전기 자동차 생산 증가로 인한 금속 수요 증가(p.s 리튬 코발트 배터리 : 전기 자동차 회전 동력 공급, 왜 리튬-코발트인가?, 코발트 : 안정적인 배터리 요소, 코발트의 윤리적 문제 해결, 리튬-..

안녕하세요~ 미미니모입니다 :)

이번 포스팅은 전기 자동차 생산 증가로 인한 금속 수요 증가에 대해서 포스팅하고자합니다.

 

 

전기 자동차 생산 증가로 인한 금속 수요 증가

 

 

■선요약

▷대유행 초기에 전치 자동차 판매는 25% 감소했지만 수요는 다시 증가하고 있습니다.

▷EV 산업으로부터의 수요 증가는 EV 생산에 사용되는 특정 핵심 금속에 대해 2030년까지 14배 증가할 것으로 예상됩니다.

 

2020년 COVID-19로 인해 전기차(EV) 판매가 갑자기 중단됐습니다.

 

하지만, 이 자동차들의 소비자 기반은 금방 사라지지 않을 것입니다. EV는 높은 환경 인식, 비용 감소, 끊임없는 개선된 인프라 덕분에 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

 

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전기차 관련 금속 수요 증가

전기차(EV) 관련 핵심 금속에 대한 수요는 빠른 상승 궤도에 있습니다.

 

구리, 니켈 및 리튬은 EV 배터리 생산에 필요한 핵심 금속 중 일부입니다. 이에 따라 2019~2030년 EV 니켈 수요 증가율은 14배 증가할 것으로 예상됩니다. 리튬과 구리의 수요는 9~10배 증가할 것으로 예상됩니다.

 

세상에 알려진 모든 구리 시각화 - 구리 사용처, 지난 20년간 구리 채굴양, 구리 채굴 국가, 구리

 

Metal	Expected Demand Growth Increase to 2030 in the EV Industry
Nickel	14x
Aluminum	14x
Phosphorus	13x
Iron	13x
Copper	10x
Graphite	10x
Lithium	9x
Cobalt	3x
Manganese	3x

 

이러한 원자재들 중 다수는 저소득 국가에게는 경제에 필수적인 것입니다. 예를들어, 전 세계 EV 제조의 또 다른 핵심 재료인 코발트의 약 50%는 콩고에서 나옵니다.

 

희토류 금속의 중국 지배력 시각화 - 희토류 금속에서 중국 지배력, 중국 최고의 희토류 수출국

 

투자자와 광산 회사들은 이러한 EV 수요 증가로 이득을 얻고 있습니다.

 

 

무엇이 수요의 원동력인가?

기후 변화에 대한 소비자의 인식이 높아지고 수요가 석유와 가스 산업으로부터 멀어짐에 따라 EV에 대한 수요는 엄청나게 증가합니다. 일부 추정치에 따르면, 2040년까지 EV가 전체 승용차 판매량의 절반 이상을 차지할 것으로 예상되고 있습니다.

 

게다가, 많은 정부들은 화석 연료에 대한 의존도를 줄이기 위해 EV의 생산을 약속했습니다. 예를들어, 중국은 2025년까지 EV가 신차 판매의 20%를 차지하도록 하는 목표를 가지고 있습니다.

 

주요 고속도로에서의 EV 주행거리(레인지) 시각화 - 주요 고속도로 EV 레인지, The EV Breakdown : 테슬

 

제조업체와 투자자들 사이에서 테슬라 주가가 2020년 3월 이후 1,000% 이상 상승하는 등 기세를 주도하고 있습니다. 그러나 중국의 NIO와 같은 EV 시장에는 기존의 자동차 제조업체뿐만 아니라 EV로 초점을 옮기고 있는 다른 유망한 업체들이 있습니다.

 

리튬 코발트 배터리 : 전기 자동차 회전 동력 공급

전 세계의 국가들은 더 녹색의 미래를 향해 노력하고 있으며 전기 자동차(EV)는 퍼즐의 핵심입니다.

 

 

실제로, EV 혁명은 2010년 17,000대의 전기 자동차에서 2019년 720만 대로 증가하여 10년도 채 되지 않아 423배 증가하며 잘 진행되고 있습니다. 동시에, 우리는 종종 현대 기술을 작동시키는 다양한 재료들을 당연하게 여긴다. 전기를 공급하기 위해서는 전략적인 광물, 특히 코발트의 사용이 필요합니다.

