توسعه خودروهای برقی به صنایع معدنی گره خورد
مرکز پژوهش‌های مجلس می گوید اگر چه در ایران درحال حاضر آمادگی فناورانه برای تولید خودروهای برقی و ذخیره انرژی در کشور وجود ندارد، اما بازارهای صادراتی و رشد تقاضای محصولات با ارزش افزوده بالا می‌تواند به‌طور جدی در دستورکار راهبردهای بخش معدن و صنایع معدنی ایران قرار گیرد.
افزایش حساسیت‌های زیست‌محیطی سال هاست که منجر به رشد فزاینده تولید و مصرف خودروهای برقی به‌خصوص در جوامع پیشرفته شده است. در شرایط کنونی بسیاری از خودروسازان معتبر جهانی با در نظر گرفتن آینده خودروسازی که کاهش اتکا به سوخت‌های فسیلی و حرکت به سمت سوخت‌های پاک را مدنظر دارد، قدم‌های مصممی در این مسیر برداشته‌اند. با این حال اما درایران تولید و عرضه محصولات برقی در حد ایده یا استراتژی آینده شرکت‌های خودروساز دیده شده و برخی خودروسازان تنها به نمونه‌سازی خودروهای هیبریدی و برقی اکتفا کرده‌اند.
به این ترتیب به نظر می‌رسد که برای دستیابی به این خودروها از مسیر داخلی، راه طولانی در پیش داریم. اما همان‌طور که عنوان شد استفاده از خودروهای برقی با در نظر گرفتن مسائل زیست محیطی در بسیاری از کشورها فراگیر شده و این در شرایطی است که خودروسازان در کنار توسعه وسایل نقلیه خودران، اعمال فناوری اینترنت اتصال در خودروها و همچنین حمل‌ونقل اشتراکی آینده خود را در توسعه محصولات برقی می‌بینند.
فراگیری خودروهای برقی در دنیا هم اکنون به میزانی است که تنها در سال ۲۰۱۷ میلادی با ۵۴ درصد رشد نسبت به سال قبل آن از مرز یک میلیون دستگاه عبور کرده و در همین سال، میزان فروش خودروهای برقی، حدود ۵ درصد کل بازار خودروهای سبک سواری تخمین زده شده است. براساس پیش‌بینی موسسات بین‌المللی، رشد فروش خودروهای برقی سواری، به ۴ میلیون در سال جاری، ۱۲ میلیون تا سال ۲۰۲۵ و نهایتا ۲۱ میلیون دستگاه در سال ۲۰۳۰ خواهد رسید. علاوه‌بر این، پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۳۰ از هر ۵ خودروی سبک سواری در خیابان‌ها، یک خودرو تمام برقی باشد و به‌صورت تجمعی نزدیک به ۳۴۰ میلیون خودروی برقی وارد بازار شود.
اما توسعه محصولات برقی به همراه خود ملزوماتی دارد؛ به‌عنوان نمونه تولید باتری این خودروها و همچنین استحکام و سبکی بدنه محصولات برقی صنایع بالادستی را درگیر خود می‌کند و اینجاست که بخش معادن و صنایع معدنی تحت تاثیر فراگیر شدن خودروهای برقی قرار می‌گیرد؛ همان‌طور که عنوان شد نخست از منظر باتری‌ها و منابع ذخیره انرژی و دوم از منظر بدنه خودروهای برقی.
