२०२१ च्या सुरुवातीपासून बॅटरीच्या कच्च्या मालाच्या किमतीत झालेल्या मोठ्या वाढीमुळे मागणी घटण्याची किंवा विलंब होण्याची शक्यता वर्तवली जात आहे, आणि यामुळे वाहन कंपन्या त्यांच्या इलेक्ट्रिक वाहनांना प्राधान्य देऊ शकतात असा विश्वास निर्माण झाला आहे.

पारंपारिकपणे सर्वात कमी किमतीचे पॅक लिथियम-आयर्न-फॉस्फेट राहिले आहे, किंवाएलएफपी.टेस्ला २०२१ पासून चीनमध्ये बनवलेल्या आपल्या एंट्री-लेव्हल मॉडेल्ससाठी एलएफपीचा वापर करत आहे. फोक्सवॅगन आणि रिव्हियनसारख्या इतर कार उत्पादकांनीही त्यांच्या सर्वात स्वस्त मॉडेल्समध्ये एलएफपी वापरणार असल्याची घोषणा केली आहे.

निकेल-कोबाल्ट-मँगनीज, किंवा एनसीएम, बॅटरी हा आणखी एक पर्याय आहे. त्यांना तितक्याच प्रमाणात लिथियमची आवश्यकता असते.एलएफपीपरंतु त्यात कोबाल्टचा समावेश आहे, जो महाग आहे आणि त्याची उत्पादन प्रक्रिया वादग्रस्त आहे.

या वर्षात कोबाल्ट धातूच्या किमतीत ७०% वाढ झाली आहे. एलएमई (LME) वरील शॉर्ट स्क्वीझनंतर निकेलच्या किमतीत अलीकडे अस्थिरता दिसून आली आहे. १० मे रोजी, तीन महिन्यांच्या निकेलची किंमत दिवसभरात $२७,९२० ते $२८,५८०/टन या मर्यादेत व्यवहार करत आहे.

दरम्यान, २०२१ च्या सुरुवातीपासून लिथियमच्या किमतीत ७००% पेक्षा जास्त वाढ झाली आहे, ज्यामुळे बॅटरी पॅकच्या किमतीत मोठी वाढ झाली आहे.
एस अँड पी ग्लोबल मार्केट इंटेलिजन्सच्या मते, मार्चमध्ये चीनमधील एलएफपी (LFP) बॅटरीसाठी लागणाऱ्या धातूच्या किमती प्रति किलोग्राम डॉलरनुसार वार्षिक तुलनेत ५८०.७% नी वाढून जवळपास $३६/kwh झाल्या. याच कालावधीत फेब्रुवारीमध्ये एनसीएम (NCM) बॅटरीच्या किमती १५२.६% नी वाढून $७३-७८/kwh झाल्या.

ज्याप्रकारेलिथियमगेल्या १२ महिन्यांत किमती वाढल्या आहेत. [एनसीएमच्या तुलनेत] अपेक्षेपेक्षा कमी सवलत आहे आणि एकदा तुम्ही कार्यक्षमतेचे घटक विचारात घेतले की, हा निर्णय घेणे अधिक कठीण होते. तुम्ही खर्चासाठी काही कार्यक्षमता सोडून देऊ शकता, पण आजकाल ते फारसे स्वस्त नाही,” असे एका कोबाल्ट हायड्रॉक्साईड विक्रेत्याने सांगितले.

"खरंच चिंता होती, कारण एलएफपीची किंमत कमी किमतीच्या बॅटरी या लक्ष्यित विभागासाठी खूप मोठा धोका निर्माण करत होती," असे एका लिथियम उत्पादक सूत्राने मान्य केले.

