EN
त्वरित लिंक
ईवी बैटरियों के लिए 2023 में UL 2580 जैसे अंतर्राष्ट्रीय सुरक्षा मानकों का पालन करना जोखिम को कम करने के महत्वपूर्ण है। इन मानकों के तहत बैटरियों पर कठोर परिस्थितियों में कई प्रकार के कठिन परीक्षण करने की आवश्यकता होती है। इनमें यह जांच की जाती है कि सेल गर्मी, भौतिक क्षति और विद्युत तनाव के खिलाफ कैसे स्थिर रहते हैं। शीर्ष बैटरी निर्माताओं ने सुरक्षा के कई स्तर विकसित किए हैं। कुछ सिरेमिक सामग्री से लेपित सेपरेटर का उपयोग करते हैं ताकि पेशाची डेंड्राइट्स के बढ़ने को रोका जा सके। अन्य ऐसे विशेष इलेक्ट्रोलाइट्स को शामिल करते हैं जो आग पकड़ने का विरोध करते हैं, जिससे खतरनाक तापमान वृद्धि पर नियंत्रण रखने में मदद मिलती है। ये सुरक्षा सुविधाएं बिल्कुल भी वैकल्पिक नहीं हैं क्योंकि बैटरी विफलताएं वास्तव में लोगों के लिए खतरा पैदा कर सकती हैं या बिजली ग्रिड और परिवहन नेटवर्क जैसी महत्वपूर्ण सेवाओं के लिए बड़ी समस्याएं पैदा कर सकती हैं।
आजकल गुणवत्ता प्रबंधन केवल ISO 9001 प्रमाणन प्राप्त करने तक सीमित नहीं है। शीर्ष निर्माता वास्तव में अपने सभी संचालन में सांख्यिकीय प्रक्रिया नियंत्रण को एकीकृत करते हैं, जिसमें इलेक्ट्रोड कोटिंग्स से लेकर सेल असेंबली और फॉर्मेशन चक्र तक सब कुछ शामिल है। 10 पीपीएम (parts per million) से कम नमी स्तर पर नज़र रखना और शुष्क कक्षों में कणों की जांच करना भविष्य में उत्पाद विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाली छिपी समस्याओं को रोकने में मदद करता है। 2023 में प्रकाशित कुछ हालिया शोध में एक रोचक बात सामने आई। शीर्ष स्तर के आपूर्तिकर्ताओं ने जिन्होंने पूरी तरह से स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण पर स्विच कर दिया, उनके क्षेत्र में विफलता की दर अनियमित नमूना जांच पर निर्भर कंपनियों की तुलना में लगभग दो तिहाई तक कम हो गई। यह दर्शाता है कि डेटा आधारित दृष्टिकोण अब कितने महत्वपूर्ण हैं। जब कंपनियां कच्चे माल से लेकर तैयार बैटरी पैक तक हर चरण को ट्रैक करती हैं, तो ऑडिट के दौरान समस्याओं के स्रोत को ढूंढना बहुत तेज़ और आसान हो जाता है।
आधुनिक मशीन लर्निंग प्रणालियाँ आजकल वोल्टेज उतार-चढ़ाव, घटकों में तापमान परिवर्तन और उपकरण के खराब होने के समय का पूर्वानुमान लगाने के लिए विस्तृत प्रतिबाधा मापन सहित ऑपरेशनल डेटा की विशाल मात्रा को संसाधित कर रही हैं। पिछले साल जर्नल ऑफ पावर सोर्सेज में प्रकाशित हालिया अनुसंधान के अनुसार, ये मॉडल लगभग 92 प्रतिशत सटीकता के साथ समस्याओं का पता लगा सकते हैं। जो वास्तव में प्रभावशाली है, वह यह है कि ये सप्ताहों पहले ही शुरुआती चेतावनी संकेत पकड़ लेते हैं, जिसे कोई भी मानव निरीक्षक तब तक नहीं देख पाता जब तक कि बहुत देर नहीं हो जाती। अनुकरण (सिमुलेशन) के उद्देश्य से डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकी के साथ जुड़ने पर, इस तरह की भविष्यकथन अंतर्दृष्टि इंजीनियरिंग दलों को गंभीर समस्याओं में बदलने से पहले डिजाइन दोषों को ठीक करने की अनुमति देती है। निर्माता ऐसे स्मार्ट निगरानी समाधानों को लागू करने के बाद कुछ औद्योगिक परिस्थितियों में वारंटी दावों में लगभग आधे की कमी देख रहे हैं।
