EV آمده است:

Anovion (ایالات متحده آمریکا)

• تاسیس: 2022 * شرکا: Forge Nano، کارخانه باتری آمریکایی * عملیات: ایالات متحده آمریکا

BTR New Energy Materials (چین)

• تاسیس: 2000 * سرمایه گذار: Syrah Resources * شریک: CNGR * عملیات: چین، اندونزی

فناوری انرژی جدید کونتیان (چین)

• تاسیس: 2018 * سرمایه گذاران: Sinopec، SK China، A123 Systems، Eve Energy، BTR New Energy Materials، Svolt * عملیات: چین

Novonix Group (استرالیا)

• تاسیس: 2012 * سرمایه گذار: Phillips 66 * شرکا: LG Energy Solution، Kore Power * عملیات: استرالیا، کانادا، ایالات متحده آمریکا

رزوناک هلدینگ (ژاپن)، سابقا Showa Denko

• تاسیس: 1939 * عملیات: ژاپن

فناوری شانشان (چین)

• تاسیس: 1989 * سرمایه گذاران: BYD، CATL * شریک: BASF * عملیات: چین

ویانود (نروژ)

• تاسیس: 2020 * سرمایه گذاران: Elkem، Norsk Hydro * عملیات: نروژ

منابع: Felixwire, PitchBook

ویدیو مرتبط: