Чтобы избежать кризиса с батареями, большему количеству из нас следует

Электромобили лучше, чем автомобили, работающие на ископаемом топливе, но не каждый может владеть собственным электрическим внедорожником.

Норвежский университет науки и технологий

Изображение: Исследователи говорят, что большему количеству из нас следует пользоваться автомобилями — желательно электрическими, меньшего размера, такими как эти Nissan Leafs, показанные здесь заряжающимися перед больницей Святого Олафа в Тронхейме, Норвегия.посмотреть больше

Фото: Фото: Нэнси Базильчук, НТНУ

Большинство глобальных сценариев и правительственных целей по декарбонизации транспортного сектора рассматривают электромобили с батарейным питанием как основную часть решения. Для создания достаточного количества аккумуляторов и обеспечения перехода на автомобили с низким уровнем выбросов необходимы огромные объемы сырья.

Доступ к литию имеет решающее значение, поскольку он используется во всех типах аккумуляторов электромобилей.

«Похоже, что у нас будет дефицит. Ключ кроется в спросе. Спрос должен снизиться, чтобы избежать долгосрочных проблем с поставками», — говорит Фернандо Агилар Лопес, кандидат наук Норвежского университета науки и технологий ( НТНУ) Департамент энергетики и технологического машиностроения.

По всему миру имеются огромные залежи этого сверхлегкого серебристо-белого вещества. Проблема в том, что его добывают недостаточно быстро, чтобы удовлетворить спрос на литий-ионные батареи (LIB) для электромобилей.

В результате мы можем столкнуться с узкими местами в поставках, которые могут длиться десятилетиями.

Фернандо Агилар Лопес — эксперт в области анализа глобальных материальных потоков. Это означает, что он изучает циклы сырья от добычи до производства, использования и утилизации. Он, постдок Ромен Билли и профессор Даниэль Б. Мюллер разработали модель анализа материальных потоков под названием MATILDA (MAterIaL Demand and Availability). Модель была недавно представлена ​​в журнале «Ресурсы, сохранение и переработка».

В исследовании изучаются стратегии управления использованием ресурсов аккумуляторов электромобилей. MATILDA помогает лучше понять критические факторы, влияющие на предложение ресурсов. Кроме того, модель рассчитывает, как различные меры могут смягчить спрос.

«Обществу срочно необходимы системные подходы к решению проблем поставок», — сказал Мюллер.

MATILDA на сегодняшний день является наиболее полной моделью сырья для аккумуляторов в мировом автопарке. По словам Мюллера, подобные инструменты могут сыграть решающую роль для промышленности и политиков в разработке стратегий, обеспечивающих безопасные и устойчивые цепочки поставок критически важного сырья.

Исследователи NTNU изучили более 8 000 сценариев, чтобы понять ключевые факторы использования материалов.

Читаете это на своем ноутбуке и хотите узнать подробности? Воспользуйтесь интерактивным инструментом визуализации BATMAN, с помощью которого вы сможете создать свой собственный сценарий и проверить использование ресурсов для девяти материалов, которые исследовали исследователи. http://129.241.153.168:8051/

Эта оценка показала, что глубокие социальные изменения и изменения образа жизни являются наиболее эффективными мерами по снижению рисков материального снабжения.

По словам исследователей, чтобы избежать чрезмерного спроса на отдельные металлы, нам необходимы инвестиции в более широкий спектр новых аккумуляторных технологий.

Нам также не нужно больше, больше и тяжелее электромобилей. Напротив, большему количеству из нас следует пользоваться автомобилями меньшего размера с небольшими аккумуляторами.

«Продление срока службы транспортных средств и аккумуляторов за счет облегчения повторного использования и замены также будет иметь решающее значение для снижения спроса на сырье», — говорит Агилар Лопес.

Снижение спроса на одни материалы может усилить давление на другие. МАТИЛЬДА показывает, что происходит, когда такое изменение проблемы происходит с кобальтом, никелем и литием. Модель также предлагает альтернативные решения.

Исследователи говорят, что изменение проблемы может иметь решающее значение, если отрасль коллективно перейдет к новой технологии в определенное время. Одним из примеров является текущая тенденция к использованию литий-железо-фосфатных батарей (LFP).

В 2021 году такие производители, как VW, Volvo и Tesla, заявили, что планируют внедрить LFP. Эти батареи не содержат проблемных и дорогостоящих веществ, таких как кобальт и никель.