در سالهای اخیر، زنجیره عرضه جهانی در حال تغییرات قابلتوجه و گسترده است. این تغییرات توسط عوامل متعددی از جمله تنشهای جغرافیای سیاسی، آفات طبیعی، سیاستهای تجاری و تکامل سریع فنآوری تحریک میشوند. راهحلهای انرژی محکم، که جزء بخشهای مختلفی مانند الکترونیک مصرفکننده، وسایل نقلیه برقی و سیستمهای انرژی تجدید پذیر هستند، در برابر تاثیر این تغییرات در زنجیره عرضهimmune نیستند. این مقاله به عمق در رابطه پیچیده تغییرات زنجیره عرضه جهانی و راهحلهای انرژی محکم فرو میریزد و چالشها، فرصتها و تاثیر کلی بر این حوزه حیاتی از فنآوری را بررسی میکند.
I. وضعیت فعلی زنجیره عرضه جهانی
A. تنشهای جغرافیای سیاسی
مغامرات جغرافیای سیاسی بین اقتصادان بزرگ مانند ایالات متحده و چین منجر به اجرای تعرفهها و محدودیتهای تجاری شده است. به عنوان مثال، جنگ تجاری بین ایالات متحده و چین که در سال 2018 آغاز شد، باعث شد ایالات متحده تعرفهها بر طیف وسیعی از کالاهای ساخت چین بگذارد. این امر بر هزینه قطعات مورد استفاده در راهحلهای انرژی محکم تاثیر مستقیم داشت. بسیاری از مواد اولیه و محصولات میانی مورد استفاده در ساخت دستگاههای انرژی محکم مانند باتریهای لیتیوم - آئون برای الکترونیک مصرفکننده و وسایل نقلیه برقی از چین تهیه میشوند. تعرفهها هزینه وارد کردن این قطعات را افزایش داد و حاشیههای سود تولیدکنندگان در سراسر جهان را س squeezed کرد.
علاوه بر این، تنشهای جغرافیای سیاسی منجر به بازنگری استراتژیهای زنجیره عرضه شده است. شرکتها اکنون نسبت به过度 وابستگی به یک کشور منبع سنجیدگی بیشتری دارند. آنها به گوناگونی پایگاههای عرضه خود میپردازند که به نوبه خود باعث اختلال در شبکههای زنجیره عرضه ایجاد شده است. به عنوان مثال، برخی از تولیدکنندگان الکترونیک در حال بررسی انتقال بخشی از تولید خود از چین به کشورهای جنوب - شرقی آسیا مانند ویتنام، Tháiلند یا مالزی است. این تغییر نه تنها نیاز به ایجاد'install facilities تولیدی جدید دارد بلکه همچنین ایجاد زنجیرههای عرضه جدید برای مواد اولیه و قطعات مربوط به راهحلهای انرژی محکم را نیز نیاز دارد.
B. آفات طبیعی
آفات طبیعی مانند زلزلهها، سیلابها و طوفانها در سالهای اخیر به دلیل تغییرات آب و هوایی بیشتر مکرر و شدید شدهاند. این رویدادها میتوانند اختلالات قابلتوجهی در زنجیره عرضه جهانی ایجاد کنند. در سال 2011، زلزله و سونامی در ژاپن به شدت تولید قطعات کلیدی مورد استفاده در راهحلهای انرژی محکم را تحت تاثیر قرار داد. ژاپن تولیدکننده اصلی مواد نیمهرسانا با کیفیت بالا و فنآوریهای باتری پیشرفته است. این حادثه منجر به بسته شدن کارخانهها و اختلال در عرضه مواد مانند و waferهای سیلیکونی برای نیمهرساناها و الکترولیتهای تخصصی برای باتریهای لیتیوم - آئون شد.
تاثیر چنین آفات طبیعی به ناحیه فوری محدود نمیشود. از آنجا که زنجیره عرضه جهانی بسیار متصل است، کوتاهبودن در ژاپن به سرعت در سراسر جهان گسترش یافت. تولیدکنندگان دستگاههای انرژی محکم در کشورهای دیگر در انتظار عرضه قطعات حیاتی به تاخیر در تولید روبرو بودند. این امر آسیب پذیری زنجیره عرضه جهانی در برابر آفات طبیعی و نیاز به استراتژیهای بهتری برای مقاومت در برابر آفات را نشان داد، مانند ایجاد ذخایر استراتژیک از قطعات ضروری و گوناگونی مکانهای تهیه.
