نقش برجسته لیتیوم در گردش چرخ‌دنده‌های صنعت خوردروهای برقی

در پی رشد روزافزون باتری‌های لیتیومی که در صنعت خودروهای برقی کاربرد دارد، تولید و تجارت فلز لیتیوم نیز دچار تحولات قابل توجهی شده و بیش‌ترین سهم از تولید این فلز در جهان به استرالیا تعلق دارد؛ در حالی که بیشینه ذخایر لیتیوم در بولیوی یافت می‌شود.

حجم ذخایر لیتیوم جهان در سال ۲۰۲۱ حدود ۲۲ میلیون تن گزارش شده است که بیش‌ترین ذخایر این عنصر در کشورهای موسوم به مثلث لیتیوم واقع شده است. گفتنی است، بزرگ‌ترین واردکننده و صادرکننده لیتیوم در جهان به‌ترتیب کره‌جنوبی و چین هستند.کاربرد این فلز که سبک بوده و خاصیت ابررسانایی نیز دارد، بیش‌تر در زمینه تولید باتری‌های قابل شارژ است. با توجه به رشد بازار خوردروهای برقی و مصرفی که لیتیوم در باتری این خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد، پیش‌بینی می‌شود میزان تولید و تقاضا برای این محصول در سال‌های آینده روندی افزایشی داشته باشد.

لیتیوم عنصری است که نام آن برگرفته از کلمه لیتوس به معنای سنگ در زبان یونانی است. علت نام‌گذاری این عنصر، وجود مقدار کمی از عنصر لیتیوم در اغلب کانی‌ها (سنگ‌ها) است. این عنصر در شرایط استاندارد دما و فشار، سبک‌ترین فلز و کم چگالی‌ترین عنصر جامد شناخته می‌شود. به دلیل واکنش‌پذیری بالای لیتیم، نمی‌توان آن را به صورت عنصر آزاد در طبیعت پیدا کرد؛ بلکه همواره در بخشی از یک ترکیب شیمیایی که اغلب ترکیبی یونی است، یافت می‌شود. لیتیم در ترکیب کانی‌های اسپودومن، پتالیت، لپیدولیت و آمبلیگونیت یافت می‌شود؛ همچنین از آن‌جایی که در آب حل می‌شود، به صورت یون و نمک در آب اقیانوس‌ها نیز دیده می‌شود.

مهم‌ترین کاربرد لیتیوم در باتری‌های قابل شارژ مجدد در وسایل الکترونیکی است؛ همچنین لیتیوم در برخی باتری‌های غیرقابل شارژ مجدد برای وسایلی مانند ضربان‌ساز قلب، اسباب‌بازی‌ها و ساعت نیز کاربرد دارد. مواد معدنی لیتیوم به طور مستقیم به عنوان کنسانتره سنگ معدن در کاربردهای سرامیک و شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلز لیتیوم در ترکیب با آلومینیوم و منیزیم به آلیاژهایی تبدیل می‌شود که دارای استحکام بالاتری نسبت به این دو فلز بوده و سبک‌تر نیز است. نوعی از آلیاژ منیزیم- لیتیوم در آبکاری زره به کار می‌رود. آلیاژهای آلومینیوم لیتیوم عموما در هواپیما، قاب دوچرخه و قطارهای پرسرعت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اگرچه سهم صنایع مصرف‌کننده لیتیوم بر اساس موقعیت جغرافیایی متفاوت است؛ اما در به طور کلی در بازارهای جهانی مصرف نهایی لیتیوم ۷۱ درصد در تولید باتری‌ها، ۱۴ درصد در سرامیک و شیشه، ۴ درصد در روان‌کننده‌ها، ۲ درصد در پودرهای شار قالب‌های مورد استفاده در ریخته‌گری پیوسته، ۲ درصد در پلیمرها، ۱ درصد در تصفیه هوا و ۶ درصد در صنایع دیگر گزارش شده است.

