تحولات ایجاد شده در فناوریهای مرتبط با خودروهای الکتریکی و باتریهای لیتیوم-یون باعث شده است تا در سالهای اخیر، تغییراتی بنیادین در بازار حمل و نقل دنیا رخ دهد. این تغییرات، شامل حضور شرکتهای تولیدی جدید چین و تغییر در سهم بازار تولیدکنندگان سنتی این بازار میشود. برای دههها، کشورهای ژاپن، آلمان، کرهجنوبی و آمریکا، بزرگترین سهم از فروش خودروها را به خود اختصاص داده بودند. اما تغییر پیشرانهی خودرو از بنزین به الکتریسیته، این رتبهبندی را تغییر داده است. از سال 2021 با افزایش سرعت صادرات خودروهای الکتریکی چینی، این کشور توانسته است ظرف مدت سه سال، به بزرگترین صادرکنندهی خودرو تبدیل شود. به گونهای که در پایان سال 2024، با تولید حدود 4.5 میلیون دستگاه، این کشور توانست ژاپن را پشت سر گذاشته و به تنهایی بیشترین سهم بازار را از آن خود کند.
تفاوت هزینهی تولید در اروپا و چین
هماکنون تولید خودرو در چین کمترین قیمت تمام شده را نسبت به سایر نقاط دنیا داراست. به عنوان مثال، تولید باتریهای مورد نیاز خودروی BYD Seal در چین، 29 درصد ارزانتر از هزینهای است که برای تولید پک باتری خودروی ID3 شرکت فولکس واگن در آلمان میشود. این هزینهی ارزانتر در سایر بخشهای تولیدی مانند ساخت شاسی و بدنه ماشین، هزینه کارگر و تجهیزات الکترونیکی نیز وجود دارد. اما علت اصلی این اتفاق، ارائهی گستردهی یارانههای دولتی به شرکتهای چینی است. در چین، یارانهها، بیش از 3.5 درصد از درآمد شرکتها را به خود اختصاص میدهد. این میزان، 9 برابر مجموع کمکهایی است که در کشورهای عضو اتحادیهی OECD (شامل 20 کشور از جمله کشورهایی مانند ایالات متحده، انگلستان، اسپانیا، ترکیه، آلمان و فرانسه) به شرکتها پرداخته میشود. و یا در هندوستان این عدد تنها در حدود یک درصد است.
هزینهی بالای انرژی، بلای جان تولیدکنندگان اروپایی
از منظر هزینهی انرژی، در کشورهای اروپایی بیشترین هزینه به شرکتها تحمیل میگردد. این اتفاق پس از ایجاد درگیری بین روسیه و اوکراین و محدود شدن دسترسی اروپا به گاز ارزان روسیه، تشدید شده است. در انگلستان، هر کیلووات ساعت انرژی در حدود 25 دلار و در آلمان حدود 17 دلار هزینه دارد. برای مقایسه، همین میزان انرژی در ایالات متحده تنها در حدود 6 دلار هزینه دارد. اما بخش بزرگی از انرژی چین از منابع ارزان قیمت زغال سنگ تهیه میگردد که هزینههای واحدهای تولیدی را نیز کاهش میدهد.
در یک خودروی درونسوز، تولید موتور، به تنهایی 20 درصد از هزینههای تولید خودرو را در بر میگیرد. اما در یک خودروی الکتریکی، باتری با 39 درصد، با ارزشترین بخش محسوب میشود. بعلاوه، تفاوتهای فناورانهی فراوان میان فرآیندهای ساخت موتور درونسوز و باتری، باعث میشود تا نتوان از ظرفیتهای تولیدی موتورها در ساخت باتری مناسب خودروهای الکتریکی بهره جست. همین امر باعث میشود تا چین به تنهایی 65 درصد از بازار خودروهای الکتریکی را به تصرف خود در بیاورد. در بخش باتری سازی، سهم چین از بازار به 82 درصد افزایش مییابد. در بخش تولید الکترودهای باتری، این تسلط به 87 تا 96 درصد افزایش مییابد. بخش تولید مواد شیمیایی مورد نیاز صنعت باتری نیز اغلب توسط شرکتهای چینی کنترل میشود. تنها بخش معدن است که این کشور در آن اغلب سهم بازار را در اختیار ندارد که علت آن نیز پراکندگی منابع نیکل، کبالت، لیتیوم یا منگنز است. اما بخش بزرگی از فعالیت معدنکاوی انجام شده در معادن بزرگ دنیا نیز توسط شرکتهای معدنی چینی انجام میگردد.
تفاوت در شیمی استفاده شده در اروپا و چین
از منظر نوع شیمی بکار رفته در باتریها، اغب تمرکز شرکتهای اروپایی بر روی ترکیبات NCM است. این مواد با داشتن عناصری نظیر نیکل، کبالت و منگنز، چگالی انرژی و همچنین امکان پیمایش بیشتری را برای خودروها فراهم میکند. در مقابل، اکثر شرکتهای چینی بر استفاده از شیمی LFP شامل لیتیوم-آهن-فسفات متمرکز شدهاند. این ترکیب اگرچه چگالی انرژی کمتری دارد، اما با ارائهی ایمنی بیشتر در برابر آتشسوزی و همچنین قیمت تمامشدهی کمتر، توانسته است گوی رقابت را از محصولات اروپایی برباید. همچنین با معرفی نسلهای ارتقا یافتهی این شیمی از جمله ترکیب LMFP و یا اصلاح طراحی ساختاری پکها و یا سلول باتری، مشکل کاهش مسافت قابل پیمایش آنها نیز تا حد زیادی مرتفع شده است. این عوامل نیز باعث شده است تا استفاده از این شیمی در خودروها به سرعت گسترش یابد. پیشبینی میشود تا سال 2030، ترکیبات LFP بتوانند تا 80 درصد از بازار باتری لیتیوم-یون را به خود اختصاص بدهند. در سال 2024، باتریهای تولید بر پایهی LFP تا 30 درصد ارزانتر از باتریهای NCM بودهاند.