"अल्पावधी ते मध्यम कालावधीत, निकेल-प्रधान बॅटरींना (ज्यामध्ये ८ किंवा अधिक भाग निकेल असतात) कोणतेही स्पष्ट पर्याय उपलब्ध नाहीत. कमी-निकेल असलेल्या NMC बॅटरींकडे परत जाण्यामुळे कोबाल्टच्या वापराविषयी चिंता पुन्हा निर्माण होते, तर LFP बॅटरी अजूनही रेंजच्या कामगिरीशी पूर्णपणे जुळू शकत नाहीत आणि निकेल-प्रधान बॅटरींच्या तुलनेत त्यांची कमी तापमानातील वैशिष्ट्येही तुलनेने प्रतिकूल आहेत," असे एस अँड पी ग्लोबल मार्केट इंटेलिजन्सच्या वरिष्ठ विश्लेषक ॲलिस यू यांनी म्हटले आहे.

चीनमध्ये एलएफपी बॅटरीला प्राधान्य दिले जात असले तरी, युरोपियन युनियनच्या बाजारपेठांमध्ये एनसीएमची भूमिका अधिक मोठी असेल असे सामान्यतः मानले जाते – जिथे ग्राहक कमीत कमी चार्जमध्ये देशभरात किंवा खंड ओलांडून प्रवास करू शकणाऱ्या गाड्यांना पसंती देतात.

“बॅटरी प्लांटची रचना करताना, आपल्याला लवचिकतेचा विचार करणे आवश्यक आहे. सध्या एलएफपी (LFP) आणि एनसीएम (NCM) यांच्या किमतीत समानता आहे. जर एलएफपी पुन्हा खूप स्वस्त झाले, तर आपण कदाचित उत्पादनाला प्राधान्य देऊ शकतो, पण सध्या आपण एनसीएमचे उत्पादन केले पाहिजे कारण ते एक प्रीमियम उत्पादन आहे,” असे एका ऑटोमोटिव्ह ओईएमने (OEM) सांगितले.

दुसऱ्या एका ऑटोमोटिव्ह OEM ने याच मताला दुजोरा दिला, “LFP बॅटरी एंट्री-लेव्हल वाहनांसाठी उपलब्ध असतील, पण प्रीमियम गाड्यांसाठी त्यांचा स्वीकार केला जाणार नाही”.

मर्यादित घटक

ईव्ही बाजारपेठेसाठी लिथियमचा पुरवठा ही एक मोठी चिंतेची बाब आहे आणि त्यामुळे कोणतीही कंपनी सहजपणे एलएफपीकडे वळू शकणार नाही.

एस अँड पी ग्लोबल कमोडिटी इनसाइट्सच्या संशोधनानुसार, जर प्रस्तावित वेळेत बॅटरी ग्रेड मटेरियलच्या योग्य वैशिष्ट्यांसह सर्व नियोजित लिथियम खाणी सुरू झाल्या, तरीही २०३० पर्यंत २,२०,००० मेट्रिक टनची तूट राहील, असे गृहीत धरले आहे की दशकाच्या अखेरीस मागणी २० लाख मेट्रिक टनपर्यंत पोहोचेल.

बहुतेक पाश्चात्य लिथियम उत्पादकांनी त्यांच्या उत्पादनाचा सर्वात मोठा भाग दीर्घकालीन करारांतर्गत नोंदवला आहे आणि चिनी कन्व्हर्टर्स स्पॉट तसेच दीर्घकालीन करारांच्या गरजा पूर्ण करण्यात व्यस्त आहेत.

"जागेसाठी अनेक विनंत्या आल्या आहेत, पण सध्या आमच्याकडे कोणताही माल उपलब्ध नाही," असे लिथियम उत्पादक सूत्राने सांगितले. "जेव्हा ग्राहकाला काही अडचण येते किंवा तो काही कारणास्तव मालाची खेप रद्द करतो, तेव्हाच आमच्याकडे माल उपलब्ध होतो, अन्यथा सर्व काही आधीच बुक झालेले आहे," असेही ते पुढे म्हणाले.

लिथियम आणि इतर बॅटरी धातू हे इलेक्ट्रिक वाहनांचा स्वीकार वाढवण्यात अडथळा ठरू शकतात, या वाढत्या चिंतेमुळे वाहन उत्पादक कंपन्या उद्योगाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात अधिकाधिक सहभागी होत आहेत.

