توانائی کی صنعت میں سپلائی چین میں رکاوٹیں: لتیم آئن بیٹریوں کی فراہمی کے ساتھ چیلنجز

صاف توانائی کی طرف بڑھنے اور برقی گاڑیوں کی مانگ میں اضافے کے ساتھ، مینوفیکچررز کو بیٹریوں کی ضرورت ہے - خاص طور پر لیتھیم آئن بیٹریاں - پہلے سے کہیں زیادہ۔بیٹری سے چلنے والی گاڑیوں میں تیزی سے منتقلی کی مثالیں ہر جگہ موجود ہیں: ریاستہائے متحدہ کی پوسٹل سروس نے اعلان کیا ہے کہ اس کی اگلی نسل کی ڈیلیوری گاڑیوں میں سے کم از کم 40 فیصد اور دیگر تجارتی گاڑیاں الیکٹرک گاڑیاں ہوں گی، ایمیزون نے ایک درجن سے زائد شہروں میں ریوین ڈیلیوری وین کا استعمال شروع کر دیا ہے، اور والمارٹ نے 4,500 الیکٹرک ڈیلیوری وینز خریدنے کا معاہدہ کیا۔ان تبادلوں میں سے ہر ایک کے ساتھ، بیٹریوں کے لیے سپلائی چین پر دباؤ تیز ہو جاتا ہے۔یہ مضمون لیتھیم آئن بیٹری کی صنعت اور ان بیٹریوں کی پیداوار اور مستقبل کو متاثر کرنے والے موجودہ سپلائی چین کے مسائل کا ایک جائزہ فراہم کرے گا۔

I. لتیم آئن بیٹری کا جائزہ

لیتھیم آئن بیٹری کی صنعت خام مال کی کان کنی اور بیٹریوں کی پیداوار پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے — یہ دونوں ہی سپلائی چین میں مداخلت کا شکار ہیں۔

لیتھیم آئن بیٹریاں بنیادی طور پر چار اہم اجزاء پر مشتمل ہوتی ہیں: ایک کیتھوڈ، اینوڈ، الگ کرنے والا، اور الیکٹرولائٹ، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ ایک اعلی سطح پر، کیتھوڈ (جزو جو لیتھیم آئن پیدا کرتا ہے) لیتھیم آکسائیڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ اینوڈ (جزو جو لتیم آئنوں کو ذخیرہ کرتا ہے) عام طور پر گریفائٹ سے بنایا جاتا ہے۔الیکٹرولائٹ ایک ایسا ذریعہ ہے جو لتیم آئنوں کی آزادانہ نقل و حرکت کی اجازت دیتا ہے جو نمکیات، سالوینٹس اور اضافی اشیاء پر مشتمل ہوتا ہے۔آخر میں، الگ کرنے والا کیتھوڈ اور انوڈ کے درمیان مطلق رکاوٹ ہے۔

کیتھوڈ اس مضمون سے متعلقہ اہم جز ہے کیونکہ یہ وہ جگہ ہے جہاں سپلائی چین کے مسائل پیدا ہونے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔کیتھوڈ کی ساخت بیٹری کے استعمال پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔2

درخواست کے لیے ضروری عناصر

سیل فونز

کیمرے

لیپ ٹاپ کوبالٹ اور لتیم

قوت کے اوزار

طبی سامان مینگنیج اور لیتھیم

or

نکل-کوبالٹ-مینگنیج اور لتیم

or

فاسفیٹ اور لتیم

نئے سیل فونز، کیمروں اور کمپیوٹرز کے پھیلاؤ اور مسلسل مانگ کے پیش نظر، کوبالٹ اور لیتھیم لیتھیم آئن بیٹریوں کی تیاری میں سب سے قیمتی خام مال ہیں اور آج سپلائی چین میں رکاوٹوں کا سامنا کر رہے ہیں۔

لیتھیم آئن بیٹریوں کی تیاری میں تین اہم مراحل ہیں: (1) خام مال کی کان کنی، (2) خام مال کو صاف کرنا، اور (3) خود بیٹریاں تیار کرنا اور تیار کرنا۔ان میں سے ہر ایک مرحلے پر، سپلائی چین کے مسائل ہوتے ہیں جن پر پیداوار کے دوران مسائل پیدا ہونے کا انتظار کرنے کی بجائے معاہدے کے مذاکرات کے دوران حل کیا جانا چاہیے۔

