કાર લિથિયમ બેટરીઓ વિશ્વભરમાં ઉત્પાદિત થાય છે
કાર લિથિયમ બેટરી મેન્યુફેક્ચરિંગ બહુવિધ ખંડોમાં થાય છે, જેમાં વિશિષ્ટ સવલતો કોષો, મોડ્યુલો અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે સંપૂર્ણ બેટરી પેક ઉત્પન્ન કરે છે. ચીન વૈશ્વિક કાર લિથિયમ બેટરી ઉત્પાદન ક્ષમતાના આશરે 75% પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે, ત્યારબાદ દક્ષિણ કોરિયા, જાપાન અને યુરોપ અને ઉત્તર અમેરિકામાં ઝડપથી વિસ્તરી રહેલી કામગીરી. મુખ્ય ઉત્પાદન કેન્દ્રોમાં એશિયા (ચીન, દક્ષિણ કોરિયા, જાપાન), યુરોપ (જર્મની, પોલેન્ડ, હંગેરી), અને ઉત્તર અમેરિકા (યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સ, કેનેડા) નો સમાવેશ થાય છે, જેમાં દક્ષિણપૂર્વ એશિયા અને મોરોક્કોમાં ઉભરતી સુવિધાઓ છે. ઉદ્યોગે 2024માં 894.4 ગીગાવોટ-કલાકનું ઉત્પાદન કર્યું હતું, જે વૈશ્વિક સ્તરે 17 મિલિયનથી વધુ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના વેચાણને સમર્થન આપે છે.
વૈશ્વિક કાર લિથિયમ બેટરી ઉત્પાદન કેન્દ્રો
વૈશ્વિક કાર લિથિયમ બેટરી ઉદ્યોગ મજબૂત ઓટોમોટિવ ક્ષેત્રો અને સરકારી સમર્થન ધરાવતા પ્રદેશોમાં કેન્દ્રિત વિશિષ્ટ ઉત્પાદન સુવિધાઓના નેટવર્ક દ્વારા કાર્ય કરે છે. વૈશ્વિક બજારના આશરે 55%ના સંયુક્ત ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરતી CATL અને BYD જેવી કંપનીઓ સાથે ચીન સૌથી મોટો હિસ્સો જાળવી રાખે છે. આ ઉત્પાદકો નિંગડે, શાંઘાઈ અને ચોંગકિંગ જેવા શહેરોમાં વિશાળ સુવિધાઓ ચલાવે છે, જ્યાં સંકલિત સપ્લાય ચેન ઝડપી સ્કેલિંગની મંજૂરી આપે છે.
એલજી એનર્જી સોલ્યુશન, એસકે ઓન, સેમસંગ એસડીઆઈ અને પેનાસોનિક સહિતની કંપનીઓ દ્વારા વૈશ્વિક બેટરી સપ્લાયમાં દક્ષિણ કોરિયા અને જાપાનનો ફાળો લગભગ 28% છે. ચીનની 30 GWh અને જાપાનની 60 GWh વિદેશમાંની સરખામણીમાં લગભગ 400 ગીગાવોટ-કલાકની આંતરરાષ્ટ્રીય ઉત્પાદન ક્ષમતા સાથે કોરિયન ઉત્પાદકો વિદેશી સુવિધાઓ સ્થાપિત કરવામાં ખાસ કરીને આક્રમક રહ્યા છે.
યુરોપ ત્રીજા મુખ્ય ઉત્પાદન ક્ષેત્ર તરીકે ઉભરી આવ્યું છે, જેમાં જર્મની 2030 સુધીમાં અંદાજિત 262 GWh ક્ષમતામાં આગળ છે. ટેસ્લાની ગીગાફેક્ટરી બર્લિન, CATLનો થુરિંગિયા પ્લાન્ટ અને કોરિયન ઉત્પાદકો સાથેની વિવિધ ભાગીદારી ખંડને બેટરી આયાતકારમાંથી નોંધપાત્ર ઉત્પાદકમાં પરિવર્તિત કરી રહી છે. પોલેન્ડ એલજીની Wrocław સુવિધાનું આયોજન કરે છે, જે હાલમાં 115 GWh સુધી વિસ્તરણ કરવાની યોજના સાથે 70 GWh ઓપરેશનલ ક્ષમતા પર યુરોપમાં સૌથી મોટી બેટરી ફેક્ટરી છે. હંગેરી CATL (નિર્માણ હેઠળ), SK On, અને Samsungની સુવિધાઓ સાથે એક મહત્વપૂર્ણ કેન્દ્ર તરીકે વિકાસ કરી રહ્યું છે, જે દાયકાના અંત સુધીમાં અપેક્ષિત 210 GWhનું યોગદાન આપી રહ્યું છે.