महत्वपूर्ण खनिजों के लिए एक ही क्षेत्र पर अत्यधिक भरोसा करने से आपूर्ति श्रृंखला में गंभीर समस्याएं उत्पन्न होती हैं। कोबाल्ट को इसका एक उदाहरण लें — लगभग 70 प्रतिशत कोबाल्ट डेमोक्रेटिक रिपब्लिक ऑफ कांगो, या संक्षेप में DRC से आता है। लेकिन वहां की राजनीतिक स्थिति ठीक-ठाक स्थिर नहीं है, जिसके कारण इस सामग्री की आपूर्ति में लगातार बाधाएं आती हैं और कीमतों में भारी उतार-चढ़ाव आता है। जब कंपनियां इन केंद्रित स्रोतों पर इतनी अधिक निर्भर रहती हैं, तो उन्हें बंद होने के जोखिम, कानूनी परेशानियों और अपनी ब्रांड छवि को नुकसान का सामना करना पड़ता है। इसलिए खनिजों के स्रोत को विभिन्न स्थानों पर फैलाना आवश्यक हो जाता है यदि निर्माता सुचारु रूप से काम करना चाहते हैं और बाजार में बदलाव आने पर भी अनुकूलनशील बने रहना चाहते हैं।
शीर्ष निर्माता खदानों से लेकर कारखानों तक खनिजों के ट्रैकिंग के लिए ब्लॉकचेन तकनीक की ओर बढ़ रहे हैं, जिससे छोटे पैमाने की खनन गतिविधियों में बाल श्रम की समस्याओं और खराब तरीके से विनियमित खुदाई के कारण पारिस्थितिकीय नुकसान जैसे गंभीर मुद्दों से निपटने में मदद मिलती है। रिस्पॉन्सिबल मिनरल्स इनिशिएटिव जैसे कार्यक्रमों के माध्यम से स्वतंत्र जाँच सुनिश्चित करती है कि ये प्रक्रियाएँ कर्मचारी अधिकारों और पर्यावरण संरक्षण दोनों के संबंध में वैश्विक मानकों का पालन करें। चूंकि निवेशक अपने पोर्टफोलियो की नैतिकता के बारे में अधिक चिंतित हो रहे हैं और ग्राहक यह साबित करने की मांग कर रहे हैं कि कंपनियाँ वास्तव में स्थिरता के वादों पर अमल करती हैं, आज के बाजार में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए बैटरी आपूर्ति श्रृंखलाओं के साथ स्पष्ट दस्तावेजीकरण बिल्कुल आवश्यक हो गया है।
कनाडा, ऑस्ट्रेलिया और मोरक्को के कुछ हिस्सों में फैले प्रमाणित खनन संचालन के साथ सीधे काम करने वाले कई आगे की सोच वाले मूल उपकरण निर्माता अब राजनीतिक रूप से अस्थिर क्षेत्रों पर कच्चे माल के लिए अपनी निर्भरता कम कर रहे हैं। फेयर कोबाल्ट एलायंस जैसे समूह तब वास्तविक परिणाम दिखाते हैं जब कंपनियां समस्याओं का सामना करने के लिए एक साथ आती हैं, जहां खनिजों का निष्कर्षण किया जाता है वहां कार्यस्थलों को सुरक्षित बनाते हैं और स्थानीय पारिस्थितिक तंत्र की रक्षा करते हैं। इसी समय, उपयोग किए गए बैटरियों से कोबाल्ट, निकल और लिथियम सहित लगभग 90-95% मूल्यवान धातुओं को पुनः प्राप्त करने वाली पुनर्चक्रण प्रणालियों में बढ़ता निवेश रहा है। यह न केवल ताजा खनन की आवश्यकता को कम करता है बल्कि निर्माताओं को आने वाले नियामक परिवर्तनों से आगे रहने में भी मदद करता है, विशेष रूप से बैटरी उत्पादन मानकों के संबंध में यूरोपीय संघ द्वारा प्रस्तावित नए नियमों के साथ।