در این زمینه دفتر انرژی، صنعت و معدن مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی به تازگی در گزارشی با عنوان «آینده‌پژوهی توسعه خودروهای برقی و آثار آن بر صنایع معدنی» به تبیین چشم‌انداز خودروهای برقی با توجه به ملزومات آن پرداخته است. همان‌طور که عنوان شد در این گزارش از منبع انرژی خودروهای برقی یعنی باتری‌ها و همچنین کاهش وزن خودرو برای کاهش میزان مصرف انرژی، به‌عنوان دو عامل اصلی گسترش برقی‌ها یاد شده است؛ عواملی که به نوعی صنایع بالادستی را درگیر خود می‌کند.حال آنکه به‌طور خاص برای مواد معدنی و فلزی مورد نیاز در صنعت خودروهای برقی، چالش کمبود منابع، بالا رفتن ارزش مواد اولیه و توسعه صنایع جدید، پیش‌بینی می‌شود. به این ترتیب در گزارش مرکزپژوهش‌های مجلس این نکته مورد تاکید قرار گرفته که اگر چه در ایران درحال حاضر آمادگی فناورانه برای تولید خودروهای برقی و ذخیره انرژی در کشور وجود ندارد، اما بازارهای صادراتی و رشد تقاضای محصولات با ارزش افزوده بالا می‌تواند به‌طور جدی در دستورکار راهبردهای بخش معدن و صنایع معدنی ایران قرار گیرد.
کشورهای پیشرو در تولید برقی‌ها
در گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس بخشی به کشورهای پیشرو در تولید برقی‌ها اختصاص یافته است. در این زمینه عنوان شده که صرف‌نظر از نوع خودروهای برقی، بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته دنیا، در پی گسترش این نوع از خودروها هستند. در همین راستا و برای سنجش ارزیابی توسعه صنعت و بازار خودروهای برقی، شاخصی به نام شاخص خودروی برقی مکنزی توسط موسسه معتبر مکنزی طراحی شده و به واسطه این شاخص، فعالیت‌های ۱۵ کشور اصلی این حوزه ارزیابی شده است. این شاخص دو بعد اصلی بازار و تقاضا و صنایع و تامین را دربرمی‌گیرد و به بسیاری از سازمان‌های فعال درصنعت خودرو، حمل‌ونقل و انرژی کمک می‌کند تا به درک صحیحی از تکامل خودروهای برقی و روندهای پیش روی این خودروها دست یابند. طبق این شاخص در میان ۱۵ کشور پیشرو که مورد بررسی قرار گرفته‌اند، کشور چین نسبت به سایر رقبا پیشی گرفته است و در سال ۲۰۱۷، ناوگان خودروهای برقی کشور چین تبدیل به بزرگ‌ترین ناوگان در دنیا شد. درادامه این گزارش آمده که از ۸۷۳ هزار خودروی برقی تولید شده در سال منتهی به ۲۰۱۷، حدود ۴۳ درصد توسط تولیدکنندگان چینی انجام شده است. در همین راستا، شرکت آمریکایی تسلا نیز بخشی از تولید خودروهای برقی خود را به چین منتقل کرده است. این در شرایطی است که تولیدکنندگان بزرگ خودرو مانند ژاپن، آلمان، آمریکا، کره جنوبی و فرانسه نیز از نظر صنعتی، امتیاز بالایی در صنعت خودروهای برقی کسب کرده‌اند.