મોંઘવારી ઘટાડાના કાયદાના પ્રોત્સાહનોને કારણે ઉત્તર અમેરિકન ઉત્પાદન ઝડપી વિસ્તરણનો અનુભવ કરી રહ્યું છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ 2021 માં 44 GWh થી વધીને 2025 સુધીમાં અપેક્ષિત 91 GWh સુધી પહોંચ્યું, જેમાં પાંચ વર્ષમાં 13 નવા પ્લાન્ટનું આયોજન કરવામાં આવ્યું છે. મુખ્ય સવલતોમાં ટેસ્લાની નેવાડા ગીગાફેક્ટરી (પેનાસોનિક સાથે ભાગીદારી), ફોર્ડનું મિશિગન કોમ્પ્લેક્સ (CATL ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ), અને કેન્ટુકી અને ટેનેસીમાં LG એનર્જી સોલ્યુશન સાથે જીએમના સંયુક્ત સાહસોનો સમાવેશ થાય છે.
મુખ્ય બેટરી ઉત્પાદકો અને તેમની વૈશ્વિક પદચિહ્ન
CATL (કન્ટેમ્પરરી એમ્પેરેક્સ ટેક્નોલોજી કંપની લિમિટેડ) વિશ્વભરમાં તેર બેટરી ઉત્પાદન પ્લાન્ટનું સંચાલન કરે છે અને 2024માં ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં 339.3 GWh ઇન્સ્ટોલ કરીને સૌથી મોટા સપ્લાયર તરીકે તેની સ્થિતિ જાળવી રાખે છે. કંપની ટેસ્લા, ફોક્સવેગન, BMW, મર્સિડીઝ-બેન્ઝ અને ફોર્ડ સહિત વર્ચ્યુઅલ રીતે દરેક મોટા ઓટોમેકરને સપ્લાય કરે છે. CATL ની ઉત્પાદન વ્યૂહરચના વર્ટિકલ એકીકરણ પર ભાર મૂકે છે, જેમાં ક્વિંઘાઈ પ્રાંતમાં લિથિયમ નિષ્કર્ષણથી લઈને કેથોડ સામગ્રીના ઉત્પાદન અને અંતિમ સેલ એસેમ્બલી સુધીના રોકાણો છે. કંપનીના આંતરરાષ્ટ્રીય વિસ્તરણમાં જર્મનીમાં ઓપરેશનલ સુવિધાઓ (2023 થી), હંગેરીમાં નિર્માણાધીન પ્લાન્ટ (2025 અપેક્ષિત) અને સ્પેન અને ઇન્ડોનેશિયામાં દરેક $5 બિલિયનના સંયુક્ત સાહસોનો સમાવેશ થાય છે.
BYD 2024માં 153.8 GWh સાથે બીજા ક્રમે છે, જે વર્ષ-વર્ષ-વર્ષમાં 38.5% વધીને. CATL થી વિપરીત, BYD મુખ્યત્વે તેનું પોતાનું વાહન ઉત્પાદન સપ્લાય કરે છે પરંતુ 2021 થી ટોયોટા, FAW ગ્રુપ અને BAIC સાથે સોદા સુરક્ષિત કરીને બાહ્ય ગ્રાહકોને વિસ્તરી રહ્યું છે. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ રસાયણશાસ્ત્ર પર આધારિત કંપનીની બ્લેડ બેટરી ટેક્નોલોજી, ઉન્નત સલામતી લાક્ષણિકતાઓ જાળવી રાખીને પરંપરાગત LFP બેટરી કરતાં 50% વધુ સારી જગ્યાનો ઉપયોગ હાંસલ કરે છે.
LG એનર્જી સોલ્યુશન વૈશ્વિક સ્તરે 121.4 GWh સપ્લાય કરે છે, ટેસ્લા, હ્યુન્ડાઇ, જનરલ મોટર્સ, ફોર્ડ અને ફોક્સવેગનને સેવા આપે છે. દક્ષિણ કોરિયન ઉત્પાદક પોલેન્ડના Wroclaw માં વિશ્વના સૌથી મોટા સિંગલ બેટરી પ્લાન્ટનું સંચાલન કરે છે અને ભવિષ્યમાં વર્ષો સુધી લંબાતા $217 બિલિયનનો ઓર્ડર બેકલોગ જાળવી રાખે છે. તાજેતરના વિસ્તરણમાં મિશિગન (જીએમ સાથે) અને વધતા યુએસ માર્કેટને સેવા આપવા માટે વધારાની નોર્થ અમેરિકન સાઇટ્સનો સમાવેશ થાય છે.
Panasonic ટેસ્લાની કામગીરી સાથે ઊંડો સંકલન જાળવી રાખે છે, ખાસ કરીને નળાકાર સેલ ફોર્મેટ માટે. નેવાડાની ગીગાફેક્ટરીમાં ભાગીદારી મોડલ 3/Y માટે 2170 સેલ અને ટેસ્લા સેમી ટ્રક માટે નવા 4680 સેલ બંનેનું ઉત્પાદન કરે છે. 2024માં 18% વર્ષ-વધારે-વર્ષમાં ઘટીને 35 GWh થવા છતાં, Panasonic વિસ્તૃત 4680 ઉત્પાદન દ્વારા બજાર હિસ્સો પાછો મેળવવાની અપેક્ષા રાખે છે, જે ઊંચી ઉર્જા ઘનતા અને ઘટાડેલા ઉત્પાદન ખર્ચની ઓફર કરે છે.
