नोबेल पुरस्कार
नॉबेल पुरस्कार उपलब्धियों में निवेश: विश्व को शक्ति देने वाली लिथियम-आयन बैटरियां
नॉबेल पुरस्कार इतिहास
नॉबेल पुरस्कार वैज्ञानिक जगत में सबसे प्रतिष्ठित सम्मान है। इसे श्री अल्फ्रेड नोबेल की इच्छा के अनुसार बनाया गया था ताकि भौतिकी, रसायन विज्ञान, शारीरिक विज्ञान या चिकित्सा, साहित्य और शांति के क्षेत्रों में “उन लोगों को पुरस्कार दिया जाए जिन्होंने पिछले वर्ष में मानवता को सबसे बड़ा लाभ पहुँचाया हो”। बाद में स्वीडिश केंद्रीय बैंक द्वारा आर्थिक विज्ञान के लिए छठा पुरस्कार बनाया गया।
पुरस्कार को किसे दिया जाए, इसका निर्णय कई स्वीडिश शैक्षणिक संस्थानों के पास है।
विरासत संबंधी चिंताएँ
नॉबेल पुरस्कार बनाने का विचार अल्फ्रेड नोबेल को तब आया जब उन्होंने अपनी ही मृत्यु सूचना पढ़ी, जो एक फ्रेंच समाचारपत्र की गलती के कारण हुआ था जिसने उनके भाई की मृत्यु की खबर को गलत समझा था। “द मार्जेंट ऑफ डैथ इज़ डेड” शीर्षक वाले इस लेख ने नोबेल को धुएँ रहित विस्फोटकों के आविष्कार के लिए आलोचना की, जिनमें डायनामाइट सबसे प्रसिद्ध था।
उनके आविष्कारों ने आधुनिक युद्ध को आकार देने में बहुत प्रभाव डाला, और नोबेल ने एक विशाल लोहे और इस्पात मिल खरीदी जिसे उन्होंने प्रमुख हथियार निर्माता में बदल दिया। चूँकि वह पहले रसायनज्ञ, इंजीनियर और आविष्कारक थे, नोबेल ने महसूस किया कि वह नहीं चाहते कि उनकी विरासत को युद्ध और दूसरों की मृत्यु से धन कमाने वाले व्यक्ति के रूप में याद किया जाए।
नॉबेल पुरस्कार
आजकल, नोबेल की संपत्ति एक फंड में रखी गई है जो आय उत्पन्न करके नॉबेल फाउंडेशन और सोने की प्लेट वाली हरी स्वर्ण पदक, डिप्लोमा और 11 मिलियन SEK (लगभग $1M) की मौद्रिक पुरस्कार राशि को वित्तपोषित करती है।
स्रोत: Britannica
अक्सर, नॉबेल पुरस्कार की धनराशि कई विजेताओं में बाँटी जाती है, विशेषकर वैज्ञानिक क्षेत्रों में जहाँ 2 या 3 प्रमुख व्यक्तियों ने मिलकर या समानांतर रूप से एक क्रांतिकारी खोज में योगदान दिया हो।
वर्षों के दौरान, नॉबेल पुरस्कार वैज्ञानिक पुरस्कारों में प्रमुख बन गया, जो सैद्धांतिक और व्यावहारिक खोजों के बीच संतुलन स्थापित करने की कोशिश करता है। इसने उन उपलब्धियों को सम्मानित किया है जिन्होंने आधुनिक दुनिया की नींव रखी, जैसे रेडियोधर्मिता, एंटीबायोटिक्स, एक्स-रे, या PCR, साथ ही मूलभूत विज्ञान जैसे सूर्य की ऊर्जा स्रोत, इलेक्ट्रॉन का आवेश, परमाणु संरचना, या सुपरफ्लुइडिटी।
सभी को शक्ति देने वाली बैटरी
आज, विद्युतीकरण एक अनिवार्य प्रवृत्ति जैसा दिखता है, जो हमारे ऊर्जा प्रणालियों को बदल रहा है और जीवाश्म ईंधनों को प्रतिस्थापित कर रहा है, इलेक्ट्रिक वाहन से लेकर हीट पंप तक। यह सब बैटरियों के उदय के बिना संभव नहीं होता, जो पिछले धातु-और-एसिड आधारित डिज़ाइनों से कई गुना अधिक शक्ति प्रदान करती हैं।