در ادامه این گزارش همچنین این نکته مورد تاکید قرار گرفته که رشد فروش خودروهای برقی در سال‌های اخیر و پیش‌بینی افزایش آن در سال‌های آتی، نشات گرفته از دو عامل محرک سیاست‌ها و مقررات و همچنین تقاضای مشتری بوده است. آنچه مشخص است عامل سیاست‌ها و مقررات سیاست‌گذاران در کشورهای مختلف با توجه به ملاحظات محیط زیستی و با اعمال قوانین و مقررات، موجب توسعه خودروهای برقی شده است. اقتصاد مبتنی بر کاهش مصرف سوخت و آلایندگی، مشوق‌های مالی و محدودسازی دسترسی به خودروهای بنزینی و دیزلی ازجمله این قوانین و مقررات است. در این گزارش ۱۰ کشور پیشرو در زمینه خودروهای برقی ازجمله چین، ایالات متحده آمریکا، نروژ، آلمان، ژاپن، بریتانیا، فرانسه، سوئد، کانادا و هلند مثال زده شده که طیف وسیعی از سیاست‌ها را برای ترویج استفاده از وسایل نقلیه برقی در نظر گرفته‌اند. نمونه‌های اولیه این برنامه‌ها و ابتکارات نیز شامل برنامه‌های دولتی تسهیل خرید و مشوق‌های مالی برای تسهیل در تولید و استفاده از خودروهای برقی و کاهش هزینه استفاده از آنها بوده است. همچنین از منظر محدودسازی خودروهای احتراقی، این کشورها به واسطه انواع سیاست‌های نظارتی در سطوح مختلف، ازجمله استانداردهای مصرف سوخت و محدودیت در گردش وسایل نقلیه براساس تولید گازهای گلخانه‌ای توسعه بازار این خودروها را مدیریت می‌کنند. برای مثال در اتحادیه اروپا برای دستیابی به اهداف سیاست‌های مربوط به آلایندگی دی اکسید کربن، خودروهای برقی باید تا سال ۲۰۳۰ حدود ۲۲ درصد از کل بازار خودرو را به دست آورند. به این ترتیب در گزارش مرکزپژوهش‌های مجلس این موضوع مورد تاکید قرار گرفته که مشوق‌های مالی دولتی ازجمله سوبسیدها و معافیت‌های مالیاتی موجب می‌شود تا هم سازندگان و هم مشتریان توانایی مشارکت در بازار خودروهای برقی را داشته باشند. محدودسازی دسترسی شهری به خودروهای احتراق داخلی نیز در برنامه بسیاری از شهرهای دنیا به چشم می‌خورد. به‌طور مثال پاریس قصد دارد تردد خودروهای بنزینی و دیزلی را در مرکز شهر تا سال ۲۰۳۰ متوقف کند. لندن و بسیاری از مراکز شهر در سراسر بریتانیا نیز تا سال ۲۰۲۵ همین تصمیم را اجرایی خواهند کرد. همچنین شهر پکن با اجرای طرح‌هایی در پی جلوگیری از پلاک شدن خودروهایی از این دست است. به‌طور کلی بیشتر کشورهای پیشرو در تولید خودروهای برقی، سیاست‌هایی در قالب تشویق خریداران و تولیدکنندگان و همچنین منع تردد خودروهای سوخت فسیلی وضع کرده‌اند. حتی کشورهای درحال توسعه‌ای مانند سریلانکا و کاستاریکا نیز طرح‌هایی برای منع تردد خودروهای سنتی در دست دارند.
نگرانی از مصرف برقی‌ها