સપ્લાય ચેઇન આર્કિટેક્ચર અને પ્રાદેશિક વિશેષતા
બેટરી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા માટે એક જટિલ, ભૌગોલિક રીતે વિતરિત સપ્લાય ચેઇનની જરૂર છે જે કાચા માલના નિષ્કર્ષણથી શરૂ થાય છે અને ઘણા રિફાઇનિંગ તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે. ચીન વૈશ્વિક સ્તરે લગભગ 90% કેથોડ સક્રિય સામગ્રી ઉત્પાદન અને 97% એનોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરે છે. કેથોડ ક્ષમતામાં કોરિયાનો હિસ્સો 9% છે, જેમાં જાપાન 3% છે, જે વર્તમાન વૈશ્વિક પુરવઠા શૃંખલાઓમાં આ ત્રણ દેશોને અનિવાર્યપણે બદલી ન શકાય તેવું બનાવે છે.
વિવિધ બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર અલગ સપ્લાય ચેઇનની માંગ કરે છે. ચીન લગભગ 100% લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) ઉત્પાદન ક્ષમતા અને નિકલ મેંગેનીઝ કોબાલ્ટ ઓક્સાઈડ (NMC) ક્ષમતાના 75% થી વધુનું આયોજન કરે છે. આ વર્ચસ્વ પૂર્વવર્તી સામગ્રીઓ સુધી વિસ્તરે છે, જ્યાં ચાઈનીઝ સુવિધાઓ લિથિયમ કાર્બોનેટ, કોબાલ્ટ સલ્ફેટ અને નિકલ સલ્ફેટને બેટરી-ગ્રેડના રસાયણોમાં પ્રક્રિયા કરે છે. એકાગ્રતા કાર્યક્ષમતાના ફાયદા અને સપ્લાય ચેઇન નબળાઈઓ બંને બનાવે છે જેને પશ્ચિમી સરકારો વૈવિધ્યકરણ પહેલ દ્વારા સક્રિયપણે સંબોધિત કરી રહી છે.
ઇન્ડોનેશિયા નિકલ સપ્લાય ચેઇનમાં નિર્ણાયક નોડ તરીકે ઉભરી આવ્યું છે, જેમાં વિશ્વના અડધા ખનન કરાયેલ નિકલ અનામતો છે. દેશના પ્રથમ EV બેટરી ઉત્પાદન પ્લાન્ટે 2024 માં કામગીરી શરૂ કરી હતી, જેમાં CATL ના $5 બિલિયનના રોકાણથી ગ્રેફાઇટ એનોડ અને કેથોડ સામગ્રીઓ માટે સ્થાનિક ઘટક ઉત્પાદન ચાલતું હતું. મોરોક્કો EU અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ બંને સાથે સ્થાપિત ઓટોમોટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ અને મુક્ત વ્યાપાર કરારો સાથે મળીને વિશ્વના સૌથી મોટા ફોસ્ફેટ અનામતો સાથે સમાન સંભવિતતા રજૂ કરે છે, જે LFP બેટરી માટે આવશ્યક છે. 2022 માં ત્યાં $15 બિલિયનથી વધુ બેટરી ઘટકોના રોકાણની જાહેરાત કરવામાં આવી હતી.
ઑસ્ટ્રેલિયા અપસ્ટ્રીમ લિથિયમ ઉત્પાદન પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે, જે લગભગ અડધા વૈશ્વિક લિથિયમને હાર્ડ-કડક ખનન કામગીરીમાંથી સ્પોડ્યુમિન કોન્સન્ટ્રેટ તરીકે સપ્લાય કરે છે. ટેલિસન લિથિયમ દ્વારા સંચાલિત એકલા ગ્રીનબશેસ ખાણએ 2024-2025 નાણાકીય વર્ષમાં 798,000 ટન સ્પોડ્યુમિન કોન્સન્ટ્રેટનું ઉત્પાદન કર્યું હતું. 2024માં ઉત્પાદન 49,000 મેટ્રિક ટન સુધી પહોંચવા સાથે ચિલીની કામગીરીઓ બ્રિન ડિપોઝિટમાંથી લિથિયમ કાઢે છે. દેશમાં અંદાજે 9 મિલિયન ટન રિઝર્વ છે, જે વિશ્વનું સૌથી મોટું છે, જોકે નિષ્કર્ષણ દર સંભવિત ક્ષમતાથી નીચે રહે છે.