जनरल मोटर्स कॅलिफोर्नियामधील कंट्रोल्ड थर्मल रिसोर्सेसच्या 'हेल्स किचन' लिथियम प्रकल्पाच्या विकासात गुंतवणूक करणार आहे. स्टेलँटिस, फोक्सवॅगन आणि रेनॉल्ट यांनी जर्मनीमधील 'झिरो कार्बन' प्रकल्पातून सामग्री मिळवण्यासाठी व्हल्कन रिसोर्सेससोबत भागीदारी केली.

सोडियम-आयन पर्याय

लिथियम, कोबाल्ट आणि निकेलच्या पुरवठ्यात अपेक्षित तूट लक्षात घेता, बॅटरी उद्योग पर्यायांचा शोध घेत आहे. सोडियम-आयन बॅटरी हा सर्वात आश्वासक पर्यायांपैकी एक मानला जातो.

सोडियम-आयन प्रणालीमध्ये सामान्यतः ॲनोडमध्ये कार्बन आणि कॅथोडमध्ये 'प्रशियन ब्लू' नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या श्रेणीतील सामग्री वापरली जाते. अमेरिकेतील 'आर्गॉन कोलॅबोरेटिव्ह सेंटर फॉर एनर्जी स्टोरेज सायन्स' (ACCESS) चे संचालक व्यंकट श्रीनिवासन यांच्या मते, "प्रशियन ब्लूवर वापरता येण्याजोग्या धातूंची एक मालिका आहे आणि ती कंपनीनुसार बदलते."

सूत्रांनी दिलेल्या माहितीनुसार, सोडियम-आयनचा सर्वात मोठा फायदा म्हणजे त्याचा कमी उत्पादन खर्च. पृथ्वीवर सोडियम मुबलक प्रमाणात उपलब्ध असल्यामुळे, या बॅटरी पॅकची किंमत लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा जवळपास ३% ते ५०% कमी असू शकते. याची ऊर्जा घनता एलएफपीच्या (LFP) समकक्ष आहे.

चीनमधील सर्वात मोठ्या बॅटरी उत्पादकांपैकी एक असलेल्या कंटेम्पररी अॅम्पेरेक्स टेक्नॉलॉजीने (CATL) गेल्या वर्षी आपल्या पहिल्या पिढीच्या सोडियम-आयन बॅटरीचे अनावरण केले. त्याचबरोबर त्यांनी आपले एबी बॅटरी पॅक सोल्यूशनही सादर केले, ज्याद्वारे त्यांनी सोडियम-आयन सेल्स आणि लिथियम-आयन सेल्स एकाच पॅकमध्ये एकत्रित करण्याची क्षमता दाखवली. CATL ने म्हटले आहे की, सोडियम-आयन बॅटरीची उत्पादन प्रक्रिया आणि उपकरणे सध्याच्या लिथियम-आयन बॅटरीशी सुसंगत आहेत.

परंतु सोडियम-आयन मोठ्या व्यावसायिक स्तरावर पोहोचण्यापूर्वी, काही चिंतांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे.

इलेक्ट्रोलाइट आणि ॲनोड या दोन्ही बाजूंना अजूनही काही सुधारणा करणे बाकी आहे.

एलएफपी-आधारित बॅटरीच्या तुलनेत, सोडियम-आयन बॅटरी डिस्चार्जिंगमध्ये अधिक मजबूत, परंतु चार्जिंगमध्ये कमकुवत असते.

मुख्य मर्यादा ही आहे की, व्यावसायिक स्तरावर उपलब्ध होण्यासाठी अजून बराच कालावधी लागेल.

त्याचप्रमाणे, लिथियम आणि निकेलने समृद्ध असलेल्या रासायनिक रचनांच्या आधारावर लिथियम-आयन पुरवठा साखळीमध्ये अब्जावधी डॉलर्सची गुंतवणूक करण्यात आली आहे.

“आम्ही निश्चितपणे सोडियम-आयनचा विचार करू, पण त्यासाठी आम्हाला आधी उपलब्ध असलेल्या तंत्रज्ञानावर आणि प्लांट कार्यान्वित करण्यावर लक्ष केंद्रित करावे लागेल,” असे एका बॅटरी उत्पादकाने सांगितले.