EN
Viungo vya Haraka
Kufuata standadi za kimataifa za usalama, hasa UL 2580 kutoka mwaka 2023 kwa ajili ya bateria za EV, ni muhimu sana kwa kupunguza hatari. Mistari hii inahitaji majaribio mengi yanayoshikika juu ya bateria pia masharti makali. Yanachunguza jinsi seli zinavyosimama dhidi ya joto, uharibifu wa kimwili, na shinikizo la umeme. Wakuzaji wa bateria walio juu wameundia miendelo kadhaa ya mifumo ya ulinzi. Baadhi hutumia vizingiti vilivyojavazwa kwa vitu vya ceramic ili zisitoke vifundo vya dendrites. Wengine hujumuisha elektrolaiti maalum ambayo husimamia moto, ambayo husaidia kudhibiti mapigo makali ya joto. Vipengele vya usalama vya aina hii havisiwezi kuchukuliwa kama si lazima kabisa kwa kuwa vibadiliko vya bateria vinaweza kwakeleta watu katika hatari au kusababisha matatizo makubwa kwa huduma muhimu kama vile mitandao ya nguvu na mitandao ya usafiri.
Usimamizi wa ubora si tu kuhusu kupokea cheti cha ISO 9001 sasa hivi. Wakulima wakuu wanaingiza mara kwa mara utawala wa kitabu cha mchakato katika shughuli zao, ziinajumuisha kila kitu kutoka uvimbishaji wa electrode mpaka ujumuishaji wa seli na mzunguko wa undani. Kudumisha macho juu ya viwango vya unyevu chini ya sehemu 10 kwa milioni na kuangalia vitu ndani ya vituo vya baridi husimamia matatizo yaliyofichwa kabla hayaathiri ufanisi wa bidhaa baadaye. Utafiti mpya kutoka mwaka 2023 ukaweka wazi jambo moja la kuvutia pia. Watoa huduma walio juu ambao wamebadilika kabisa kwenda kwenye ukaguzi wa kidijitali kwa kutumia mtazamo wake umepungua vibaya vyao kutoka kwenye mashine kama vile kushuka kwa kiasi cha theluthi mbili kulingana na makampuni bado yanayotegemea magadhi ya kibanda. Hii inawakilisha sababu njia zenye data zinachukua umuhimu sasa. Wakati makampuni huweka tarakimu kwa kila hatua kutoka kwenye malighafi mpaka paketi kamili za betri, kufanya kazi ya kupata asili ya matatizo wakati wa ukaguzi kuwa rahisi zaidi na haraka.
Mifumo ya kisasa ya kujifunza kwa mashine inaweka kazi data kubwa sana ya uendeshaji sasa hivi ikiwa ni pamoja na mambo kama vile mabadiliko ya voltage, mabadiliko ya joto katika vipengele, na usomaji wa kina wa impedance kupredikia wakati ambapo vifaa vitakapoanza kushindwa. Kulingana na utafiti wa hivi karibuni uliochapishwa katika Journal of Power Sources mwaka jana, mifumo hii inaweza kutambua matatizo yanayokuja kwa usahihi wa takriban asilimia 92. Kinachosababisha kumshangaza ni kwamba husahihisia alama za mapema wiki mbalimbali kabla ya wakati—jambo ambalo hakuna mtu awezaye kuona hadi kuwa ni mchana mno. Unapotumia teknolojia ya twin digital kwa ajili ya majaribio, aina hii ya ufahamu unaoweza kupredikia unaruhusu timu za uhandisi kurekebisha makosa ya ubunifu kabla haviweke matatizo makubwa. Wakuzaji wanataja kuona kupungua kwa mashtaka ya garanti kama nusu katika baadhi ya mazingira ya viwandani baada ya kutekeleza suluhisho hizi smart za ufuatiliaji.
Kumwamini mwingine mmoja wa maeneo kwa madini muhimu husababisha matatizo makubwa katika upatikanaji wake. Chukua kobalti kama mfano fulani ambapo karibu asilimia 70 ya kobalti zote inatokana na Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo, au DRC kama ifahamika. Lakini mambo pale hayatawala kwa sababu ya kutokuwepo kwa utulivu wa kisiasa, ambacho husababisha mapungufu mara kwa mara katika upatikanaji wake na kuifanya bei iendelea kupanda na kushuka vibaya. Wakati watu wanaokuza wanapobainishwa sana kwenye vyanzo hivi vilivyonjaa, wanakumbwa na hatari ya kuzimwa, matatizo ya kisheria, na uharibifu wa picha yao ya biashara. Kwa hiyo, kuwasilisha madini kutoka eneo la mbali mbali huwa lazima kabisa ikiwa watoa wanataka kuendelea kazi kwa urahisi na kuwa wenye uboreshaji unapopitikana.