કાર લિથિયમ બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર ઉત્ક્રાંતિ અને ઉત્પાદન અસર
ઉદ્યોગે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ રસાયણશાસ્ત્ર તરફ નોંધપાત્ર પરિવર્તનનો અનુભવ કર્યો છે, જે હવે વૈશ્વિક EV બેટરી ક્ષમતાના 40% કરતાં વધુ હિસ્સો ધરાવે છે, જે તેના 2020ના શેર કરતાં બમણા કરતાં વધુ છે. આ સંક્રમણ ચીનમાં કેન્દ્રિત છે, જ્યાં 2023માં બે તૃતીયાંશ EV વેચાણમાં LFP બેટરીનો ઉપયોગ થયો હતો. રસાયણશાસ્ત્રનો પ્રાથમિક ફાયદો ખર્ચમાં રહેલો છે સપ્ટેમ્બર 2024 સુધીમાં ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટીને $55{10}}60 પ્રતિ કિલોવોટ-કલાક થઈ ગયો છે.
ટેસ્લાનું દત્તક ચીનની બહાર રસાયણશાસ્ત્રની વધતી જતી સ્વીકૃતિ દર્શાવે છે. કંપનીએ 2022માં તેના ઉત્પાદનના 30%માં LFP બેટરીનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જે 2021માં 20% હતો, તેના વૈશ્વિક વાહનોમાંથી લગભગ અડધા હવે આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે. લગભગ તમામ ટેસ્લાનો LFP ઉપયોગ શાંઘાઈ-ઉત્પાદિત વાહનોમાં થાય છે, જોકે કંપની મોંઘવારી ઘટાડાના કાયદાની જરૂરિયાતોનું પાલન કરવા CATL ના સાધનોનો ઉપયોગ કરીને નેવાડામાં સ્થાનિક LFP ઉત્પાદન સ્થાપિત કરી રહી છે.
મોટા વાહનો અને લાંબી રેન્જ માટે ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતાની જરૂરિયાતો દ્વારા સંચાલિત, ઊંચા ખર્ચ હોવા છતાં NMC બેટરી યુરોપીયન અને ઉત્તર અમેરિકન બજારોમાં પ્રભુત્વ ધરાવે છે. રસાયણશાસ્ત્રને વિવિધ ગુણોત્તરમાં નિકલ, કોબાલ્ટ અને મેંગેનીઝની જરૂર પડે છે, તાજેતરના વલણો કોબાલ્ટની અવલંબન ઘટાડવા અને ઊર્જા ઘનતામાં સુધારો કરવા માટે ઉચ્ચ નિકલ સામગ્રી (NMC 811) તરફેણ કરે છે. ઉચ્ચ નિકલ સામગ્રી સાથે ઉત્પાદન જટિલતા વધે છે, પરંતુ 10-15% ની ઉર્જા ઘનતા સુધારણા જરૂરી વધારાના પ્રક્રિયા નિયંત્રણને યોગ્ય ઠેરવે છે.
સોડિયમ-આયન ટેક્નોલોજી એક ઉભરતા વિકલ્પનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જેમાં વૈશ્વિક સ્તરે લગભગ 30 મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્લાન્ટ કાર્યરત છે અથવા નિર્માણાધીન છે, મુખ્યત્વે ચીનમાં, કુલ 100 GWh ક્ષમતાથી વધુ. CATL ની સોડિયમ-આયન બેટરીની કિંમત LFP સમકક્ષ કરતાં આશરે 30% ઓછી છે પરંતુ ઓછી ઉર્જા ઘનતા પ્રદાન કરે છે (75-160 Wh/kg વિરુદ્ધ 120-260 Wh/kg લિથિયમ માટે-આયન). આ પ્રવેશ-સ્તરના શહેરી વાહનો માટે સોડિયમ-આયન અને પ્રીમિયમ EVને બદલે સ્થિર સંગ્રહસ્થાન રાખે છે જે મહત્તમ શ્રેણીની જરૂર હોય છે. BYD એ 300 કિમીની રેન્જ ધરાવતી સોડિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરીને $11,600માં સીગલ મોડલની જાહેરાત કરી, જે ટેક્નોલોજીની વ્યાપારી સદ્ધરતા દર્શાવે છે.
ઉત્પાદન ક્ષમતા અને બજાર ગતિશીલતા
વૈશ્વિક બેટરી ઉત્પાદન ક્ષમતા 2024માં 3 ટેરાવોટ-કલાક સુધી પહોંચી, જાહેર કરાયેલા પ્રોજેક્ટ જો સંપૂર્ણ રીતે સાકાર થાય તો 2029 સુધીમાં આ આંકડો ત્રણ ગણો થઈ જશે. જો કે, માંગની વિવિધતા અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા પડકારોને કારણે વાસ્તવિક ઉત્પાદન સ્થાપિત ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર રીતે પાછળ રહે છે. નેમપ્લેટ ક્ષમતા અને વાસ્તવિક આઉટપુટ વચ્ચેનું અંતર જટિલ બજાર ગતિશીલતા બનાવે છે જ્યાં વિવિધ પ્રદેશો અને રસાયણશાસ્ત્રના પ્રકારોમાં વધુ પડતો પુરવઠો અને અછત એક સાથે રહી શકે છે.