 

우리에게 리튬 배터리의 코발트가 강력하고 신뢰할 수 있는 배터리 기술을 어떻게 변화시키는지 살펴보겠습니다.

 

 

경쟁 우위를 점하는 방법 : 리튬-코발트 조합

EV에는 5가지 기본 리튬 배터리 조합이 있으며, 각 배터리에는 장단점이 있습니다.

 

▷리튬 니켈 코발트 알루미늄(NCA)
▷리튬 니켈 망간 코발트(NMC)
▷산화 리튬 망간(LMO)
▷티탄산 리튬(LTO)
▷인산 리튬(LFP)

 

많은 리튬 이온 배터리 구성으로부터 EV 제조업체는 리튬 코발트 조합을 선호합니다. 그 결과, NCA와 NMC 배터리가 EV에서 가장 널리 사용되고 있습니다.

 

 

다른 배터리의 에너지 밀도와 출력이 낮기 때문에 장거리 EV에는 실용적이지 않습니다. 코발트가 부족하기 때문이기도 합니다.

 

 

왜 리튬-코발트인가?

전기에 관한 한 리튬코발트 배터리는 타의 추종을 불허합니다. 코발트의 특정 특성으로 인해 코발트가 나머지 특성보다 두드러집니다.

 

▷높은 에너지 밀도
▷열안정성
▷고특이 전력
▷낮은 자가 방전 속도
▷저중량
▷재활용가능성

 

리튬코발트 배터리는 EV가 더 멀리 이동할 수 있게 해 줄 뿐만 아니라 안전성과 지속성도 향상시킵니다.

 

 

 

코발트 : 안정적인 배터리 요소

코발트의 높은 에너지 밀도는 배터리가 더 작은 공간에서 더 많은 에너지를 포장할 수 있게 해주며, 가볍고 동시에 강력해집니다. 또한 고온을 견딜 수 있는 능력은 EV의 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다

 

게다가, 코발트는 배터리의 수명을 늘리고 재활용성이 높은 상태로 유지되어 보다 지속 가능한 배터리 공급망을 촉진합니다.

 

 

이러한 장점에도 불구하고 EV 제조업체는 공급망과 관련된 다양한 이유로 배터리의 코발트 함량을 줄이기 위해 노력하고 있습니다.

 

▷코발트는 니켈과 구리 광산의 부산물로 구하기가 더 어렵다.
▷코발트는 니켈 가격의 두 배가 넘는 US$33,000/tonne로 비싸다.
▷일반 대중들은 콩고에서 코발트 채굴을 아동 노동, 힘든 환경, 부패와 연관짓는다.

 

코발트는 비윤리적 광산 관행과 관련될 수 있지만, 여전히 EV 제조업체에게 필수적인 요소이며, 이는 테슬라가 광산 대기업인 글렌코어로부터 매년 6,000톤의 코발트를 구입하기로 합의한 것에서 입증되었다.

 

 

코발트의 윤리적 문제 해결

EV 제조업체와 광부들은 코발트 채굴과 관련된 윤리적 문제를 완화하기 위해 노력하고 있는 조직들과 힘을 합쳤습니다.

 

▷페어 코발트 동맹
▷책임 광물 이니셔티브
▷책임 코발트 이니셔티브
▷클린 코발트 이니셔티브

 

이러한 이니셔티브가 진행됨에 따라, 우리는 DRC 외부의 더 많은 국가에서 채굴되는 코발트를 포함하여 EV 배터리에서 윤리적으로 채굴되는 코발트를 가진 미래를 볼 수 있습니다.

 

당분간 리튬코발트 배터리가 어떻게 EV를 구동시키는지 지켜보는 것은 흥미롭습니다.

 

 

리튬-코발트 배터리 구성 요소

리튬-코발트 배터리에는 다음 세가지 주요 구성 요소가 있습니다.

 

▷음극은 양전하를 띠는 전극으로, 코발트, 니켈, 망간, 철, 알루미늄의 산화리튬으로 만들어진다.
▷양극은 보통 흑연으로 만들어진 음전하를 전달하는 전극이다.
▷전해질은 액체나 젤 형태의 리튬염이며, 이온들이 음극에서 양극으로 흐르도록 한다.