در بخش دیگری از گزارش علاوه بر طرح‌های حمایتی و مشوق‌های دولتی در حمایت از رشد خودروهای برقی، به نگرانی و سلیقه مشتریان این خودروها نیز پرداخته شده است. در گزارش بازوی پژوهشی مجلس تاکید شده اگرچه خودروهای تمام‌برقی مدرن مزایای متعددی را ارائه می‌دهند، اما با وجود این بسیاری از مشتریان، نگرانی‌های بنیادی در این رابطه دارند. ازجمله این نگرانی‌ها می‌توان به پیمایش، هزینه خرید، نبود زیرساخت مناسب برای شارژ خودروها و زمان زیاد الزام برای شارژ خودروها اشاره کرد. مرکز پژوهش‌ها در راستای ارزیابی این نگرانی‌ها به نظرسنجی انجام شده توسط موسسه مشاوره دیلیوت در کشورهای مختلف پرداخته و تاکید کرده که این نظرسنجی نشان می‌دهد بیشترین سطح نگرانی‌ها مربوط به برد مسافت، هزینه و نبود زیرساخت‌هاست. باید توجه داشت مزیت‌هایی چون عملکرد، فناوری به روز، دسترسی کامل شهری، سواری کم‌صداتر، هزینه‌های جاری کمتر، طراحی خاص بیرونی و فضای داخلی مناسب، تا حدودی برای پوشش دادن این نگرانی‌ها موثر بوده‌اند. در ادامه نگرانی مشتری‌ها به مصرف برقی‌ها که یکی از موارد آن پیمایش بود در این گزارش تاکید شده که انتظار می‌رود با ظهور نسل جدید خودروهای تمام برقی، نگرانی‌ها پیرامون برد مسافتی این خودروها از بین برود. حتی طبق ادعای برخی از تولیدکنندگان، برد خودروهای برقی از خودروهای احتراق داخلی نیز بیشتر خواهد شد. همان‌طور که مشخص است، خودروهای با برد نزدیک به هزار کیلومتر تا حداکثر ۵ سال دیگر تجاری شده و به‌صورت انبوه در اختیار مشتریان قرار خواهد گرفت. در مورد چالش قیمت بالای برقی‌ها نیز عنوان شده که اگر متقاضیان خودروهای برقی بتوانند از نگرانی‌های فنی حول خودروهای برقی صرف‌نظر کنند، قیمت این خودروها می‌تواند یک عامل بازدارنده باشد. البته این نگرانی با گذشت زمان و پیشرفت فناوری رو به کاهش است. نگرانی سوم که از آن به‌عنوان نبود زیرساخت مناسب شارژ خودروهای برقی یاد می‌شد نیز ظاهرا با راه حل‌هایی همراه است هر چند که در گزارش یاد شده این نکته مورد تاکید قرار گرفته که زیرساخت کنونی شارژ خودروهای برقی متناسب با نیاز آینده رو به رشد این صنعت نیست. اما نگرانی حول این امر به دو دلیل در آینده نزدیک کمتر خواهد شد. اول اینکه همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، نسل جدید خودروهای برقی، برد مسافتی بیشتری از مدل‌های کنونی خواهند داشت، به همین دلیل امکان شارژ خانگی خودروها فراهم می‌شود. دوم، کاهش زمان لازم برای شارژ خودروها، امکان شارژ سریع و فوق سریع در ایستگاه‌های شارژ را فراهم می‌کند. ایده دیگر استفاده از صفحات خورشیدی بر سقف خودروها برای شارژ باتری است. اگرچه ایلان ماسک، مدیرعامل شرکت تسلا به دلایلی از این ایده استقبال نکرده است، اما شرکت‌های هیوندای و تویوتا درپی پیاده‌سازی این مفهوم جدید در خودروهای برقی هستند. نگرانی چهارم نیز که از آن به‌عنوان زمان لازم برای شارژکردن نام برده می‌شود با بهره‌گیری از پیشرفت‌های فناوری ساخت باتری رفع خواهد شد، چرا که عنوان شده زمان لازم برای شارژ خودروها تا ۱۰ سال آینده کاهش قابل‌توجهی را تجربه خواهد کرد. به‌طوری‌که پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۵،زمان لازم برای شارژ ۸۰ درصدی باتری ۶۰ کیلووات ساعتی (معادل برد مسافتی ۳۲۰ کیلومتر) به ۳۰ دقیقه برسد که این زمان برای مشتری قابل قبول است.