2024માં બૅટરી પૅકની કિંમતો પ્રતિ કિલોવોટ-કલાક દીઠ $100થી નીચે આવી ગઈ હતી, જે નિર્ણાયક થ્રેશોલ્ડને પાર કરે છે જ્યાં ઇલેક્ટ્રિક વાહનો સબસિડી વિના આંતરિક કમ્બશન એન્જિન સાથે કિંમતની સમાનતા પ્રાપ્ત કરે છે. 2024 દરમિયાન ચીનમાં કિંમતો લગભગ 30% ઘટી હતી, જે યુરોપ કરતા 30% નીચા અને ઉત્તર અમેરિકા કરતા 20% નીચા સ્તરે પહોંચી હતી. આ પ્રાદેશિક કિંમતોની અસમાનતા શ્રમ ખર્ચ, વીજળીના દર, સપ્લાય ચેઇન એકીકરણ અને ઉત્પાદન સ્કેલમાં તફાવત દર્શાવે છે.
આ ઘટાડો લિથિયમના ભાવમાં તેમની 2022ની ટોચની સરખામણીએ 85% થી વધુ ઘટીને આવ્યો, જોકે કિંમતો 2015-2020 ની સરેરાશ કરતાં લગભગ 50% ઉપર રહે છે. કોબાલ્ટ, ગ્રેફાઇટ અને મેંગેનીઝના ભાવ 2023ના અંત સુધીમાં તેમની પાંચ વર્ષની સરેરાશથી નીચે આવી ગયા હતા, જે 2022 અને 2023 વચ્ચે 14% બેટરી પેકના ભાવ ઘટાડા માટે સીધો ફાળો આપે છે. જ્યારે નીચા ભાવો EV અપનાવવાની પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે, ત્યારે તેઓ ખાણકામ કંપનીઓ અને બેટરી ઉત્પાદકો, બેટરી ઉત્પાદકો માટે માર્જિનને પણ ઘટાડે છે.
ક્ષેત્ર અને રસાયણશાસ્ત્ર દ્વારા ઉત્પાદનના ઉપયોગના દરો નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. LFP બેટરીના ચાઇનીઝ ઉત્પાદકો 85% ક્ષમતાના ઉપયોગની નજીક કામ કરે છે, જે મજબૂત સ્થાનિક માંગ અને નિકાસ બજારો દ્વારા સમર્થિત છે. NMC બેટરી માટેની યુરોપીયન અને અમેરિકન સુવિધાઓ ઘણીવાર 50-70% ઉપયોગ પર ચાલે છે કારણ કે સ્થાનિક EV બજારો આક્રમક વિસ્તરણ અનુમાનને પહોંચી વળવામાં નિષ્ફળ જાય છે. આ વિસંગતતાએ કેટલાક ઉત્પાદકોને આયોજિત ક્ષમતા વધારામાં વિલંબ અથવા રદ કરવા પ્રેર્યા છે, ખાસ કરીને યુરોપમાં જ્યાં જર્મની અને ફ્રાન્સમાં સબસિડીમાં ઘટાડા વચ્ચે 2024 EV વેચાણમાં ઘટાડો થયો હતો.
ટેક્નોલોજી ટ્રાન્સફર અને મેન્યુફેક્ચરિંગ પાર્ટનરશિપ
ક્રોસ-સરહદ ટેક્નોલોજી લાઇસન્સિંગ અને સંયુક્ત સાહસો પ્રમાણભૂત પ્રેક્ટિસ બની ગયા છે કારણ કે ઓટોમેકર્સ બેટરી સપ્લાય સુરક્ષાની શોધ કરે છે જ્યારે ઉત્પાદકો માર્કેટ એક્સેસને અનુસરે છે. ફોર્ડનો $3.5 બિલિયન મિશિગન બૅટરી પ્લાન્ટ આ મૉડલનું ઉદાહરણ આપે છે, લાયસન્સ હેઠળ CATL ટેક્નૉલૉજીનો ઉપયોગ કરીને યુએસની સ્થાનિક સામગ્રીની જરૂરિયાતોનું પાલન કરવા માટે સંપૂર્ણ માલિકી જાળવી રાખે છે. આ ગોઠવણ ફોર્ડને ચાઈનીઝ કંપનીની સીધી સંડોવણી વિના LFP કોષોનું ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપે છે, રાજકીય ચિંતાઓને સંબોધિત કરતી વખતે સાબિત ઉત્પાદનની જાણકારી-કેવી રીતે એક્સેસ કરે છે.