बैटरियां, एक सामान्य अवधारणा के रूप में, बिजली को संग्रहीत करके उसे वापस जारी करती हैं। जबकि कुछ बैटरियां एक बार उपयोग के लिए होती हैं, अधिक उपयोगी बैटरियां रिचार्जेबल होती हैं। बहुत लंबे समय तक, 1800 के मध्य में आविष्कृत लीड-एसिड बैटरी, अपनी कम लागत और मजबूती के कारण प्रमुख रिचार्जेबल बैटरी रूप रही।
स्रोत: Electrical 4 U
सबसे सरल रूप में, लीड-एसिड बैटरियां चार्जिंग के दौरान सल्फर आयनों को एसिड से लीड एटम्स में स्थानांतरित करके और डिस्चार्जिंग पर इस प्रतिक्रिया को उलटकर कार्य करती हैं।
स्रोत: PV Education
यह डिजाइन प्रमुख बैटरी प्रारूप बना रहा लेकिन कई समस्याओं के कारण सीमित था:
- भारी वजन
- जंगली (क्षयकारी) सामग्री।
- अपेक्षाकृत कम आयु, केवल कुछ सौ से एक हजार चार्ज-डिस्चार्ज चक्र।
- समय के साथ स्वयं-डिस्चार्ज।
- सीमित ऊर्जा भंडारण/ऊर्जा घनत्व।
इन सभी सीमाओं के कारण लीड-एसिड बैटरी कम शक्ति वाले अनुप्रयोगों जैसे पेट्रोल कार के स्पार्क और रेडियो संचालन के लिए उपयुक्त थी। लेकिन इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर जीवाश्म ईंधन को प्रतिस्थापित करने तक की अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए यह बैटरी उपयुक्त नहीं थी।
यह बदलाव तीन विभिन्न शोधकर्ताओं के संयुक्त कार्य के कारण आया, जॉन बी. गुडेनॉफ, एम. स्टैनली व्हिटिंगहैम, और अकीरा योशिनो। साथ में, उन्होंने 2019 में रसायन विज्ञान में नॉबेल पुरस्कार जीता, लिथियम-आयन बैटरी के निर्माण में उनके योगदान के लिए।
स्रोत: Nobel Prize
आज, लिथियम-आयन बैटरियां कंप्यूटर, स्मार्टफ़ोन और बैकअप पावर बैंकों को शक्ति देने से लेकर इलेक्ट्रिक वाहन, पावर ग्रिड और संभवतः जल्द ही हवाई जहाज़ों तक पहुँच गई हैं।
लिथियम की अनोखी विद्युत गुणधर्म
लिथियम की पहली खोज 1817 में स्वीडिश रसायनविदों द्वारा की गई थी। यह सबसे हल्का ठोस तत्व है, जिसका परमाणु क्रमांक 3 है (केवल 3 प्रोटॉन उसके नाभिक में होते हैं)।
स्रोत: Medium
लिथियम परमाणुओं का छोटा आकार इसका मतलब है कि उनके बाहरी शेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, और जब यह इलेक्ट्रॉन किसी अन्य परमाणु में जाता है, तो यह प्रति परमाणु अत्यधिक विद्युत संभावनात्मक परिवर्तन देता है।
जबकि यह अत्यधिक प्रतिक्रियाशीलता बैटरियों में उपयोग के लिए आदर्श है, यह कुछ खतरों को भी लाती है। तत्व की उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण शुद्ध लिथियम धातु पानी या हवा के संपर्क में आने पर स्वयं जलने की संभावना रखती है। यह कुछ हद तक धातु सोडियम या मैग्नीशियम के समान है।