ترکیب لیتیوم-آهن-فسفات، آلودگی کمتری نسبت به NCM تولید میکند.
جلوگیری از انتشار گازهای گلخانهای مانند کربندیاکسید، یکی از اصلیترین عوامل حرکت به سمت حمل و نقل الکتریکی بوده است. در زنجیرهی تولید باتری ها، استخراج از معادن بیشترین سهم را از ایجاد آلودگیهای زیست محیطی توسط این صنعت دارد. زیرا استخراج اکثر فلزات، از طریق حفر معادن رو باز ایجاد میگردد. در فرآیند تولید کاتدیهای NCM غنی از نیکل، بخش استخراج تا 55 درصد از تولید گازهای گلخانهای را به خود اختصاص میدهد. اما در شیمی LFP، این میزان به 35 درصد کاهش مییابد. در کاتدهای LFP، بخش اصلی تولید آلودگی (تا 50 درصد) مربوط به فرآیندهای تولید سلول باتری است.
اثر نوع شیمی باتری بر انتشار گازهای گلخانهای.
بخش بزرگی از آلودگی ایجاد شده برای تولید کاتدهای NCM ناشی از فرآیندهای تصفیهی نیکل است که به شدت وابسته به استفاده از زغالسنگ هستند. بنظر میرسد برای دستیابی به سطح کمتری از رهایش گازهای گلخانهای میبایست به سمت استفاده از فرآیندهای جدید استحصال نیکل و یا بازیافت بیشتر آن حرکت کرد. بعلاوه، استفاده از شیمی غنی از منگنز نیز یکی دیگر از گزینههای پیشروی این صنعت برای کاهش تولید کربندیاکسید است.
با در نظر گرفتن پیشبینی افزایش 30 درصدی در چگالی انرژی پکهای باتری، انتظار میرود که تولید آلایندهها توسط فرآیندهای تولید باتری، تا 35 درصد کاهش یابد. در بخش بازیافت، 80 درصد از ظرفیت فرآوری باتریهای مستعمل و 85 درصد از فرآیند بازیابی مواد معدنی آنها در چین انجام میشود. با محقق شدن تمامی ظرفیتهای اعلام شده توسط شرکتها، تا پنج سال آینده اروپا 5 درصد و آمریکا 10 درصد از ظرفیت بازیافت جهانی را خواهند داشت. کرهی جنوبی نیز با 600 هزارتن در سال، در پایان 2030، پنج درصد از بازار باتری را در اختیار خواهد گرفت. ظرفیتهای اعلام شده برای کشورهایی نظیر مراکش و یا کشورهای عربی حاشیهی خلیج فارس نیز 3 درصد از حجم بازیافت را شامل خواهد شد.
ظرفیت فرآوری باتریهای مستعمل و بازیابی مواد ارزشمند باتری از سال 2021 تا سال 2030.
واکنش سایر دولتها به رشد چین
کشورهای G7 (7 اقتصاد برتر دنیا) در مقابل سرعت رشد بالای چین و برای حفاظت از صنایع خود، بر خودروهای الکتریکی وارد شده از چین تعرفه اعمال میکنند. میزان تعرفهها در ایالات متحده، تا 100 درصد هزینهی فروش خودروهای چینی را شامل میشود. این عدد در کانادا و یا هندوستان نیز بر واردات از چین اعمال میشود. تعرفهی واردات خودروی برقی به ترکیه و یا اتحادیهی اروپا، به ترتیب در حدود 40 و 30 درصد است. در حالی که در انگلستان، هیچ تعرفهای بر خودروهای برقی چینی اعمال نمیگردد. این شرایط در کنار منع استفاده از خودروهای درونسوز از سال 2035 در انگلستان، این کشور را به جذابترین بازار برای صادرات خودروهای الکتریکی چینی تبدیل کرده است.
اروپا در سالیان اخیر بارها سعی کرده است تا با احداث چندین گیگافکتوری، سطح وابستگی خود به باتری چین را کاهش دهد. از جمله این موارد میتوان به تاسیس شرکتهای BritishVolt و NorthVolt در انگلستان و سوئد اشاره کرد. اما هر دوی این شرکتها با ورشکستگی مواجه شدند. شرکت Britishvol در ابتدای سال 2023 و شرکت Northvolt نیز در پایان سال 2024 ورشکستگی خود را اعلام کردند. این شرکتها علیرغم حمایتهای دولتهای خود و خودروسازانی مانند فولکس واگن، به علت محدودیت فناورانه در زمینه تولید انبوه باتری لیتیوم-یون، مغلوب رقبای چینی خود شدهاند. هماکنون فعالان اصل صنعت باتری در خاک اروپا، اغلب کارخانههایی هستند که توسط خود شرکتهای چینی و یا شرکتهای کرهای مانند LG و یا SK و اغلب در بخش شرقی اروپا تاسیس شدهاند و به فعالیت در بخش تولید مواد فعال و یا بازیافت مشغول هستند. در نتیجه علیرغم تلاشهای اروپا، وابستگی به چین در زمینه تامین باتری خودورهای الکتریکی افزایش یافته است. این پدیده در کنار افزایش هزینههای انرژی در اروپا باعث افت در بخش تولیدی شرکتهای خودروساز در سال 2024 گردیده است.
دسترسی به منابع:
- منبع 1
- منبع 2:
https://www.iea.org/reports/ev-battery-supply-chain-sustainability