ટેસ્લાનો અભિગમ વ્યૂહાત્મક સપ્લાયર ભાગીદારી સાથે-હાઉસ ડેવલપમેન્ટમાં જોડાય છે. કંપની બેટરી પેક ડિઝાઇન કરે છે અને વધુને વધુ તેના પોતાના નળાકાર કોષો (4680 ફોર્મેટ) ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે CATL અને BYD માંથી પ્રિઝમેટિક LFP કોષો અને Panasonic અને LG પાસેથી નળાકાર NMC કોષો સોર્સિંગ કરે છે. આ મલ્ટી-સ્રોત વ્યૂહરચના રસાયણશાસ્ત્રની સુગમતા, ભૌગોલિક વૈવિધ્યકરણ અને સ્પર્ધાત્મક કિંમત નિર્ધારણનો લાભ પ્રદાન કરે છે. ટેસ્લાના નેવાડા સુવિધાના વિસ્તરણમાં નિષ્ક્રિય CATL સાધનોનો ઉપયોગ કરીને 10 GWh LFP ઉત્પાદન લાઇનનો સમાવેશ થાય છે, જે દર્શાવે છે કે કેવી રીતે ટેકનોલોજી ટ્રાન્સફર સીધી ઉત્પાદન ભાગીદારીને બદલે સાધનોના વેચાણ દ્વારા થાય છે.
સ્થાનિક ઉત્પાદનને વેગ આપવા માટે યુરોપિયન ઉત્પાદકો એશિયન બેટરી ઉત્પાદકો સાથે વધુને વધુ સંયુક્ત સાહસોને આગળ ધપાવે છે. ઓટોમોટિવ સેલ્સ કંપની (ACC), સ્ટેલેન્ટિસ, મર્સિડીઝ-બેન્ઝ અને ટોટલએનર્જીસ વચ્ચેની ભાગીદારી, સમગ્ર ફ્રાન્સ, જર્મની અને ઇટાલીમાં બેટરી ક્ષમતાનું નિર્માણ કરવાનો હેતુ ધરાવે છે. ટેસ્લાના ભૂતપૂર્વ એક્ઝિક્યુટિવ્સ દ્વારા સ્થપાયેલ નોર્થવોલ્ટે રિસાયકલ કરેલી સામગ્રી સાથે ટકાઉ ઉત્પાદન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને 2030 સુધીમાં 150 GWh ક્ષમતાનું નિર્માણ કરવા માટે $15 બિલિયનથી વધુનું ભંડોળ મેળવ્યું હતું. કંપની યુરોપના સૌથી મહત્વાકાંક્ષી સ્વતંત્ર બેટરી સાહસનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જોકે તે દાયકાઓના અનુભવ અને મજબૂત બેલેન્સશીટ સાથે સ્થાપિત એશિયન ઉત્પાદકો સામે સ્પર્ધા કરે છે.
કોરિયન ઉત્પાદકો અલગ રીતે કાર્ય કરે છે, સંયુક્ત સાહસોને બદલે સંપૂર્ણ માલિકીની{0}}વિદેશી સુવિધાઓ સ્થાપિત કરે છે. LG એનર્જી સોલ્યુશનનો પોલેન્ડ પ્લાન્ટ અને સમગ્ર યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં એસકે ઓનનું રોકાણ પ્રાદેશિક બજારોને સેવા આપતી વખતે સંપૂર્ણ કોરિયન માલિકી જાળવી રાખે છે. આ વ્યૂહરચના બૌદ્ધિક સંપત્તિ અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ પર વધુ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે પરંતુ મોટી મૂડી પ્રતિબદ્ધતાઓની જરૂર છે અને ઉચ્ચ કાર્યકારી જોખમો સ્વીકારે છે.
સરકારની નીતિ અને વ્યૂહાત્મક વિચારણાઓ
ઓટોમોટિવ સ્પર્ધાત્મકતા અને ઉર્જા સુરક્ષા માટે સરકારો ટેક્નોલોજીના વ્યૂહાત્મક મહત્વને ઓળખતી હોવાથી બેટરી ઉત્પાદન સ્થાનના નિર્ણયો માટે ઔદ્યોગિક નીતિ કેન્દ્રિય બની છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઇન્ફ્લેશન રિડક્શન એક્ટ ઘરેલું સામગ્રીની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરતી EV માટે ગ્રાહક ટેક્સ ક્રેડિટમાં $7,500 સુધી પ્રદાન કરે છે, ખાસ કરીને આદેશ આપે છે કે 50% બેટરી ઘટકો ઉત્તર અમેરિકામાં ઉત્પાદિત કરવામાં આવે અને "ચિંતાની વિદેશી સંસ્થાઓ" (મુખ્યત્વે ચાઇનીઝ કંપનીઓ) ની સામગ્રીને બાદ કરતાં. આ જોગવાઈઓએ 2022 થી યુએસ બેટરી રોકાણમાં $70 બિલિયનથી વધુની જાહેરાત કરી છે.