अधिकांश बैटरियां नकारात्मक एनोड और सकारात्मक कैथोड की बुनियादी अवधारणा पर कार्य करती हैं, जो एक तरल इलेक्ट्रोलाइट द्वारा जुड़ी होती हैं।
स्रोत: Nobel Prize
लिथियम की अत्यधिक प्रतिक्रियाशीलता के कारण इलेक्ट्रोलाइट जल-आधारित नहीं हो सकता था। 1960 के दशक में, कई ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स को कार्बन-आधारित (ऑर्गेनिक) अणुओं का उपयोग करके डिजाइन किया गया, ताकि निष्क्रियता, पिघलन बिंदु, रेडॉक्स स्थिरता, लिथियम आयनों और लवणों की घुलनशीलता, आयन/इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण दर, चिपचिपाहट आदि का सही मिश्रण पाया जा सके।
स्रोत: Nobel Prize
लिथियम-आयन बैटरियों की प्रारंभिक डिजाइन में धातु लिथियम को एनोड और कार्बोनेट यौगिकों को इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया गया। लेकिन सही कैथोड सामग्री खोजना अधिक चुनौतीपूर्ण था।
बड़ी तेल कंपनियों ने लिथियम बैटरियां बनाई
जितना आश्चर्यजनक लग सकता है, आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी का जन्म, जो अंततः आंतरिक दहन इंजन वाली कारों को खतरे में डाल देगा, ‘बिग ऑयल’ एक्सॉन रिसर्च एंड इंजीनियरिंग कंपनी में विकसित किया गया था।
1970 के दशक में, ‘पीक ऑयल’ या तेल भंडार के समाप्त होने की संभावना को तेल कंपनियों ने बहुत गंभीरता से लिया। ऊर्जा क्षेत्र में अपनी निरंतर उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, एक्सॉन ने इस क्षेत्र के शीर्ष वैज्ञानिकों को नियुक्त किया। उन्हें उदार शोध बजट और स्वतंत्र रूप से सबसे आशाजनक विचार को आगे बढ़ाने की दुर्लभ स्वतंत्रता दी गई।
उनमें से एक थे स्टैनली व्हिटिंगहैम, एक स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ता, जो ‘इंटरकलेशन’ में विशेषज्ञ थे। इंटरकलेशन वह घटना है जहाँ सामग्री में परमाणु-आकार के छिद्र आयनों को बांध सकते हैं।
इंटरकलेशन लिथियम-आयन बैटरियों के लिए कैथोड बनाने के लिए आदर्श सामग्री होगी, जो लिथियम आयनों को अंतरालों में रखेगी।
हालांकि, इसके लिए बहुत शोध की आवश्यकता थी, क्योंकि कैथोड को कई विशिष्टताओं को पूरा करना था:
- इलेक्ट्रोलाइट में घुलना नहीं चाहिए।
- इलेक्ट्रोलाइट का इंटरकलेशन नहीं होना चाहिए।
- इंटरकलेशन उलटने योग्य होना चाहिए।
- चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान न्यूनतम संरचनात्मक परिवर्तन।
- सामान्य तापमान और दबाव पर कार्य कर सके।
व्हिटिंगहैम अंततः टाइटेनियम डिसल्फाइड (TiS2) को चुना, तैंटल डिसल्फाइड पर विचार करने के बाद, लेकिन टाइटेनियम को चुना क्योंकि तैंटल का वजन अधिक था।
स्रोत: Nobel Prize
प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए, उन्होंने TiS2 पाउडर को टेफ़्लॉन के साथ मिलाया और इसे स्टील सपोर्ट पर लगाया, जिसे पॉलीप्रोपाइलीन फिल्म और लिथियम धातु से घेरा गया।
