Industri boleh mengurangkan pelepasan GHG dengan memupuk rantaian nilai bulat di mana bateri digunakan semula, dibaiki atau dikitar semula. Walau bagaimanapun, ini memerlukan usaha dan penyelarasan merentas industri yang besar.

Halangan ekonomi

Kemuncak harga bersejarah dan turun naik, peraturan negara dan kekurangan bahan binaan boleh melambatkan pembinaan kilang secara mendadak.

Piawaian pembuatan yang diselaraskan dan penekanan yang kuat terhadap pekerjaan tempatan dan dialog inklusif boleh mengurangkan beberapa halangan ini. Perundangan dan inisiatif kebolehkesanan rantaian bekalan juga boleh membantu meningkatkan amalan penyumberan.

Bahan

Bahan yang digunakan dalam pengeluaran bateri boleh menjadi kritikal. Contoh yang paling menonjol ialah litium, yang menyumbang dua pertiga daripada kos kereta elektrik.

Kebimbangan bahan mentah lain termasuk grafit semula jadi, nikel, dan fosforus. Walaupun infrastruktur perlombongan umumnya mantap untuk logam ini, deposit baharu tidak ditemui dengan cukup cepat untuk mengimbangi lombong yang semakin tua. Akibatnya, beberapa kekurangan bahan mentah dijangka pada tahun-tahun akan datang.

Satu lagi kebimbangan yang berpotensi ialah operasi mungkin mempunyai kesan yang tidak baik kepada masyarakat tempatan melalui pencabulan hak asasi manusia, termasuk kanak-kanak dan buruh paksa. Kobalt, sebagai contoh, berada dalam senarai komoditi Jabatan Buruh yang dihasilkan oleh kanak-kanak dan/atau buruh paksa.

Cara terbaik untuk menangani risiko ini adalah melalui perancangan strategik dan kepelbagaian rantaian bekalan. McKinsey percaya rantaian nilai bateri global yang berdaya tahan boleh dibina di sekitar hab serantau yang meliputi lebih daripada 90 peratus sel tempatan dan 80 peratus permintaan bahan aktif tempatan.

Reka Bentuk Sel

Pelbagai pilihan reka bentuk sel memberi kesan kepada kebolehpercayaan, keselamatan dan prestasi bateri. Sarung atau kantung, penebat dalaman, pengepala, lubang bolong dan bahan elektrod semuanya mempunyai kesan yang ketara. Tiada perkara seperti sel litium-ion standard, dengan sel yang secara nominal kelihatan sama mempamerkan tingkah laku dan prestasi yang jauh berbeza.

Garam elektrolit yang digunakan dalam bateri litium-ion (LiPF6) terurai untuk membentuk asid hidrofluorik toksik (HF) jika dicampur dengan air atau terdedah kepada lembapan semasa pengeluaran dan pemasangan. Sel dihasilkan dan dipasang di "bilik kering" untuk mengelakkan pembentukan HF.

Apabila permintaan global untuk bateri Li-ion meningkat, daya tahan rantaian bekalan menjadi semakin penting. Ini boleh dicapai melalui penyepaduan menegak, pengurusan rantaian bekalan huluan setempat, perkongsian strategik dan perancangan yang ketat bagi peningkatan pembuatan. Syarikat juga boleh membantu mewujudkan impak sosial yang mampan dan inklusif dengan menyokong kesihatan, keselamatan, piawaian perdagangan adil dan inisiatif pembangunan alam sekitar dan komuniti. Ini termasuk mewujudkan rantaian nilai bulat di mana bateri terpakai boleh dibaiki, digunakan semula atau dikitar semula.

Menyambung Sel

Kebanyakannya Rantaian Bateri Li modul dalam kenderaan dibina dengan sambungan selari berbilang sel. Ini meningkatkan kebolehpercayaan sistem dengan menambah laluan tenaga berlebihan. Walau bagaimanapun, ia mewujudkan ketidakseimbangan semasa antara cawangan selari dan meningkatkan kemerosotan sel akibat penjanaan haba yang tidak sama dan variasi rintangan sel ke sel.

Ini membawa kepada kecerunan penuaan antara cawangan selari individu yang mengurangkan kapasiti bateri dan menimbulkan risiko keselamatan jika arus cawangan tertinggi melebihi arus cas/nyahcas berkadar maksimum sel (lihat rajah 1c). Ini boleh menyebabkan sel menjadi terlalu panas sebelum seluruh peranti keselamatan diaktifkan.

Untuk mengatasinya, reka bentuk modul perlu membenarkan pemisahan sel yang dikimpal dengan selamat tanpa menjejaskan proses atau prestasi kimpalan. Ini boleh dilakukan dengan mereka bentuk sel untuk mempunyai dua kawasan penyambung yang berasingan yang dipotong selepas proses kimpalan. Sel individu yang terhasil kemudiannya boleh digunakan dalam produk bateri baharu.

Pembungkusan

Seperti kebanyakan barangan berbahaya, bateri litium dan peralatan berkuasa bateri memerlukan pembungkusan khusus untuk memastikan keselamatannya semasa pengangkutan. Khusus ini boleh berbeza-beza bergantung pada cara pengangkutan.

Contohnya, penghantaran melalui kereta api memerlukan memenuhi set garis panduan khusus yang berbeza untuk pengangkutan barang berbahaya. Peraturan ini diperincikan dalam garis panduan Pengangkutan Barang Berbahaya melalui Rel (RID), yang, apabila digabungkan dengan garis panduan ADR yang digunakan untuk pengangkutan jalan raya, memerlukan pembungkusan, proses dan perlindungan yang serupa.

Pembungkusan jenis ini melindungi daripada litar pintas dengan menggunakan pembungkusan dalam bukan konduktif yang menutup sepenuhnya sel dan bateri dan diletakkan dengan selamat dalam pembungkusan luar yang kukuh. Pakej ini juga termasuk sekatan dalaman untuk mengelakkan pergerakan yang mungkin melonggarkan penutup terminal, dan ia dirakam atau diikat untuk mengelakkan bateri daripada beralih semasa transit. Langkah perlindungan ini membantu untuk mematuhi UN3480 dan garis panduan hazmat lain.