باتری خودروهای برقی و تاثیر آن بر صنایع معدنی
همان‌طور که در ابتدای گزارش تاکید کردیم طبق گزارش بازوی پژوهشی مجلس خودروهای برقی به‌عنوان یک بازار بزرگ تقاضا، نیازهایی را به صنایع بالادست خود منعکس کرده‌اند که متاثر از موضوعات «ذخیره انرژی» و «استحکام و سبکی بدنه» این خودروهاست. مواد اصلی مورد نیاز باتری خودروهای برقی، مواد معدنی لیتیم، کبالت و نیکل و بدنه آن نیازمند آلومینیوم و فولادهای پراستحکام پیشرفته است. برای مثال در سال ۲۰۱۹ ارزش کل منابع لیتیم، کبالت و نیکل (سه ماده اولیه اصلی تهیه باتری) در جهان، ۵ میلیارد دلار تخمین زده شده است. منابع کبالت بیشترین سهم را در این میان داشته و بعد از آن منابع لیتیم و نیکل کلاس ۱ (مناسب باتری‌ها) در رده‌های بعدی قرار دارند. در ادامه این گزارش آمده است که انتظار می‌رود با افزایش تقاضای این محصولات جهت تولید باتری، ارزش این مواد خام تا سال ۲۰۲۵ به ۴۶ میلیارد دلار و تا سال۲۰۳۰ به ۱۳۴ میلیارد دلار برسد. با در نظر گرفتن میزان انرژی مورد نیاز، تخمین زده می‌شود که مجموع استفاده از باتری‌ها با رشد سالانه ۳۳ درصدی، در سال ۲۰۲۵ به هزار گیگاوات ساعت برسد. این پیش‌بینی برای سال ۲۰۳۰ رقم ۲۹۰۰ گیگاوات ساعت را نشان می‌دهد. انتظار می‌رود تقاضای باتری برای وسایل حمل‌ونقل برقی در سال ۲۰۲۵ به ۷۳۵ گیگاوات ساعت و در سال ۲۰۳۰ به ۱۸۹۰ گیگاوات ساعت (دو سوم تقاضای کل) برسد.
بنابراین در این گزارش پیش‌بینی شده که تا سال ۲۰۲۵ نزدیک به ۸۰ درصد مصرف لیتیم برای ساخت باتری مصرف شود. تولید «کبالت» در سال ۲۰۲۵ باید نسبت به مقدار مشابه در سال ۲۰۱۶ دو برابر شود. نکته اینکه هم‌اکنون بیش از ۶۰ درصد تولید کبالت دنیا از جمهوری کنگو تامین می‌شود. کشوری که به‌دلیل ناپایداری‌های سیاسی، دارای چالش‌های متعددی در حوزه تجارت است. همچنین عمده کبالت تولیدی، محصول جانبی تولید نیکل و مس است. بنابراین سرمایه‌گذاری برای تولیدات جدید نیازمند توجه به بازارهای مس و نیکل است. با وجود اینکه درحال حاضر چالش جدی‌ای در بازار برای تامین «نیکل» کلاس ۱ وجود ندارد، اما پیش‌بینی می‌شود تامین این فلز در سال ۲۰۲۵ با مشکل روبه‌رو خواهد شد. درحال حاضر عمده تقاضای نیکل مربوط به صنعت فولاد بوده و تنها ۳ درصد از تقاضای نیکل کلاس ۱ برای باتری‌هاست. اما با رشد بازار خودروهای برقی و افزایش تقاضای نیکل برای ساخت باتری‌های لیتیمی، این رقم تا سال ۲۰۲۵ تا ۴۰ درصد افزایش پیدا خواهد کرد. همچنین انتظار می‌رود با افزایش تقاضا، فاصله قیمتی بین نیکل کلاس ۱ و ۲ افزایش یابد.
بازوی پژوهشی مجلس تاکید کرده که به‌واسطه توسعه خودروهای برقی، علاوه‌بر افزایش مصرف لیتیم، تقاضای مس نیز افزایش چشمگیری خواهد داشت. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۷، تقاضای مس، ۵۶۰ هزار تن افزایش داشته باشد. با در نظر گرفتن تولید جهانی حدود ۲۰ میلیون تن، این میزان افزایش سهمی معادل ۲ ۵ درصد کل تولید جهانی خواهد بود. براساس این گزارش درخصوص بدنه خودروهای برقی نیز به‌نظر می‌رسد آینده این خودروها استفاده از «فولادهای پیشرفته با استحکام بالا» است. مرکز پژوهش‌ها این نکته را نیز مورد تاکید قرار داده که فولادهای پیشرفته یک تجربه ناموفق در صنعت خودرو داشته‌اند، اما پیشرفت فناوری‌های تولید فولاد، استفاده از این آلیاژ مستحکم، با چقرمگی بالا و از همه مهم‌تر سبک را دوباره به صنعت خودرو وارد کرده است.