IIبیٹری انڈسٹری کے اندر سپلائی چین کے مسائل

A. پیداوار

چین اس وقت عالمی لیتھیم آئن بیٹری سپلائی چین پر غلبہ رکھتا ہے، جو 2021.3 میں عالمی مارکیٹ میں داخل ہونے والی تمام لتیم آئن بیٹریوں کا 79% پیدا کرتا ہے، ملک مزید بیٹری اسٹوریج اور الیکٹرک گاڑیوں کے لیے عالمی لیتھیم ریفائننگ کا 61% کنٹرول کرتا ہے4 اور پروسیسنگ کا 100% بیٹری اینوڈس کے لیے استعمال ہونے والے قدرتی گریفائٹ کا۔5 لیتھیم آئن بیٹری کی صنعت میں چین کی غالب پوزیشن اور اس سے وابستہ نایاب زمینی عناصر کمپنیوں اور حکومتوں دونوں کے لیے تشویش کا باعث ہیں۔

COVID-19، یوکرین میں جنگ، اور ناگزیر جغرافیائی سیاسی بدامنی عالمی سپلائی چین کو متاثر کرتی رہے گی۔کسی بھی دوسری صنعت کی طرح، توانائی کا شعبہ بھی ان عوامل سے متاثر ہوتا رہا ہے اور رہے گا۔کوبالٹ، لیتھیم، اور نکل — بیٹریوں کی پیداوار میں اہم مواد — سپلائی چین کے خطرات سے دوچار ہیں کیونکہ پیداوار اور پروسیسنگ جغرافیائی طور پر مرتکز ہیں اور ان دائرہ اختیار کے زیر اثر ہیں جن پر لیبر اور انسانی حقوق کی خلاف ورزی کا الزام لگایا گیا ہے۔اضافی معلومات کے لیے، جیو پولیٹیکل رسک کے دور میں سپلائی چین ڈسٹرکشن کا انتظام کرنے پر ہمارا مضمون دیکھیں۔

ارجنٹائن لیتھیم کے لیے عالمی سطح پر جدوجہد میں بھی سب سے آگے ہے کیونکہ اس کے پاس اس وقت دنیا کے 21% ذخائر ہیں جن میں صرف دو کانیں کام کر رہی ہیں۔ لتیم سپلائی چین میں مزید اثر و رسوخ، تیرہ منصوبہ بند بارودی سرنگوں کے ساتھ اور ممکنہ طور پر درجنوں مزید کام جاری ہیں۔

یورپی ممالک بھی اپنی پیداوار میں اضافہ کر رہے ہیں، یورپی یونین عالمی پیداواری صلاحیت کے 11% کے ساتھ 2025 تک دنیا میں لیتھیم آئن بیٹریوں کا دوسرا بڑا پروڈیوسر بننے کے لیے تیار ہے۔

حالیہ کوششوں کے باوجود، 8 ریاستہائے متحدہ کی نایاب زمینی دھاتوں کی کان کنی یا ریفائننگ میں کوئی خاص موجودگی نہیں ہے۔اس کی وجہ سے، امریکہ لیتھیم آئن بیٹریاں بنانے کے لیے غیر ملکی ذرائع پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔جون 2021 میں، یو ایس ڈپارٹمنٹ آف انرجی (DOE) نے بڑی صلاحیت والی بیٹری سپلائی چین کا ایک جائزہ شائع کیا اور ایک مکمل گھریلو بیٹری سپلائی چین کو سپورٹ کرنے کے لیے اہم مواد کے لیے گھریلو پیداوار اور پروسیسنگ کی صلاحیتیں قائم کرنے کی سفارش کی۔9 DOE نے طے کیا کہ متعدد توانائی ٹیکنالوجیز غیر محفوظ اور غیر مستحکم غیر ملکی ذرائع پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہیں- بیٹری کی صنعت کی گھریلو ترقی کی ضرورت ہے۔ توانائی کے شعبے کو بڑھانا۔ DOE بیٹری کے مواد، ری سائیکلنگ کی سہولیات، اور دیگر مینوفیکچرنگ سہولیات کے لیے ریفائننگ اور پروڈکشن پلانٹس کو فنڈ دینے کا ارادہ رکھتا ہے۔