C. سیاستهای تجاری
علاوه بر تعرفههای ناشی از جغرافیای سیاسی، سایر سیاستهای تجاری نیز در شکلگیری زنجیره عرضه جهانی نقش دارند. به عنوان مثال، برخی از کشورها محدودیتهای صادراتی بر برخی از مواد اولیه که برای راهحلهای انرژی محکم حیاتی هستند اجرا کردهاند. عناصر نادر، که در تولید آهنرباهای موتورهای الکتریکی در وسایل نقلیه برقی و برخی از انواع باتریهای شارژ پذیر استفاده میشوند، در معرض چنین محدودیتهایی هستند. چین، که به عنوان یک صادرکننده اصلی عناصر نادر است، گاهی سیاستهای صادرات خود را تعدیل کرده است. این تغییرات میتوانند کوتاهبودن ناگهانی در بازار جهانی ایجاد کنند و باعث شوند تولیدکنندگان به دنبال منابع جایگزین یا توسعه مواد جایگزین شوند.
علاوه بر این، سیاستهای تجاری مربوط به مقررات زیستمحیطی نیز میتواند بر زنجیره عرضه راهحلهای انرژی محکم تاثیر بگذارد. با حرکت جهان به سمت آیندهای پایدار، تقاضای رو به افزایشی برای محصولات "سبز" وجود دارد. این امر منجر به مقررات مربوط به تهیه و تولید قطعات به روش زیستمحیطتر شده است. تولیدکنندگان باید با این مقررات مطابقت داشته باشند که ممکن است شامل هزینههای اضافی باشد، مانند سرمایهگذاری در فرآیندهای تولید پایدارتر یا استفاده از مواد بازیافتشده.
D. تکامل فنآوری
تکامل سریع فنآوری عامل دیگری است که تغییرات زنجیره عرضه را تحریک میکند. فنآوریهای تولید جدید مانند additive manufacturing (پرینت 3D) نحوه تولید دستگاههای انرژی محکم را تغییر میدهند. پرینت 3D امکان تولید 맞춤سازی و بر حسب تقاضا را فراهم میکند و نیاز به انبارگذاری大规模 و حمل و نقل طولانی مسافت محصولات خام完结 را کاهش میدهد. با این حال، همچنین نیاز به مجموعهای متفاوت از مواد اولیه و تخصص دارد. زنجیره عرضه در حال حاضر باید برای ارائه مواد تخصصی مورد نیاز برای پرینت 3D مانند برخی از انواع پلیمرها و پودرهای فلزی سازگار شود.
پیشرفتهای در فنآوریهای دیجیتال مانند اینترنت اشیا (IoT) و بلاکچین نیز زنجیره عرضه را تغییر میدهند. حسگرهای IoT میتوانند برای رصد حرکت قطعات و محصولات خام完结 در زمان واقعی استفاده شوند و دید پذیری زنجیره عرضه را بهبود میبخشد. فنآوری بلاکچین میتواند شفافیت و امنیت در زنجیره عرضه را با ارائه یک رکورد غیر - مراکزیز و غیر - قابلتغییر از تراکنشها افزایش دهد. برای راهحلهای انرژی محکم، این بدان معناست که شرکتها میتوانند ردیابی مواد اولیه را بهتر مدیریت کنند و مطمئن شوند که مواد به طور مسئولانه تهیه میشوند، که در بافت نگرانیهای اخلاقی و زیستمحیطی به Importance importance بالایی در حال افزایش است.
II. راهحلهای انرژی محکم: یک نگاه کلی
A. انواع راهحلهای انرژی محکم
راهحلهای انرژی محکم در اشکال مختلفی وجود دارد. در بخش الکترونیک مصرفکننده، باتریهای لیتیوم - آئون رایجترین راهحل ذخیره انرژی هستند. آنها گوشیهای هوشمند، لپتاپها، تابلتها و دستگاههای पहنا پذیر را به کار میبرند. این باتریها چگالی انرژی بالا، طول عمر چرخهای طولانی و نرخ خود - تخلیه نسبتاً پایین را ارائه میدهند و برای الکترونیک پورتابلی ідеال هستند.
در صنعت وسایل نقلیه برقی، باتریهای لیتیوم - آئون در حال حاضر نیز تکنولوژی غالب هستند. با این حال، تلاشهای تحقیق و توسعه در حال انجام است تا شیمیهای باتری جایگزین مانند باتریهای جامد - حالت را توسعه دهند. باتریهای جامد - حالت پتانسیل چگالی انرژی بالاتر، زمان شارژ سریعتر و ایمنی بهبود یافته در مقایسه با باتریهای لیتیوم - آئون سنتی را دارند.