डेंड्राइट समस्या
एक समस्या अभी भी लिथियम-आयन बैटरी को परेशान करती थी। कई चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के दौरान, लिथियम से एक पेड़ जैसी संरचना, जिसे डेंड्राइट कहा जाता है, बनती थी।
स्रोत: Nobel Prize
जब डेंड्राइट बैटरी के दो भागों को अलग करने वाले इन्सुलेटर को तोड़ते थे, तो वे शॉर्टकट बनाते थे। इस समस्या ने व्यावसायिक लिथियम-आयन बैटरी के विकास को रोक दिया।
जब वे दूसरे इलेक्ट्रोड तक पहुँचते थे, बैटरी शॉर्ट-सर्किट हो जाती थी जिससे विस्फोट हो सकता था।
फायर ब्रिगेड को कई आग बुझानी पड़ीं और अंत में उन्होंने प्रयोगशाला को लिथियम आग बुझाने के लिए उपयोग किए गए विशेष रसायनों की लागत चुकाने की धमकी दी।
डेंड्राइट को लिथियम एनोड में एल्युमिनियम जोड़कर अधिक नियंत्रित किया गया, जिससे 1976 में घड़ियों में उपयोग की गई पहली व्यावसायिक लिथियम-आयन बैटरी बनी।
साथ ही, 1970 के स्टैगफ्लेशन में तेल कीमतें आसमान छू गई थीं, लेकिन बाद में गिर गईं। नई तेल भंडार भी खोजे गए, जिससे पीक ऑयल का डर कम हुआ। इससे एक्सॉन की आय और लाभ भी घटे, जिससे कंपनी ने मूलभूत शोध को कम किया और नई बनाई बैटरी को अन्य कंपनियों को लाइसेंस किया।
बेहतर कैथोड सामग्री
जहाँ स्टैनली व्हिटिंगहैम ने एक उपयोगी कैथोड बनाया, वहीं नॉबेल पुरस्कार के अगले प्राप्तकर्ता, जॉन गुडेनॉफ, ने इसकी विद्युत संभावनाओं को सुधारा, जिससे बैटरी का प्रदर्शन बढ़ा।
गुडेनॉफ, एक भौतिकविद् और गणितज्ञ, पहले MIT में रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) के आविष्कार में योगदान दे चुके थे। फिर उन्होंने ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय में ऊर्जा प्रणालियों, विशेषकर बैटरियों पर शोध किया।
नए लिथियम-आयन बैटरियों का अध्ययन करते हुए, उन्होंने महसूस किया कि धातु ऑक्साइड व्हिटिंगहैम की धातु सल्फाइड से भी बेहतर काम कर सकता है। व्यवस्थित खोज के बाद, उन्होंने पाया कि लिथियम-कोबाल्ट ऑक्साइड डिजाइन में पहले के डिजाइन की तुलना में दो गुना विद्युत संभावनाएं थीं, 4V पर, और 1980 में अपना खोज प्रकाशित किया।
स्रोत: Nobel Prize
यह कोबाल्ट-आधारित डिजाइन पिछले दशक तक लिथियम-आयन बैटरियों की प्रमुख विशेषता बनी रही, जब कोबाल्ट-रहित वैकल्पिक रसायन लिथियम बैटरियों के लिए उभरने लगे। यह अभी भी चल रही प्रक्रिया है, जैसा कि हमने अपने लेख “डिज़ाइनिंग ए बेटर बैटरी – आउट विद कोबाल्ट एंड इन विथ…TAQ?” में चर्चा की।
लिथियम अनुसंधान का नया घर