نئی ٹیکنالوجی لتیم آئن بیٹری کی پیداوار کے منظر نامے کو بھی بدل دے گی۔Lilac Solutions، کیلیفورنیا میں قائم ایک سٹارٹ اپ کمپنی، ایسی ٹیکنالوجی پیش کرتی ہے جو روایتی طریقوں سے 12 گنا زیادہ لیتھیم کو بحال کر سکتی ہے۔13 اسی طرح، Princeton NuEnergy ایک اور سٹارٹ اپ ہے جس نے پرانی بیٹریوں سے نئی بیٹریاں بنانے کا ایک سستا، پائیدار طریقہ تیار کیا ہے۔ اگرچہ اس قسم کی نئی ٹیکنالوجی سپلائی چین کی رکاوٹ کو کم کرے گی، لیکن یہ اس حقیقت کو تبدیل نہیں کرتی ہے کہ لیتھیم آئن بیٹری کی پیداوار خام ماخذ کے مواد کی دستیابی پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔سب سے اہم بات یہ ہے کہ دنیا کی موجودہ لیتھیم کی پیداوار چلی، آسٹریلیا، ارجنٹائن اور چین میں مرکوز ہے۔ 15 جیسا کہ ذیل میں تصویر 2 میں اشارہ کیا گیا ہے، غیر ملکی ذرائع سے حاصل کردہ مواد پر انحصار اگلے چند سالوں تک جاری رہنے کا امکان ہے جب تک کہ بیٹری ٹیکنالوجی جو نایاب زمینی دھاتوں پر انحصار نہیں کرتی۔

تصویر 2: مستقبل کے لیتھیم کی پیداوار کے ذرائع

B. قیمت

ایک علیحدہ مضمون میں، فولے کی لارین لو نے بحث کی کہ کس طرح لیتھیم کی قیمتوں میں اضافہ بیٹری کی بڑھتی ہوئی مانگ کو ظاہر کرتا ہے، 2021.16 سے لاگت میں 900% سے زیادہ اضافے کے ساتھ یہ قیمتوں میں اضافے کا سلسلہ جاری ہے کیونکہ افراطِ زر اب بھی بلند ترین سطح پر ہے۔لتیم آئن بیٹریوں کی بڑھتی ہوئی قیمتیں، افراط زر کے ساتھ مل کر، پہلے ہی الیکٹرک گاڑیوں کی قیمتوں میں اضافے کا باعث بنی ہیں۔سپلائی چین پر افراط زر کے اثرات کے بارے میں اضافی معلومات کے لیے، ہمارا مضمون مہنگائی کے مسائل دیکھیں: سپلائی چین میں افراط زر سے نمٹنے کے لیے کمپنیوں کے لیے چار کلیدی طریقے۔

فیصلہ ساز لتیم آئن بیٹریوں پر مشتمل اپنے معاہدوں پر افراط زر کے اثرات سے آگاہ ہونا چاہیں گے۔"امریکہ کی طرح اچھی طرح سے قائم توانائی ذخیرہ کرنے والی منڈیوں میں، زیادہ لاگت کے نتیجے میں کچھ ڈویلپرز آفٹیکرز کے ساتھ معاہدے کی قیمتوں پر دوبارہ گفت و شنید کرنا چاہتے ہیں۔ان دوبارہ گفت و شنید میں وقت لگ سکتا ہے اور پروجیکٹ کو شروع کرنے میں تاخیر ہو سکتی ہے۔تحقیقی کمپنی بلومبرگ این ای ایف 17 میں انرجی اسٹوریج ایسوسی ایٹ ہیلن کو کا کہنا ہے۔

C. نقل و حمل / آتش گیری۔

لیتھیم آئن بیٹریاں امریکی محکمہ ٹرانسپورٹیشن پائپ لائن اور مضر مواد سیفٹی ایڈمنسٹریشن (PHMSA) کے ذریعہ US ڈیپارٹمنٹ آف ٹرانسپورٹیشن (DOT) کے خطرناک مواد کے ضوابط کے تحت ایک خطرناک مواد کے طور پر ریگولیٹ کی جاتی ہیں۔معیاری بیٹریوں کے برعکس، زیادہ تر لتیم آئن بیٹریاں آتش گیر مواد پر مشتمل ہوتی ہیں اور ان کی توانائی کی کثافت ناقابل یقین حد تک زیادہ ہوتی ہے۔نتیجتاً، لتیم آئن بیٹریاں کچھ خاص حالات، جیسے کہ شارٹ سرکٹ، جسمانی نقصان، غلط ڈیزائن، یا اسمبلی کے تحت زیادہ گرم اور جل سکتی ہیں۔ایک بار جل جانے کے بعد، لیتھیم سیل اور بیٹری کی آگ کو بجھانا مشکل ہو سکتا ہے۔ 18 نتیجتاً، کمپنیوں کو لتیم آئن بیٹریوں کے لین دین میں مصروف ہونے پر ممکنہ خطرات سے آگاہ ہونے اور مناسب احتیاطی تدابیر کا جائزہ لینے کی ضرورت ہے۔