Wavuaji wakuu wanavyotumia teknolojia ya blockchain ili kufuatilia madini yanayotoka kutoka kwenye mialiko hadi katika vituo vya uundaji, ambayo husaidia kutatua matatizo makubwa kama vile matatizo ya watoto kwenye uchimbaji wa masoko na dhoruba ya ekolojia inayosababishwa na tabia mbaya za kuuchimba zisizosimamiwa vizuri. Uangalizi wa kitaifa kupitia miradi kama Responsible Minerals Initiative unasaidia kuhakikisha kwamba tarakimu hizi zinazingatia viwango vya kimataifa kuhusu haki za wafanyakazi na ulinzi wa mazingira. Kama watoa pesa wanavyozidi kuwa na wasiwasi kuhusu maadili ya mistari yao na wateja wanavyotaka ushahidi kwamba mashirika hutendea kweli ahadi zao juu ya kuendelea bila kuharibu, usajili wazi wa mawasiliano kwenye mfululizo wa lilimi umekuwa muhimu sana ili kubaki wenye uwezo wa kuishi bila kuenda porini katika sokoni leo.
Watu wengi wenye mawazo ya maeneo ya kwanza wa matumizi ya vifaa vinavyotolewa kwa moja kwa moja wanafanya kazi moja kwa moja na miradi ya kuokota madini yanayoidhinishwa katika Canada, Australia, na sehemu fulani za Morocco ili kupunguza ukweli wao kwenye maeneo yanayoshindwa kudhibitiwa kwa sababu za siasa kwa ajili ya malighafi. Vikundi kama vile Chama cha Kiboriti cha Ufairi vinaonyesha matokeo halisi wakati makampuni yanajikuta pamoja kutatua matatizo kwa uso, kuifanya eneo la kazi liwe salama zaidi na kulinda mitambo ya asili ambapo madini yanachomeshwa. Wakati huo huo, umewezeka kuongezeka kwenye uwekezaji katika mifumo ya upya yenye uwezo wa kurudisha takriban 90-95% ya viashiria muhimu kutoka kwenye betri zilizotumika ikiwemo kiboriti, nikeli, na lithiamu. Hii haipunguzi tu hitaji la kuokota kwa kiboriti kipya bali pia husaidia watawala wa vifaa kusonga mbele ya mabadiliko ya sheria yanayokuja, hasa kwa kanuni mpya zenye mapendekezo ya Muungano wa Ulaya kuhusu vipengele vya utengenezaji wa betri.
Kote ulimwengu, serikali zinawasilisha sheria za uchumi wa mvuke kwa kuwaweka sheria halisi ambazo lazima zifuate. Sheria ya uwajibikaji wa msingi wa mtoaji (EPR) hulazimisha makampuni kushughulikia kukusanya vituo vya zamani, kuyachuma vizuri, na kuhakikisha vimepakiwa upya. Baadhi ya maeneo pia yameweka malengo makuu, yanayotarajia kiwango cha kurudi hadi asilimia 90 hasa kwa batarini hizo za lithium-ion ambazo tunategemea sana leo sasa. Ikiwa makampuni hayafuata masharti haya, huja katika mateso makubwa. Chini ya Mkondo Mpya wa EU wa mwaka 2023, adhabu za fedha zinaweza kufikia zaidi ya elfu 40 ya euros kwa kila mara mtu akivuruga sheria. Hii inamaanisha nini? Sheria hizo husaidia kupunguza hitaji la kutafuta vyanzo vya nguvu kutoka mitani. Utafutaji mdogo unamaanisha mahali pasipo haribiwa, maji hayapobishwi, na matumizi ya nishati yakipungua wakati wa utafutaji.
Sheria ya Beteria ya Ulaya kutoka mwaka 2023 imeweka viwango vya uendeshwaji bora ambavyo wazalishaji wote wanapaswa kuyafuata, ikiwa ni pamoja na ripoti za lazima za mizani ya kaboni na malengo maalum ya yale yanayorudishwa tena. Mpaka mwaka 2030, beteria zitahitaji angalau asilimia 12 ya kobalti iliyorudishwa tena na asilimia 4 ya lithium iliyorudishwa tena. Sheria hizi zinatumika kwa kila betri inayouzwa kwenye soko la Ulaya, ambalo linamaanisha kwamba makampuni nje ya Ulaya yamepasa kubadilisha kamili jinsi wanavyochagua vyanzo, kuendesha vitofali vyao, na kuhifadhi rekodi. Kulingana na utafiti wa Ponemon Institute, zaidi ya watoa wengi wanakumbana na gharama za kufuata sheria zinazokwenda hadi $740,000 kila mmoja. Kwa sababu ya hatari ya kikomo cha 2027 cha kuzuia uvuvi wa beteria ambazo hazifuate sheria, tunapona mabadiliko makubwa katika namna ambavyo bidhaa zimeundwa duniani kote. Pasipoti za bidhaa za kidijitali, ambazo zifuatilia kila kitu kutoka kwa vyanzo vya msingi hadi usimamizi wa mwisho wa maisha, zimekuwa sehemu muhimu katika mpango wowote wa serikali wa maendeleo ya beteria leo.