पश्चिमी देशों में, 1980 के दशक में तेल कीमतों में नाटकीय गिरावट ने वैकल्पिक ऊर्जा समाधान की मांग को कम कर दिया। हालांकि, जापान में पोर्टेबल छोटे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स एक उभरता उद्योग बन गया। इसे बढ़ती शक्ति आपूर्ति की आवश्यकता थी जो दीर्घकालिक, हल्की और वॉकमैन, कैमरा, कंप्यूटर, कॉर्डलेस फोन आदि में फिट हो सके।
असाही कासेई कॉरपोरेशन के अकीरा योशिनो ने जल्दी ही समझा कि बैटरियां वह मुख्य लापता कड़ी थीं और उद्योग को उनकी आवश्यकता होगी।
ऊर्जा घनत्व के लिहाज़ से लिथियम-आयन बैटरियां उपयुक्त थीं, और अब उनके पास गुडेनॉफ के कोबाल्ट-आधारित कैथोड थे। हालांकि, लिथियम-धातु एनोड और उसके खतरनाक डेंड्राइट की समस्या बनी रही।
योशिनो ने शुद्ध लिथियम वाली बैटरियों का परीक्षण किया और देखा कि भारी वजन को बैटरी पर गिराने जैसे परीक्षणों से तीव्र विस्फोट हो सकता है। यह बड़े बैटरियों के लिए उपभोक्ता सुरक्षा कानूनों को पार करने के लिए बहुत खतरनाक था, और यह एक सार्वजनिक संबंध आपदा भी बन सकता था।
एनोड से लिथियम को हटाना
ग्रेफाइट, या शुद्ध कार्बन, पेंसिल के सिरे की तरह, लिथियम-धातु एनोड के संभावित विकल्प के रूप में लंबे समय से जाना जाता था, क्योंकि इसका विद्युत संभावन Li+/Li की तुलना में कम है। समस्या यह थी कि ग्रेफाइट क्षतिग्रस्त हो जाता और ऑर्गेनिक इलेक्ट्रोलाइट में टुकड़े बन जाता।
अकीरा योशिनो की मुख्य समझ, जिसने उन्हें नॉबेल पुरस्कार दिलाया, ग्रेफाइट के बजाय पेट्रोलियम कोक का उपयोग करना था। कोक पेट्रोलियम उद्योग का उप-उत्पाद है, और कुछ गुणवत्ता ग्रेड इस उत्पाद के आवश्यक परिस्थितियों में स्थिर साबित हुए जो लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए आवश्यक हैं।
योशिनो ने यह भी मापा कि सही क्रिस्टलिनिटी वाले कोक एनोड बड़ी मात्रा में लिथियम आयनों को समायोजित और रिलीज़ कर सकता है। यह डिजाइन बहुत सुरक्षित था, जिससे बड़े लिथियम-आयन बैटरियों के व्यावसायीकरण का मार्ग खुला।
योशिनो ने फिर अपनी नई विकसित कोक एनोड और गुडेनॉफ के कोबाल्ट ऑक्साइड कैथोड के साथ ऐसी बैटरी बनाई।
यह 1991 में सोनी और असाही कासेई द्वारा व्यावसायिक रूप से जारी हुई, गुडेनॉफ की खोज के 11 साल बाद और व्हिटिंगहैम की पहली व्यावसायिक लिथियम-आयन बैटरी के 15 साल बाद।
स्रोत: Nobel Prize
लिथियम-आयन की विरासत और निरंतर प्रासंगिकता
योशिनो की कोक/कोबाल्ट ऑक्साइड लिथियम-आयन बैटरियां जल्दी ही सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में प्रवेश कर गईं। साथ में, उन्होंने कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स की प्रगति के साथ सह-विकास किया, क्रमशः लैपटॉप, एमपी3 प्लेयर, स्मार्टफ़ोन, हैंडहेल्ड कंसोल और टैबलेट बनाते हुए, जो हमारे जीवन में सर्वव्यापी हैं।