برای سیستمهای انرژی تجدید پذیر، راهحلهای ذخیره انرژی محکم برای تثبیت تولید برق حیاتی هستند. پانلهای خورشیدی و توربینهای بادی间歇性 برق تولید میکنند و دستگاههای ذخیره انرژی مانند باتریهای لیتیوم - آئون یا باتریهای جریان میتوانند انرژی اضافی را برای زمانهایی که خورشید روشن نیست یا باد باد نمیزند ذخیره کنند.
B. اهمیت راهحلهای انرژی محکم
راهحلهای انرژی محکم به چند دلیل ضروری هستند. در بازار الکترونیک مصرفکننده، امکان توسعه دستگاههای کوچکتر، سبکتر و قدرتمندتر را فراهم میکنند. پیشرفت مداوم در فنآوری باتری به طول عمر باتری طولانیتر در گوشیهای هوشمند و لپتاپها منجر شده است و تجربه کاربر را بهبود بخشیده است.
در بخش حمل و نقل، وسایل نقلیه برقی که با ذخیره انرژی محکم کار میکنند، به عنوان راهحل کلیدی برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای در نظر گرفته میشوند. با آنکه دولتهای سراسر جهان اهداف آشناکانهای برای کاهش انتشار کربن تعیین کردهاند، انتظار میرود استفاده از وسایل نقلیه برقی به میزان قابلتوجهی افزایش یابد. راهحلهای انرژی محکم همچنین در ادغام انرژی تجدید پذیر به شبکه برق نقش حیاتی ایفا میکنند. با ذخیره انرژی اضافی، به تعادل عرضه و تقاضا برق کمک میکنند و تامین برق پایدار و قابلاعتماد را تضمین میکنند.
III. تاثیر تغییرات زنجیره عرضه جهانی بر راهحلهای انرژی محکم
A. چالشها
تعرضات هزینه
تغییرات زنجیره عرضه جهانی منجر به تعرضات هزینه قابلتوجهی برای راهحلهای انرژی محکم شده است. تعرفهها و محدودیتهای تجاری هزینه وارد کردن مواد اولیه و قطعات را افزایش میدهند. به عنوان مثال، اگر یک تولیدکننده لیتیوم، قطعه کلیدی در باتریهای لیتیوم - آئون، از کشور معرض تعرفه تهیه کند، هزینه باتری افزایش مییابد. این افزایشهای هزینه اغلب بر مشتریان منتقل میشوند و محصولات پرانرژی محکم را گرانتر میکند. این میتواند به طور بالقوه سرعت استفاده از وسایل نقلیه برقی و الکترونیک مصرفکننده节能 را کاهش دهد.
اختلالات عرضه
آفات طبیعی و تنشهای جغرافیای سیاسی میتوانند باعث اختلالات ناگهانی در عرضه شوند. همانطور که قبلاً ذکر شد، زلزله در ژاپن به عرضه قطعات کلیدی برای راهحلهای انرژی محکم اختلال وارد کرد. موقعیت مشابهای در طول همهگیری COVID - 19 رخ داد که منجر به بسته شدن کارخانهها و محدودیتهای حمل و نقل در سراسر جهان شد. تولیدکنندگان دستگاههای انرژی محکم با کوتاهبودن قطعات روبرو شدند و مجبور شدند تولید را متوقف کنند یا خروجی را کاهش دهند. این اختلالات عرضه نه تنها بر تولید فوری تاثیر میگذارند بلکه پیامدهای طولانیمدت برای توسعه محصولات جدید و رشد صنعت نیز دارند.
افزایش پیچیدگی در تهیه
تلاشی برای گوناگونی زنجیرههای عرضه به دلیل عوامل جغرافیای سیاسی و دیگر، پیچیدگی تهیه برای راهحلهای انرژی محکم را افزایش داده است. تولیدکنندگان اکنون باید با چندین تامینکننده از مناطق مختلف، که هر کدام دارای مجموعهای از مقررات، استانداردهای کیفیت و زمانهای تحویل خود هستند، مواجه شوند. این نیاز به منابع بیشتری برای مدیریت زنجیره عرضه دارد، از جمله کارکنان اضافی برای ارزیابی تامینکنندگان و مدیریت رابطه. علاوه بر این، هماهنگی جریان قطعات از منابع مختلف میتواند چالش برانگیز باشد و خطر تاخیر و ناکارآمدی را افزایش دهد.