दुनिया भर में, सरकारें परिपत्र अर्थव्यवस्था के नियमों को लागू होने वाले कानूनों में बदलकर उन्हें अधिक प्रभावी बना रही हैं। विस्तारित उत्पादक दायित्व या EPR कानून मूल रूप से कंपनियों पर ज़ोर डालते हैं कि वे पुरानी बैटरियों के संग्रह, उचित छंटाई और उनके पुनर्चक्रण सुनिश्चित करने के लिए ज़िम्मेदार हैं। कुछ स्थानों ने लिथियम-आयन बैटरियों के लिए विशेष रूप से 90 प्रतिशत तक की पुनर्प्राप्ति दर हासिल करने के महत्वाकांक्षी लक्ष्य भी निर्धारित किए हैं, जिन पर हम आजकल बहुत अधिक निर्भर हैं। यदि कंपनियाँ इन नियमों का पालन नहीं करती हैं, तो उन्हें गंभीर परिणामों का सामना करना पड़ता है। 2023 की नई यूरोपीय संघ निर्देश के तहत, नियमों का उल्लंघन करने पर प्रत्येक बार 40 हज़ार यूरो से अधिक का जुर्माना लग सकता है। इसका वास्तविक अर्थ क्या है? खैर, ऐसे नीतियाँ खानों से कच्चे माल की खुदाई की आवश्यकता को कम करने में मदद करती हैं। कम खनन का अर्थ है कम आवास स्थल नष्ट होते हैं, कम प्रदूषित जल स्रोत और निष्कर्षण प्रक्रियाओं के दौरान समग्र ऊर्जा खपत में कमी।
2023 के यूरोपीय संघ बैटरी नियमन में निर्माताओं के लिए कठोर स्थिरता मानक निर्धारित किए गए हैं, जिनमें कार्बन फुटप्रिंट की अनिवार्य रिपोर्टिंग और विशिष्ट रीसाइकिल सामग्री के लक्ष्य शामिल हैं। 2030 तक, बैटरियों में कम से कम 12% रीसाइकिल कोबाल्ट और 4% रीसाइकिल लिथियम होना आवश्यक होगा। ये नियम यूरोपीय संघ बाजार में बेची जाने वाली प्रत्येक बैटरी पर लागू होते हैं, जिसका अर्थ है कि यूरोप के बाहर की कंपनियों को सामग्री की खरीद, अपने कारखानों के संचालन और रिकॉर्ड रखरखाव के तरीके को पूरी तरह से बदलना पड़ा है। पोनमैन इंस्टीट्यूट के शोध के अनुसार, अधिकांश आपूर्तिकर्ताओं को अनुपालन की लागत लगभग 740,000 डॉलर प्रति कंपनी के आसपास आती है। 2027 की सीमा तक गैर-अनुपालन वाली बैटरियों के आयात पर प्रतिबंध लगने के कारण, दुनिया भर में उत्पादों के डिजाइन के तरीके में बड़े बदलाव देखे जा रहे हैं। डिजिटल उत्पाद पासपोर्ट, जो कच्चे माल से लेकर उपयोग के अंत तक के निपटान तक सब कुछ ट्रैक करते हैं, आजकल किसी भी गंभीर बैटरी विकास योजना के लिए आवश्यक घटक बन गए हैं।
रीसाइकिलंग तकनीक में नवीनतम उन्नति दक्षता और लागत प्रभावशीलता दोनों के मामले में बड़ी प्रगति कर रही है। उदाहरण के लिए, सीधी कैथोड रीसाइकिलंग नियमित धातुकर्म विधियों के दौरान होने वाली तुलना में लगभग 95% सामग्री को अपरिवर्तित बनाए रखने में सक्षम है। इसी समय, जल धातुकर्मीय दृष्टिकोण लगभग पूर्ण शुद्धता स्तर (लगभग 99%) के साथ लिथियम को निकाल सकते हैं, जो कुछ काफी कुशल जल-आधारित रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से होता है। पुरानी इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों को बिजली ग्रिड के लिए भंडारण समाधान के रूप में दोबारा मौका देने की एक बढ़ती प्रवृत्ति भी है, जो मूल रूप से उनके उपयोगी जीवन को दोगुना कर देती है और उन्हें फिर से उचित रीसाइकिलंग की आवश्यकता होने से पहले 8 से लेकर शायद ही 12 वर्षों तक का अतिरिक्त समय देती है। और उन स्वचालित असेंबली निर्माण प्रणालियों के बारे में मत भूलें जो प्रत्येक वर्ष 100,000 से अधिक इकाइयों को संभालती हैं। ये सुधार नए सिरे से सभी कुछ बनाने की तुलना में कार्बन फुटप्रिंट को काफी हद तक, लगभग आधे स्तर तक कम करने में भी मदद करते हैं।