लिथियम-आयन ने इलेक्ट्रिक वाहनों के उदय के साथ एक नई क्रांति देखी। इन्हें प्रारंभ में टेस्ला और चीनी वाहन निर्माताओं जैसे BYD (एक बैटरी कंपनी जो विश्व की सबसे बड़ी इलेक्ट्रिक ऑटोमोबाइल निर्माता बन गई, लेख के अंत में BYD के बारे में अधिक देखें) ने बढ़ावा दिया।
क्योंकि केवल एक इलेक्ट्रिक वाहन सैकड़ों स्मार्टफ़ोन या कंप्यूटरों के बैटरी वॉल्यूम को उपभोग करता है, इस बाजार परिवर्तन ने लिथियम-आयन बैटरियों की मांग में विस्फोट कर दिया, जो 2015 से पहले के बाजार से कई गुना बड़ा है।
स्रोत: Statista
विद्युतिकरण क्रांति अब पूरी गति से चल रही है, भले ही पारंपरिक ऑटोमोबाइल निर्माताओं और छोटे स्टार्टअप्स को परिवर्तन में कठिनाई हो रही हो, अभी के लिए, अग्रिम EV तकनीक वाले आक्रामक चीनी निर्माताओं द्वारा पीछे छूटे हुए हैं।
लिथियम-आयन बैटरियां इलेक्ट्रिक ग्रिड को स्थिर करने में भी भूमिका निभा रही हैं, जो बढ़ती हुई अंतराल वाली नवीकरणीय ऊर्जा पर निर्भर है। हालांकि, यह वह श्रेणी है जहाँ लिथियम-आयन संभवतः सबसे अच्छा रसायन नहीं हो सकता, जैसा कि हमने “ऊर्जा भंडारण का भविष्य – यूटिलिटी-स्केल बैटरियों की तकनीक” में चर्चा की।
बैटरी तकनीक का भविष्य
इलेक्ट्रिक वाहनों की लिथियम-आयन बैटरियों की विस्फोटक मांग का एक मुद्दा यह है कि इससे बैटरियों में उपयोग होने वाले धातुओं की मांग भी विस्फोटक रूप से बढ़ गई है।
इससे लिथियम कीमतों में अत्यधिक अस्थिरता आई है, और लिथियम खनन उद्योग उत्पादन में अत्यधिक उतार-चढ़ाव का सामना कर रहा है।
स्रोत: Carbon Credits
कोबाल्ट जैसे अन्य धातुएँ और भी समस्याग्रस्त हो सकती हैं, क्योंकि उनके बड़े पैमाने पर उत्पादन में बाल श्रम, दास श्रम और अन्य मानवाधिकार उल्लंघन जुड़े हुए हैं।
इन कारणों से, 1996 में ही जॉन गुडेनॉफ ने लिथियम-आयरन-फॉस्फेट (LFP) को कोबाल्ट-रहित विकल्प के रूप में पहचाना (“LiFePO4: रिचार्जेबल बैटरियों के लिए एक नया कैथोड सामग्री”)।
LFP ने पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में अधिक स्थायी और सस्ता विकल्प साबित किया, हालांकि ऊर्जा घनत्व कम है। 2022 तक, LFP बैटरियां EV बैटरी बाजार का 31% प्रतिनिधित्व करती थीं. इन्हें घर की ऊर्जा भंडारण में भी सामान्यतः उपयोग किया जाता है।
बाजार में अन्य विकल्प भी आ रहे हैं, विशेष रूप से सोडियम-आयन (पूरी तरह लिथियम को हटाकर सस्ते नमक का उपयोग) और सॉलिड-स्टेट बैटरियां।
स्रोत: Nature
आप “मोबिलिटी का भविष्य – बैटरी तकनीक” में मोबिलिटी-उन्मुख बैटरी तकनीक का सारांश पढ़ सकते हैं।
इसमें ग्लास बैटरियां शामिल हैं, जो अंतिम बैटरी अवधारणा थी जिस पर डॉ. गुडेनॉफ ने 2023 में अपने निधन से पहले काम किया, जिसमें आश्चर्यजनक दावे थे जैसे परम्परागत लिथियम-आयन बैटरियों की दो गुना ऊर्जा घनत्व, 23,000 बार रिचार्ज करने की संभावना, और केवल कुछ मिनटों में चार्जिंग समय।
निवेश करना बैटरी तकनीक
