لوحة النيكل لصناعة البطاريات

من هو المعدن الأكثر واعدة لبطاريات مركبات الطاقة الجديدة في المستقبل؟ النيكل يستحق ذلك!

يمكن الشعور بذلك من تعبير الرئيس التنفيذي لشركة Tesla.

خلال العام الماضي ، وقف Musk مرارًا وتكرارًا للنيكل. لقد قال إنه "سيزيد من استخدام النيكل ويقلل من الكوبالت إلى الصفر" وأنه "إذا قمت بتعديل النيكل بكفاءة

وبطريقة حساسة للبيئة ، ستمنحك تسلا عقدًا كبيرًا طويل الأجل. "

في يناير من هذا العام ، صرح موسك أن "النيكل هو أكبر عنق الزجاجة". في مساء يوم 25 فبراير ، تويت أن أكبر مشكلة في تسلا لتوسيع إنتاج بطاريات ليثيوم أيون هي "عدم وجود النيكل".

في الواقع ، في موجة تطوير مركبات الطاقة الجديدة ، نظرًا للعوامل المزدوجة لمستوى تكنولوجيا البطارية والنمو السريع في نطاق السيارات ، يستمر طلب النيكل في التوسع.

بدأت جولة جديدة من حرب الاستيلاء على الموارد ، حيث تمثل احتياطيات موارد النيكل الصينية 3 ٪ فقط ، في ظل هذا العيب ، هل ما زلنا نستمر؟ هل لدى الشركات الصينية بالفعل مستوى تنافسي من التكنولوجيا؟ كمواد خام للبطاريات ، أين هو المسار التكنولوجي الرئيسي للنيكل؟

تقدر Vale أنه في قطاع السيارات الكهربائية ، من المتوقع أن يتجاوز الطلب على النيكل لعام 2030 890،000 طن ، مع توقع تقديرات عدوانية 1.7 مليون طن. ستزداد حصة الطلب على نيكل البطارية إلى 37 ٪ ، مما يجعل البطاريات ثاني أكبر منطقة طلب للنيكل.

هذا يعني أنه في السنوات العشر القادمة ، سوف ينمو الطلب النيكل في مجال سيارات الطاقة الجديدة من 8 إلى 16 مرة.

أمام الطلب الهائل ، تتعلق بنقص النيكل. لقد دعا المسك المتكرر "الصراخ المنخفض النيكل المنخفض" مرارًا وتكرارًا إلى المزيد من تعدين النيكل ، حتى أنه قال أن "النيكل هو أكبر عنق الزجاجة".

هناك خيارات مختلفة لمواد البطارية للسيارات الكهربائية ، مثل بطاريات الليثيوم الصلبة. في الشهر الماضي ، طورت جامعة هارفارد بشكل مستقل نوعًا جديدًا من بطارية الليثيوم الصلبة ، والتي يمكن شحنها بالكامل في 3 دقائق فقط ، ولديها عمر خدمة تزيد عن 10000 مرة.

ننظر اليوم إلى مواد خاصة أخرى ، وهي Nickel Foil ، والتي تتيح شحن بطارية سيارة كهربائية قياسية بالكامل في حوالي 10 دقائق عن طريق إضافة طبقة رقيقة من النيكل إلى الجزء الداخلي من البطارية. قد يوفر هذا بديلاً أكثر اقتصادا للسيارات الكهربائية مع حزم بطارية باهظة الثمن متعددة.

على سبيل المثال ، في رحلة في سيارة كهربائية طويلة المدى تقليدية ، يمكن استبدال حزمة بطارية تبلغ 120 كيلو وات في الساعة والتي تستغرق ساعة واحدة لشحنها بحزمة بطارية 60 كيلو وات في الساعة والتي تستغرق شحنها 10 دقائق فقط ، ومجموعة من النطاق سيبقى الاثنان متشابهين للغاية.

تم إجراء الدراسة ، التي نشرت في عدد الطبيعة في 12 أكتوبر ، من قبل عدد من الباحثين ، بما في ذلك Chao-Yang Wang ، أستاذ المواد والهندسة المتميزة بجامعة ولاية بنسلفانيا. البروفيسور تشاو يانغ وانغ هو باحث خبير في مجال خلايا الوقود والبطاريات الثانوية ، وتم انتخابه في ديسمبر 2019 إلى الأكاديمية الوطنية للمخترعين.