Mapinduzi ya hivi karibuni katika teknolojia ya kupya tena inafanya mafanikio makubwa kwa uhusiano na ufanisi pamoja na bei yenye faida. Kwa mfano, upya tena wa moja kwa moja wa cathode unaweza kudumisha takriban asilimia 95 ya vitu vyote bila kuharibiwa kama huuzwa wakati wa njia za kawaida za kutembeza. Wakati huo huo, njia za hydrometallurgical zinaweza kutoa lithium kwa usafi wa karibu asilimia 100 kwa matumizi ya mafunzo ya kikemia yanayotokana na maji ambayo ni ya ufanisi sana. Pia kuna tendensi inayokuwa kubwa kwamba batari za zamani za magari ya umeme zinapewa fursa ya pili kama suluhisho la kuhifadhi nishati kwa ajili ya mitambo ya umeme, ambayo kiasi cha kutosha husonga miaka yao muhimu mara mbili ikiongeza kati ya miaka 8 hadi labda miaka 12 zaidi kabla ya kuwa lazima kupewa upya tena. Na tusisahau pia mifumo ya kujitenga yasiyotarajiwa ambayo inashughulikia zaidi ya vifaa 100,000 kwa kila mwaka. Mapinduzi haya pia yanampoa mazingira kwa kupunguza mizani ya kaboni kwa sababu kubwa, mahali pa kati ya nusu lingine kulingana na uliopangwa kutengeneza mambo yote kwa kuanzia mwanzo.
Kupanda uzalishaji wa betri kwa kushinjia ongezeko la mwaka wa 35% lililotarajiwa hadi mwaka 2025 linahitaji makini juu ya mada zote. Fikiria mambo kama vile kupata mavimbisho ya electrode sawa kabisa hadi kwenye kiwango cha nanometer, au kuhakikisha kuwa manenosha yanajaa ndani ya vigezo vya micron vinavyopewa. Wakati kiasi cha uzalishaji kikiongezeka, pia kuna uwezekano mkubwa wa matatizo ya joto kutokea ikiwa vibadiliko vidogo havijafahamika mapema. Wazalishi bora zaidi wanaotumia mifumo hii ya SPC inayofuata zaidi ya paramita 200 kwa kila seli moja, ambayo husaidia kudumisha kiwango cha vibadiliko chini ya sehemu 0.5 kwa miliioni. Na kuvutia zaidi, teknolojia ya kuona yenye nguvu ya AI imeanza kugundua matatizo madogo sana ya kioevu ambayo wasimamizi wa kawaida hawawezi kuona kwa macho yao peke yake. Hii inamaanisha betri bora zaidi kwa ujumla bila kuchelewa kasi ya uzalishaji.
Mifumo ya automatisering pamoja na teknolojia ya digital twin ni kubadilisha jinsi gigafactories kazi siku hadi siku. Mifano hizi za kweli zinaweza kuendesha simulation kwa ajili ya michakato ya mstari wa uzalishaji kama vile matumizi ya electrolyte na mifumo ya usambazaji wa joto kwa kasi ya karibu mara elfu kumi kwa kasi kuliko upimaji halisi utachukua, ambayo hupunguza muda wa uthibitisho kwa takriban asilimia sabini kulingana na ripoti za sek Roboti hufanya kazi pamoja na kuweka safu za elektroni pamoja kwa usahihi mkubwa, ingawa vipimo sahihi hutofautiana ikitegemea vipimo vya vifaa. Wakati huohuo, vifaa vya ufahamu vinafuatilia hali za ndani ya vyumba vya kukausha wakati wa zamu. Wakati vifaa hukutana na ufumbuzi wa programu kama hii, husaidia kupunguza makosa yaliyotokea wakati wa hatua nyeti za utengenezaji. Kwa kuongezea, viwanda hupata onyo mapema kuhusu matatizo yanayoweza kutokea kabla hayajatokea, na hivyo kuokoa asilimia 30 ya muda wa kukosa kazi kwa sababu ya matatizo makubwa kama inavyoonekana katika utafiti wa hivi karibuni wa wazalishaji wa betri.
Kupata bidhaa sokoni haraka zaidi inamaanisha kuwa na shughuli za usafirishaji zinazofanya kazi pamoja kama sauti, hasa wakati inashughulikia vitu vya kikabila vinavyopatikana kikweli tu duniani kote. Mbinu ya just-in-sequence inahakikisha kuwa sehemu zinapokea wakati maalum unaohitajika wakati wa ujengaji, ambayo inaweza kuwawezesha kutumia pesa kuhusu asilimia 18 ambazo zingekaa katika hisa. Kwa upande wa uvimbishaji, mifano inayotumia mbinu ya kiasi kama vile mpangilio wa kawaida wa seli-kwa-paki husaidia kupunguza nafasi iliyopotea wakati wa usafirishaji kwa asilimia 22, pia husaidia kulinda vipengele vyenye uvivu bora dhidi ya vishindo. Ongezeko la teknolojia ya blockchain linapa kampuni macho zaidi ya pointi 15 katika mchakato wao wa supuni. Hii inawawezesha kufuatilia kila kitu kutoka kwa vyanzo vya msingi hadi kwenye ujengaji wa bidhaa ya mwisho. Hata kama kuna matatizo ya usafirishaji yanayoweza kuchukuliwa vibaya, aina hii ya waziwashauri husaidia kudumisha uwasilishaji wa wakati wa karibu asilimia 98 kwa muda mwingi.