افزایش ذخایر لیتیوم در پی اکتشافات گسترده جهانی

به دلیل اکتشافات گسترده‌ای که در سال‌های اخیر برای این عنصر صورت گرفته، منابع لیتیوم شناسایی شده در سطح جهان به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. منابع شناسایی شده لیتیوم جهان در سال ۲۰۲۱ حدود ۹۳ میلیون تن اعلام شده که از این میزان ۲۲ میلیون آن به عنوان ذخایر قطعی قابل برداشت لیتیوم در جهان، گزارش شده است. عمده این ذخایر در کشورهای بولیوی، آرژانتین، استرالیا، چین و کنگو واقع شده است. گفتنی است میزان ذخایر قابل برداشت لیتیوم جهان از ۱۳ میلیون‌تن در سال ۲۰۱۲ به ۲۲ میلیون تن در سال ۲۰۲۱ رسیده، به عبارتی دیگر سالانه ۶ درصد بر حجم ذخایر لیتیوم در جهان افزوده شده است.

کانون استخراج لیتیوم در جهان؛ مثلث لیتیوم

بیش از ۷۵ درصد منابع لیتیوم جهان در مثلث لیتیوم واقع در سه کشور بولیوی، آرژانتین و شیلی قرار دارد. آرژانتین از نظر دارا بودن منابع لیتیوم با داشتن ۲.۲۰۰ میلیون تن لیتیوم بعد از بولیوی در جایگاه دوم قرار دارد. پس از آرژانتین، شیلی، استرالیا، آمریکا و چین در رتبه‌های بعدی قرار دارند. برآورد می‌شود آرژانتین تقریبا ۱۰ درصد از کل منابع لیتیوم را در اختیار داشته باشد. دو منطقه آنتوفاشا (آنتوفایا) و اینکائوآسی کانون استخراج لیتیوم در آرژانتین هستند.

جهت بررسی تولید معدنی لیتیوم در جهان، اطلاعات منتشر شده توسط سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا در بازه زمانی ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج آن در نمودار ۱ به نمایش گذاشته شده است.

با توجه به آن چه نمودار ۱ به نمایش گذاشته است، تولید معدنی لیتیوم در جهان در بازه زمانی مورد بررسی ۲۰۱۱ الی ۲۰۲۱ با افزایش چشم‌گیری همراه بوده و از ۳۵ هزارتن در سال ۲۰۱۲ به ۱۰۰ هزارتن در سال ۲۰۲۱ رسیده؛ به بیانی دیگر سالانه حدود ۱۲.۳ درصد بر تولیدات معدنی لیتیوم در سطح جهان افزوده شده است که مطرح‌ترین کشورهای تولیدکننده این محصول استرالیا، شیلی و چین هر کدام با سهم ۵۵، ۲۶ و ۱۴ درصدی از تولید جهانی، سه کشور مطرح در زمینه تولید لیتیوم در دنیا به شمار می‌روند.

با توجه به نمودار ۱، تولید لیتیوم در سال ۲۰۱۹ کاهش چشم‌گیری یافت که از مهم‌ترین علل آن می‌توان به کاهش یارانه‌های چین در صنعت خوردروهای برقی بود که در پی آن مصرف لیتیوم و به تبع آن تولید این فلز به‌شدت کاهش یافت. همچنین تولید لیتیوم در سراسر جهان در سال ۲۰۲۰ نیز با کاهش ۵ درصدی همراه بود که دلیل این پدیده را می‌توان مازاد عرضه لیتیوم در جهان و کاهش قیمت آن دانست. این در حالی است که بر اساس گزارش سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا مصرف لیتیوم در سال ۲۰۲۰ برابر با ۵۶ هزار تن اعلام شده که نسبت به سال ۲۰۱۹ تقریبا روند یکسانی داشته است. گفتنی است علی‌رغم کاهش تقاضا برای لیتیوم در فصل اول ۲۰۲۰ به دلیل همه‌گیری ویروس کووید۱۹، به دلیل رشد سریع بازار باتری‌های لیتیوم یون این روند نزولی در نیمه دوم سال جبران شده است.