लिथियम-आयन बैटरियों ने पहले ही कई बार दुनिया को बदल दिया है, लोगों को उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स हर जगह ले जाने से लेकर केवल बिजली से चलने वाली कारों को शक्ति देने तक। वे फिर से ऐसा कर सकती हैं, या अन्य प्रकार की बैटरियां, 100% नवीकरणीय पावर ग्रिड को सक्षम करने या पर्याप्त ऊर्जा घनत्व तक पहुँचने पर हवाई जहाज़ों को विद्युतित करने में मदद कर सकती हैं।
आप कई ब्रोकरों के माध्यम से बैटरी-संबंधी कंपनियों में निवेश कर सकते हैं, और securities.io पर आप USA, Canada, Australia, UK और कई अन्य देशों में सर्वोत्तम ब्रोकरों की हमारी सिफारिशें पा सकते हैं।
यदि आप विशिष्ट बैटरी कंपनियों को चुनने में रुचि नहीं रखते, तो आप बायोटेक ETFs जैसे Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT), Global X का Lithium & Battery Tech ETF (LIT), या WisdomTree Battery Solutions UCITS ETF में भी देख सकते हैं, जो बढ़ती बैटरी उद्योग में पूंजीकरण के लिए अधिक विविध एक्सपोजर प्रदान करेंगे।
बैटरी कंपनियां
1. CATL (300750.SZ)
CATL बैटरी निर्माण में वैश्विक नेता है, जो वैश्विक बैटरियों के आधे से अधिक उत्पादन करता है।
यह कंपनी बैटरी निर्माण आपूर्ति श्रृंखला के हर चरण में मौजूद है और बैटरी तकनीक में अग्रणी है।
यह लिथियम-आयन बैटरियों के लिए भी सत्य है, जहाँ कंपनी लंबे समय से स्थापित नेता रही है।
CATL ने कई अन्य बैटरी प्रकारों पर प्रभावशाली प्रगति की घोषणा भी की है :
- उपयोगिता-स्तर ऊर्जा भंडारण के लिए 12,000-साइकल अल्ट्रा-लॉन्ग-लाइफ बैटरी, दीर्घकालिक लक्ष्य के रूप में 18,000 साइकल।
- 700km LFP (लिथियम फेरम फॉस्फेट) बैटरी, 10 मिनट में 400km रेंज चार्ज करती है।
- 500 Wh/kg, संभावित रूप से यात्री विमान के विद्युतिकरण को सक्षम करने वाली।
- 160Wh/kg सोडियम-आयन बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन, लक्ष्य 200 Wh/kg।
स्रोत: CATL
हाल ही में यह घोषणा की गई कि उसने लिथियम धातु को एनोड के रूप में उपयोग करने पर डेंड्राइट निर्माण की समस्या को मूल रूप से हल कर दिया है, 3D संरचना के कारण जो उनके निर्माण को रोकती है।
कंपनी अपने TENER सिस्टम प्रदर्शन की घोषणा के साथ उपयोगिता-स्तर बैटरी बाजार में सक्रिय हो रही है। यह “बीजिंग, चीन में उपयोग के पहले पाँच वर्षों में शून्य क्षरण के साथ विश्व की पहली बड़े पैमाने पर उत्पादन योग्य ऊर्जा भंडारण प्रणाली” है।
संकुचित स्थान में विशाल ऊर्जा: 20-फुट कंटेनर जिसमें 6.25 MWh क्षमता।
आधुनिक तकनीकों और अत्यधिक उत्पादन क्षमताओं से सुसज्जित, CATL ने शून्य-क्षरण बैटरियों में अत्यधिक सक्रिय लिथियम धातुओं द्वारा उत्पन्न चुनौतियों को हल किया है, जो ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न थर्मल रनवे को प्रभावी रूप से रोकता है।