યુરોપનો અભિગમ યુરોપિયન બેટરી એલાયન્સ દ્વારા સંકલિત પ્રાદેશિક પુરવઠા સાંકળોના નિર્માણ પર ભાર મૂકે છે, 2030 સુધીમાં વાર્ષિક ઉત્પાદન ક્ષમતાના 500 GWhને લક્ષ્યાંકિત કરે છે. આ વ્યૂહરચનામાં જર્મની, ફ્રાન્સ અને ઇટાલી અગ્રણી રોકાણો સાથે, બહુવિધ પ્રોજેક્ટ્સમાં રાજ્ય સહાયમાં €6.1 બિલિયનનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, યુરોપીયન ઉત્પાદકો કાચા માલ અને લોજિસ્ટિક્સ તફાવતોને ધ્યાનમાં લેતા પહેલા પણ ચાઇનીઝ સ્પર્ધકો વિરુદ્ધ આશરે 20% ખર્ચ ગેરલાભનો સામનો કરે છે. EU ની કાર્બન બોર્ડર એડજસ્ટમેન્ટ મિકેનિઝમ, 2023 માં અમલમાં આવ્યું, ઉત્સર્જન ધોરણોને પૂર્ણ કરવા માટે બેટરીની આવશ્યકતા દ્વારા જટિલતા ઉમેરે છે, કોલસા-ભારે પાવર ગ્રીડમાંથી સંભવિતપણે આયાતને નુકસાન પહોંચાડે છે.
ચીનનું બેટરી વર્ચસ્વ બે દાયકા સુધી ફેલાયેલી સમન્વિત ઔદ્યોગિક નીતિને કારણે છે. સરકારી સબસિડી, પ્રેફરન્શિયલ લોન અને વિદેશી ઓટોમેકર્સને સ્થાનિક વેચાણ માટે ચાઈનીઝ બેટરીનો ઉપયોગ કરવાની આવશ્યકતા ધરાવતા આદેશોએ એક વિશાળ ઘરેલું બજાર ઊભું કર્યું જેણે ઉત્પાદકોને મેળ ન ખાતી અર્થવ્યવસ્થા પ્રાપ્ત કરી. એકલા CATL ને 2023 થી અન્ય કોઈપણ કંપની કરતાં વધુ ચાઈનીઝ કોર્પોરેટ સબસિડી પ્રાપ્ત થઈ, ઝડપી R&D ચક્રો અને આક્રમક આંતરરાષ્ટ્રીય વિસ્તરણ માટે ભંડોળ પૂરું પાડ્યું. સપ્ટેમ્બર 2024 સુધીમાં, ઉદ્યોગની વધુ ક્ષમતા હોવા છતાં આ સરકારી સમર્થન ચાલુ છે.
ભૌગોલિક રાજકીય તણાવ વધુને વધુ ઉત્પાદન નિર્ણયોને આકાર આપે છે. યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ડિફેન્સે CATL ને જાન્યુઆરી 2025 માં તેની "ચીની લશ્કરી કંપનીઓ" ની સૂચિમાં ઉમેર્યું, CATL ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરતી સંસ્થાઓ સાથે સંરક્ષણ કરાર પર પ્રતિબંધ મૂક્યો. યુ.એસ.ના ધારાશાસ્ત્રીઓએ ઉઇગુર ફોર્સ્ડ લેબર પ્રિવેન્શન એક્ટ હેઠળ આયાત પ્રતિબંધની સૂચિમાં CATL ઉમેરવાની દરખાસ્ત કરી છે, જોકે કંપની તેની સપ્લાય ચેઇનમાં ફરજિયાત મજૂરીના તમામ આરોપોને નકારે છે. સંભવિતપણે 150% સુધી પહોંચતા ટેરિફ માટે ટ્રમ્પ વહીવટીતંત્રની દરખાસ્તો સાથે આ ક્રિયાઓ, ચાઇનીઝ ઉત્પાદકોને ફિનિશ્ડ બેટરીની નિકાસ કરવાને બદલે લક્ષ્ય બજારોમાં ઉત્પાદન સુવિધાઓ સ્થાપિત કરવા દબાણ કરે છે.
ઉત્પાદન ટેકનોલોજી અને પ્રક્રિયા નવીનતા
બેટરી સેલ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં ડઝનેક ચોકસાઇના પગલાઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત વાતાવરણ અને માલિકીની પ્રક્રિયાના જ્ઞાનની જરૂર હોય છે જેને વિકસાવવામાં વર્ષો લાગે છે. પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને સ્લરીમાં મિશ્રિત કરીને, મેટલ ફોઇલ્સ (એનોડ માટે કોપર, કેથોડ્સ માટે એલ્યુમિનિયમ) પર કોટિંગ કરીને અને ચોક્કસ જાડાઈ અને ઘનતા પ્રાપ્ત કરવા માટે દબાવવાથી શરૂ થાય છે. આ ઇલેક્ટ્રોડ્સ પછી વિભાજક સાથે કાપવામાં આવે છે, સ્ટેક કરવામાં આવે છે અથવા ઘા કરવામાં આવે છે, કોષના કેસોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટથી ભરેલા હોય છે, સીલ કરવામાં આવે છે અને પ્રારંભિક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી સ્થાપિત કરતી રચના ચક્રને આધિન હોય છે.