آج تک، اس بات کا تعین کرنے کے لیے کوئی حتمی تحقیق نہیں ہوئی ہے کہ آیا روایتی گاڑیوں کے مقابلے الیکٹرک گاڑیاں خود بخود آگ لگنے کا زیادہ خطرہ رکھتی ہیں۔19 تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ برقی گاڑیوں میں آگ لگنے کا صرف 0.03 فیصد امکان ہوتا ہے، روایتی دہن والے انجنوں کے مقابلے میں آگ لگنے کے 1.5 فیصد امکانات ہوتے ہیں۔ .20 ہائبرڈ گاڑیاں — جن میں ہائی وولٹیج کی بیٹری اور اندرونی دہن کا انجن ہوتا ہے — گاڑیوں میں آگ لگنے کا سب سے زیادہ امکان 3.4% ہوتا ہے۔21

16 فروری 2022 کو جرمنی سے تقریباً 4,000 گاڑیاں لے کر امریکہ جانے والے ایک مال بردار جہاز میں بحر اوقیانوس میں آگ لگ گئی۔22 تقریباً دو ہفتے بعد، کارگو جہاز بحر اوقیانوس کے وسط میں ڈوب گیا۔اگرچہ بورڈ پر روایتی اور الیکٹرک گاڑیوں کے ٹوٹنے کے بارے میں کوئی سرکاری بیان نہیں ہے، لیکن لیتھیم آئن بیٹری والی گاڑیوں نے آگ کو بجھانا مشکل بنا دیا ہوگا۔

IIIنتیجہ

جیسے جیسے دنیا صاف ستھری توانائی کی طرف بڑھ رہی ہے، سپلائی چین میں شامل سوالات اور مسائل بڑھیں گے۔کسی بھی معاہدے پر عمل کرنے سے پہلے ان سوالات کو جلد از جلد حل کیا جانا چاہیے۔اگر آپ یا آپ کی کمپنی لین دین میں ملوث ہیں جہاں لیتھیم آئن بیٹریاں ایک مادی جزو ہیں، وہاں اہم سپلائی چین رکاوٹیں ہیں جنہیں خام مال کی سورسنگ اور قیمتوں کے مسائل کے حوالے سے بات چیت کے دوران جلد از جلد حل کیا جانا چاہیے۔خام مال کی محدود دستیابی اور لیتھیم کی کانوں کو تیار کرنے میں شامل پیچیدگیوں کی روشنی میں، کمپنیوں کو لتیم اور دیگر اہم اجزاء کے حصول کے لیے متبادل راستے تلاش کرنے چاہییں۔لیتھیم آئن بیٹریوں پر انحصار کرنے والی کمپنیوں کو چاہیے کہ وہ ایسی ٹیکنالوجی کا جائزہ لیں اور اس میں سرمایہ کاری کریں جو اقتصادی طور پر قابل عمل ہو اور سپلائی چین کے مسائل سے بچنے کے لیے ان بیٹریوں کی قابل عمل اور ری سائیکلیبلٹی کو زیادہ سے زیادہ بنائے۔متبادل طور پر، کمپنیاں لتیم کے لیے کئی سال کے معاہدے کر سکتی ہیں۔تاہم، لتیم آئن بیٹریاں بنانے کے لیے نایاب زمین کی دھاتوں پر بہت زیادہ انحصار کے پیش نظر، کمپنیوں کو دھاتوں کی سورسنگ اور دیگر مسائل پر بہت زیادہ غور کرنا چاہیے جو کان کنی اور ریفائننگ کو متاثر کر سکتے ہیں، جیسے کہ جیو پولیٹیکل مسائل۔