آرژانتین علی‌رغم دارا بودن منابع زیاد لیتیوم، هنوز نتوانسته جایگاه خود را در این بازار تثبیت کند. از سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۰ میزان تولید لیتیوم در این کشور کاهش یافته است. شیوع ویروس کرونا در کاهش بهره‌برداری از معادن لیتیوم در آرژانتین تاثیر زیادی داشت و از همین رو آرژانتین تلاش کرد تا در سال ۲۰۲۱، از طریق جذب سرمایه‌گذاری خارجی ظرفیت تولید لیتیوم خود را افزایش دهد و در این راستا موفقیت‌هایی نیز کسب نمود و تولید لیتیم خود را تا سقف ۳۰۰ هزار تن افزایش داده است.

روند افزایشی تجارت در پی افزایش تقاضا

جهت بررسی روند تجارت جهانی لیتیوم، واردات لیتیم و لیتیم هیدروکسید با کد تعرفه ۲۸۲۵۲۰ در بازه زمانی ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ مورد بررسی قرار گرفت و نتایج در نمودار۲ به نمایش گذاشته شد.

چنان‌که نمودار ۲ نیز نشان می‌دهد، کشورهایی که در زمینه صنعتی و تولید خودرو پیشرو هستند، سهم بیش‌تری از واردات لیتیوم دارند؛ چراکه مصرف لیتیوم در این کشورها به دلیل تولید باتری‌های لیتیومی بالاتر است. همان‌طور که نمودار ۲ نیز گویا است، روند واردات لیتیوم در بازه زمانی ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ افزایشی بوده و سالانه حدود ۱۸درصد بر حجم واردات این محصول افزوده شده؛ به عبارتی دیگر واردات این محصول از ۲۵ میلیون تن در سال ۲۰۱۲ به ۱۱۳ میلیون تن در سال ۲۰۲۱ رسیده است.

کشورهای کره جنوبی، ژاپن و فرانسه هر یک به ترتیب سهم ۴۷، ۲۹ و ۳ درصدی از واردات جهانی این محصول را دارا هستند. شواهد بیانگر این است که با افزایش فعالیت‌ واحدهای صنعتی پس از گذر از بحران تولید ناشی از کویید۱۹، تقاضای جهانی برای لیتیوم از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۱ حدود ۴۸ درصد افزایش یافته و در پی آن تجارت این محصول نیز به میزان ۲۴ درصد تحت تاثیر قرار گرفته و افزایش یافته است.

روند صادرات لیتیوم در بازه زمانی ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ نیز مشابه با واردات آن روندی صعودی را پیموده و از ۲۱ هزارتن در سال ۲۰۱۲ به ۱۰۷ هزار تن در سال ۲۰۲۱ رسیده است؛ به عبارتی دیگر سالیانه حدود ۲۰ درصد بر حجم صادرات این محصول افزوده شده است. مهم‌ترین کشورهای صادرکننده لیتیوم در سطح جهان به ترتیب چین، شیلی، آمریکا و روسیه هستند که هر کدام سهم ۶۱، ۱۰.۶، ۷.۸ و ۷.۷ درصدی از کل صادرات لیتیوم در جهان را در اختیار دارند.

با توجه به کاربرد لیتیوم در ساخت باتری‌های قابل شارژ، در صنعت خودروهای برقی و رشد روزافزون این بازار در سال‌های اخیر پیش‌بینی می‌شود در سال‌های آینده روند تولید لیتیوم و عرضه آن صعودی باشد.

به دلیل اکتشافات گسترده‌ای که در سال‌های اخیر برای این عنصر صورت گرفته، منابع لیتیوم شناسایی شده در سطح جهان به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. منابع شناسایی شده لیتیوم جهان در سال ۲۰۲۱ حدود ۹۳ میلیون تن اعلام شده که از این میزان ۲۲ میلیون آن به عنوان ذخایر قطعی قابل برداشت لیتیوم در جهان، گزارش شده است.

 

شواهد بیانگر این است که با افزایش فعالیت‌ واحدهای صنعتی پس از گذر از بحران تولید ناشی از کویید۱۹، تقاضای جهانی برای لیتیوم از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۱ حدود ۴۸ درصد افزایش یافته و در پی آن تجارت این محصول نیز به میزان ۲۴ درصد تحت تاثیر قرار گرفته و افزایش یافته است.