B. فرصتها
تهیه داخلی و منطقهای
تغییرات زنجیره عرضه شرکتها را به دنبال منابع داخلی یا منطقهای از مواد اولیه و قطعات شده است. این میتواند منجر به توسعه صنایع محلی مربوط به راهحلهای انرژی محکم شود. به عنوان مثال، در پاسخ به عدم قطعیتهای در زنجیره عرضه جهانی، برخی از کشورها در کاشت و پردازش داخلی عناصر نادر سرمایهگذاری میکنند. این نه تنها وابستگی به واردات را کاهش میدهد بلکه همچنین فرصتهای شغلی جدید ایجاد میکند و رشد اقتصادی در سطح محلی را تحریک میکند.
نوآوری در مواد و فنآوریها
چالشهای ایجاد شده توسط تغییرات زنجیره عرضه نیز در مواد و فنآوریها برای راهحلهای انرژی محکم نوآوری را تحریک میکنند. در مواجهه با کوتاهبودن برخی از مواد اولیه، محققان در حال بررسی مواد جایگزین هستند. به عنوان مثال، تحقیقات افزایشی در مورد استفاده از مواد فراوان مانند آهن یا سدیم در شیمیهای باتری به جای مواد کمیابتر و گرانتر مانند کوبالت وجود دارد. علاوه بر این، فنآوریهای تولید جدید مانند پرینت 3D برای تولید باتری در حال توسعه هستند تا وابستگی به فرآیندهای زنجیره عرضه سنتی را کاهش دهند.
افزایش مقاومت از طریق دیجیتالیزاسیون
فنآوریهای دیجیتال مانند IoT و بلاکچین فرصتهایی برای افزایش مقاومت زنجیره عرضه برای راهحلهای انرژی محکم ارائه میدهند. حسگرهای فعال IoT میتوانند دادههای زمان واقعی در مورد محل، وضعیت و حرکت قطعات و محصولات خام完结 را ارائه دهند. این به شرکتها امکان مدیریت انبار بهتر، پیشبینی اختلالات بالقوه و اتخاذ اقدامات پیشگیرانه را میدهد. فنآوری بلاکچین میتواند شفافیت و امنیت زنجیره عرضه را افزایش دهد و خطر تقلب را کاهش دهد و اصلاحی قطعات را تضمین کند، که به ویژه برای دستگاههای انرژی محکم با ارزش بالا مهم است.
IV. مطالعات موردی
A. تاثیر جنگ تجاری ایالات متحده - چین بر صنعت وسایل نقلیه برقی
جنگ تجاری ایالات متحده - چین بر صنعت وسایل نقلیه برقی، که به شدت به راهحلهای انرژی محکم وابسته است، تاثیر قابلتوجهی داشت. بسیاری از تولیدکنندگان وسایل نقلیه برقی قطعات، از جمله باتریهای لیتیوم - آئون، از چین تهیه میکنند. تعرفههای impost توسط ایالات متحده بر کالاهای ساخت چین هزینه این قطعات را افزایش داد. به عنوان مثال، برخی از کارآفرینیهای وسایل نقلیه برقی ایالت متحده با هزینههای بالاتر برای وارد کردن بستههای باتری روبرو شدند که بر برنامههای تولید و سودآوری آنها تاثیر گذاشت.
در پاسخ، برخی از تولیدکنندگان وسایل نقلیه برقی شروع کردند به بررسی منابع جایگزین برای قطعات باتری. آنها به ایجاد شراکتهایی با تولیدکنندگان باتری در کشورهای دیگر مانند کره جنوبی یا ژاپن نگریستند. این منجر به تغییر در زنجیره عرضه جهانی برای قطعات وسایل نقلیه برقی شد و بیشتر شرکتها استراتژیهای تهیه خود را گوناگون کردند تا تاثیر جنگ تجاری را کاهش دهند.
B. پاسخ بخش انرژی تجدید پذیر به آفات طبیعی
بخش انرژی تجدید پذیر، که به راهحلهای ذخیره انرژی محکم وابسته است، در برابر آفات طبیعی چالشهایی را برآورد کرده است. پس از زلزله و سونامی در ژاپن در سال 2011، اختلال در عرضه قطعات