CATL ની સેલ-ટુ-પેક (CTP) પદ્ધતિ પરંપરાગત મોડ્યુલ સ્તરને દૂર કરે છે, કોષોને સીધા બેટરી પેકમાં મૂકીને. આ અભિગમ વોલ્યુમ વપરાશમાં 15-20% જેટલો વધારો કરે છે, એસેમ્બલીના પગલાં ઘટાડીને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા બમણી કરે છે અને ઘટકોની ગણતરીમાં 40% ઘટાડો કરે છે. એનર્જી ડેન્સિટી પેક લેવલ પર 140-150 Wh/kg થી 200 Wh/kg સુધી જાય છે, જે સીધી રીતે વાહન રેન્જમાં વધારો અથવા સમકક્ષ કામગીરી માટે બેટરીના કદમાં ઘટાડો કરે છે. કંપનીની CTP 3.0 "Qilin" બેટરી ટેસ્લાના 4680 સેલ કરતાં 13% વધુ ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે.
ટેસ્લાનું 4680 સેલ ફોર્મેટ એક અલગ ઇનોવેશન પાથનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે નળાકાર કોષનો વ્યાસ 21mm થી 46mm અને લંબાઈ 80mm સુધી વધારી દે છે. મોટા ફોર્મેટ એસેમ્બલીને સરળ બનાવીને (પેક દીઠ ઓછા કોષો જરૂરી છે) અને ગરમીના વિસર્જનમાં સુધારો કરીને કિલોવોટ-કલાક દીઠ ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડે છે. ટેબલેસ ઇલેક્ટ્રોડ ડિઝાઇન આંતરિક પ્રતિકારને ઘટાડે છે, ઝડપી ચાર્જિંગ અને ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટને સક્ષમ કરે છે. ટેસ્લા 5x ઉર્જા સુધારણા, 6x પાવર વધારો અને 2170 કોષો વિરુદ્ધ 16% રેન્જ સુધારણાનો દાવો કરે છે, જોકે ઉત્પાદન વોલ્યુમ પર આ વિશિષ્ટતાઓ હાંસલ કરવી પડકારજનક સાબિત થઈ છે.
સુકા ઇલેક્ટ્રોડ કોટિંગ, ટેસ્લા અને અન્ય લોકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવી રહી છે, જે પરંપરાગત ઉત્પાદનમાં ઊર્જા-સઘન દ્રાવક સૂકવણીના પગલાને દૂર કરે છે. વર્તમાન ભીના કોટિંગ માટે દ્રાવક (સામાન્ય રીતે N-મિથાઈલ-2-પાયરોલિડોન) ધરાવતી ઇલેક્ટ્રોડ સ્લરી લાગુ કરવાની જરૂર પડે છે, પછી તે દ્રાવકને મોટા ઓવનમાં બાષ્પીભવન કરીને નોંધપાત્ર ઊર્જા અને ફેક્ટરી જગ્યાનો વપરાશ કરે છે. ડ્રાય કોટિંગ પાવડર સામગ્રીને સીધી રીતે લાગુ કરે છે, સંભવિત રીતે મૂડી ખર્ચમાં 10-20% અને ઊર્જા વપરાશમાં 30% સુધીનો ઘટાડો કરે છે. જો કે, તુલનાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ ગુણવત્તા અને ઉત્પાદન ઝડપ હાંસલ કરવી મુશ્કેલ રહે છે, જે વ્યાપારી જમાવટને મર્યાદિત કરે છે.
ઉત્પાદકો ઝડપથી સ્કેલ કરે છે તેમ ગુણવત્તા નિયંત્રણ વધતા પડકારો રજૂ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોડની જાડાઈ, કણોનું વિતરણ અથવા ઈલેક્ટ્રોલાઈટ ફિલિંગમાં પણ નજીવી ભિન્નતા સમાન બેચની અંદર અલગ-અલગ કામગીરીની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા કોષો બનાવી શકે છે. જેમ કે બેટરી પેકમાં સેંકડો કોષો હોય છે જે હજારો ચાર્જ ચક્રમાં સમાન રીતે કાર્ય કરે છે, ઉત્પાદકો X-કિરણ નિરીક્ષણ, વિદ્યુત પ્રદર્શન સ્ક્રીનીંગ અને વધુને વધુ, AI-સંચાલિત ખામી શોધ સહિત વ્યાપક પરીક્ષણ પ્રોટોકોલનો અમલ કરે છે. કોરિયન ઉત્પાદકો ખાસ કરીને કાચી ક્ષમતા વૃદ્ધિ પર ગુણવત્તા પર ભાર મૂકે છે, ઊંચા ખર્ચ છતાં પોતાને પ્રીમિયમ સપ્લાયર તરીકે સ્થાન આપે છે.