 

작동 방식

배터리가 충전되면 리튬 이온은 음극에서 양극으로 전해질을 통해 흐르게 되며, 양극은 사용을 위해 저장됩니다. 동시에, 전자는 외부 회로를 통과하고 음극 전류 수집기를 통해 양극에 수집됩니다.

 

 

배터리가 전류를 생성할 때(예: 방전), 이온은 양극에서 음극으로 전해질을 통해 흐르고, 전자는 외부 회로를 따라 역방향으로 흐르면서 EV에 전원을 공급합니다.

 

음극의 구성은 배터리 성능을 크게 좌우합니다. EV 배터리의 경우 리튬-코발트 조합이 중요한 역할을 합니다.

 

EV 시장은 향후 10년 동안 엄청난 성장을 경험할 수 있지만 몇 가지 장애에 직면해 있습니다. 현재 EV 충전 인프라는 비용이 많이 들고 지역 주유소만큼 편리하지 않으며 리튬 코발트 배터리는 이러한 장애물을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

 

배터리 저장소 : EV 충전소의 미래?

전기차 배터리를 충전하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

 

1. 교류(AC) 충전기는 주기적으로 방향을 반대로 하는 교류 전류를 제공합니다.
2. 직류(DC) 급속 충전기는 한 방향으로만 이동하는 직류를 제공합니다.

 

하지만 함정이 있습니다.

 

EV 배터리는 직류 형태로만 에너지를 저장할 수 있습니다. EV 배터리를 충전하려면 온보드 충전기가 AC 충전기의 교류 전류를 직류로 변환하여 충전 시간을 크게 늘려야 합니다.

 

 

현재 EV 충전기는 세 가지 유형으로 제공됩니다.

 

 

한편, 몇 가지 장애물은 여전히 충전 인프라의 부족에서 긴 충전 시간까지 EV 구매자들을 좌절시킵니다.

 

정지해 있는 배터리 저장이 해결책이 될 수 있습니다.

 

 

고정 배터리 저장소 : EV 충전 에니그마 해결

충전된 배터리는 수요가 많은 시간 동안 그리드에서 전력을 끌어오지 않고도 EV에 직류를 공급할 수 있습니다. 이를 통해 충전소 전기요금 중 상당 부분을 차지하는 전기요금을 크게 줄일 수 있습니다.

 

 

특정 시간에 가장 높은 전기 사용률은 실제 소비되는 에너지 비용과 별개로 수요 요금을 결정합니다. 즉, 다중 차량이 전력망에서 전력을 통해 충전될 때 수요 요금이 천문학적일 수 있습니다.

 

정지 배터리 저장 시스템은 수요가 낮을 때 그리드에서 충전할 수 있으며, 수요가 높을 때 차량에 직류 전류를 공급하는데 사용할 수 있습니다.

 

결과적으로, 이것은 전기 비용뿐만 아니라 충전 시간을 극적으로 줄일 수 있습니다.

 

 

고정 배터리 저장 활성화

고정식 배터리 스토리지 시스템을 대규모로 개발하는 데는 많은 비용이 듭니다. 리튬 코발트 배터리는 재활용성을 통해 이러한 비용을 줄일 수 있습니다.

 

 

수리할 수 없을 정도로 손상이 가지 않는 한, 재활용 회사들은 리튬 코발트 배터리 팩을 고정 저장 시스템으로 제2의 삶을 위해 리퍼브할 수 있습니다.

 

배터리를 재사용하면 순환 경제가 활성화되고 폐기물, 오염 및 비용이 절감됩니다. 이는 충전 인프라를 개선할 뿐만 아니라 EV 배터리를 위한 보다 지속 가능한 공급망을 구축할 것입니다.

 

 

리튬 코발트 배터리

배터리의 코발트 함량을 줄이려는 노력에도 불구하고 리튬-코발트 조합은 EV 배터리의 최적 기술로 남아 있습니다.

 

EV 시장에서의 성장이 임박했으며, 리튬코발트 배터리는 차량 성능 향상과 충전 인프라 모두에서 중심을 잡을 수 있습니다.

 

 

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