CATL ने चीन में बैटरी रीसाइक्लिंग क्षमताओं में 3.25 बिलियन निवेश किया है। CATL ने निकेल, कोबाल्ट, मैंगनीज़ के लिए 99.6% और लिथियम के लिए 91% की उल्लेखनीय पुनर्प्राप्ति दर हासिल की है।
अपने पैमाने, फोकस और R&D उपलब्धियों के कारण, CATL बैटरी नवाचार, निर्माण और रीसाइक्लिंग में अग्रणी रहने की संभावना रखता है। यह इसे टेस्ला, NIO, फोर्ड, Stellantis आदि के लिए एक प्रमुख साझेदार बनाता है।
2. BYD (BYDDY)
इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में टेस्ला के लंबे समय के प्रतिस्पर्धी BYD ने केवल टेस्ला ही नहीं, बल्कि लगभग सभी ऑटोमोबाइल निर्माताओं के लिए गंभीर प्रतिस्पर्धी बन गया है।
कंपनी अपनी शुरुआत लिथियम-आयन फोन बैटरियों के आपूर्तिकर्ता के रूप में करके, चीन (विश्व का सबसे बड़ा EV बाजार) में टेस्ला के बराबर EV बेचने और थाईलैंड, स्वीडन, ऑस्ट्रेलिया, न्यूज़ीलैंड, सिंगापुर, इज़राइल और ब्राज़ील में सबसे अधिक बिकने वाले EV बनने तक विकसित हुई।
BYD इस कारण का बड़ा हिस्सा है कि चीन अचानक 2023 में विश्व का सबसे बड़ा कार निर्यातक बन गया, जापान को पीछे छोड़ते हुए। कंपनी का आक्रामक विदेशी विस्तार नई फैक्ट्रियों, जैसे हंगरी में, द्वारा भी समर्थित है।
और $10,000-$12,000 की कीमत वाले सेगल जैसे कारों के लॉन्च के साथ, जो सोडियम बैटरियों का उपयोग करती हैं, BYD EVs के लिए एक नया बाजार खुल सकता है।
अपने मूल में अभी भी बैटरी निर्माता, BYD LFP (लिथियम आयरन फॉस्फेट) बैटरी बाजार में CATL का गंभीर प्रतिस्पर्धी है, चीन में 41.1% बाजार हिस्सेदारी के साथ (CATL के 33.9% की तुलना में)।
यूरोपीय और अमेरिकी बाजारों में BYD द्वारा निर्मित सस्ते EVs की “बाढ़” संभवतः कुछ हद तक संरक्षणवाद (हाल ही में लगाए गए टैरिफ़ से भी अधिक) का सामना करेगी, जो BYD की वृद्धि को बाधित कर सकती है।
लेकिन साथ ही, सस्ते चीनी EVs पहले से ही दुनिया के बाकी हिस्सों में बड़ी सफलता हैं, जहाँ घरेलू ऑटोमोबाइल निर्माताओं की कमी है, जिसमें पूरे दक्षिण अमेरिका, रूस, अफ्रीका, मध्य पूर्व और दक्षिण पूर्व एशिया शामिल हैं।
यह BYD के लिए कई अरब संभावित ग्राहकों का प्रतिनिधित्व करता है, जो ऐसे देशों में रहते हैं जो भू-राजनीतिक संतुलन बनाना चाहते हैं और पश्चिम और चीन दोनों के साथ अच्छे संबंध बनाए रखना चाहते हैं, इसलिए बहुत कठोर संरक्षणवादी बाधाएँ बनना असंभव है।
और EU या USA में भी, BYD प्रतिस्पर्धी रह सकता है, क्योंकि स्थानीय EV निर्माताओं की कीमतें चीन की कीमतों की तुलना में बहुत अधिक हैं, साथ ही इन बाजारों के लिए चीन से उत्पादन को स्थानीयकृत करना, जैसे कि पूर्वी यूरोप, मेक्सिको या टर्की में।