2025 तक अपेक्षित 35% वार्षिक वृद्धि को संभालने के लिए बैटरी उत्पादन को बढ़ाने के लिए सभी स्तरों पर विस्तृत ध्यान देने की आवश्यकता होती है। नैनोमीटर स्तर तक इलेक्ट्रोड कोटिंग्स को सही ढंग से प्राप्त करने या सख्त माइक्रॉन सहिष्णुता के भीतर इलेक्ट्रोलाइट्स को भरना सुनिश्चित करने जैसी चीजों के बारे में सोचें। जब उत्पादन मात्रा बढ़ती है, तो यदि छोटी-छोटी खामियों को शुरुआत में नहीं पकड़ा जाता है, तो थर्मल समस्याओं के उभरने की संभावना भी बड़ी होती है। बाहर के सर्वश्रेष्ठ निर्माता इन उन्नत SPC प्रणालियों का उपयोग कर रहे हैं जो प्रत्येक व्यक्तिगत सेल के लिए 200 से अधिक विभिन्न मापदंडों की निगरानी करते हैं, जिससे वे दस लाख में 0.5 भागों से कम दोष दर बनाए रखने में सक्षम होते हैं। और दिलचस्प बात यह है कि AI संचालित दृष्टि तकनीक उन बहुत ही छोटी सेपरेटर समस्याओं को पहचानना शुरू कर रही है जिन्हें सामान्य निरीक्षक अपनी आंखों से अकेले नहीं देख सकते। इसका अर्थ है कि समग्र रूप से सुरक्षित बैटरी, जबकि उत्पादन की गति को आवश्यकता अनुसार बनाए रखा जा रहा है।
ऑटोमेशन सिस्टम डिजिटल ट्विन तकनीक के साथ मिलकर गीगाफैक्ट्रियों के दैनिक संचालन के तरीके को बदल रहे हैं। इन आभासी मॉडल का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट अनुप्रयोग और ऊष्मा वितरण प्रतिरूप जैसी उत्पादन लाइन प्रक्रियाओं के लिए वास्तविक परीक्षण की तुलना में लगभग दस हजार गुना तेज़ गति से सिमुलेशन चलाने के लिए किया जा सकता है, जिससे उद्योग रिपोर्टों के अनुसार मान्यीकरण अवधि में लगभग सत्तर प्रतिशत की कमी आती है। रोबोट इलेक्ट्रोड परतों को अद्भुत सटीकता के साथ स्टैक करने में एक साथ काम करते हैं, हालाँकि सटीक माप उपकरण विशिष्टताओं के आधार पर भिन्न होते हैं। इस बीच, स्मार्ट सेंसर पूरे शिफ्ट के दौरान सूखने वाले कमरों के भीतर की स्थितियों पर नज़र रखते हैं। जब इस तरह के हार्डवेयर का सॉफ्टवेयर समाधानों के साथ मेल होता है, तो यह नाजुक विनिर्माण चरणों के दौरान होने वाली गलतियों को कम करने में मदद करता है। इसके अलावा, बैटरी निर्माताओं के हालिया केस अध्ययनों में देखे गए अनुसार, कारखानों को संभावित खराबी के बारे में पहले से चेतावनी मिल जाती है, जिससे बड़े पैमाने के संचालन में अप्रत्याशित ठप्पे के समय में लगभग तीस प्रतिशत की बचत होती है।
उत्पादों को तेजी से बाजार में लाने का अर्थ है लॉजिस्टिक्स ऑपरेशन्स जो घड़ी की तरह सटीक ढंग से काम करते हैं, विशेष रूप से जब दुनिया भर में सीमित सामग्री के साथ काम कर रहे हों। जस्ट-इन-सीक्वेंस दृष्टिकोण यह सुनिश्चित करता है कि असेंबली के दौरान ठीक समय पर पुर्जे पहुंच जाएं, जिससे लगभग 18 प्रतिशत धन मुक्त हो सकता है जो अन्यथा इन्वेंट्री में बंद रहता। पैकेजिंग के मामले में, मानक सेल-टू-पैक सेटअप जैसे मॉड्यूलर डिज़ाइन परिवहन के दौरान लगभग 22% तक खाली जगह को कम करने में मदद करते हैं, और साथ ही झटकों के खिलाफ नाजुक घटकों की बेहतर सुरक्षा भी करते हैं। ब्लॉकचेन तकनीक को जोड़ने से कंपनियों को अपनी आपूर्ति श्रृंखला के 15 से अधिक बिंदुओं पर दृष्टि मिलती है। इससे वे कच्चे माल से लेकर अंतिम उत्पाद असेंबली तक सब कुछ ट्रैक कर सकते हैं। अप्रत्याशित शिपिंग समस्याओं के बावजूद, इस तरह की पारदर्शिता अधिकांश समय लगभग 98% समय पर डिलीवरी बनाए रखने में मदद करती है।