จากเหรียญสู่แบตเตอรี่ ธาตุเคมีที่สำคัญในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า: นิกเกิล!

นิเกิลเป็นวัสดุสำคัญในแบตเตอรี่แบบนิกเกิล-ไฮโดรเจนและนิกเกิล-โครเมียม ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของวัสดุอิเล็กโทรดในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบสามธาตุที่กำลังได้รับความนิยมในปัจจุบัน นอกจากนี้ ยังมีเหตุการณ์ที่เรียกว่า "นิเกิลปีศาจ" ที่ตลาด LME ในลอนดอน ซึ่งทำให้โลหะสีนี้ได้รับความสนใจอย่างมาก วันนี้เราไม่ได้มาพูดถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบสามธาตุ หรือการซื้อขายนิเกิลในตลาดสินค้าโภคภัณฑ์ แต่เราจะเริ่มจากการทำความเข้าใจพื้นฐานของธาตุนี้ รวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้อง และกระบวนการผลิตนิเกิลในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบสามธาตุ เพื่อให้คุณได้รู้จักนิเกิลอย่างลึกซึ้ง

องค์ประกอบนิกเกิล

นิเกิลเป็นธาตุลำดับที่ 28 อยู่ในกลุ่มที่ VIII ของตารางธาตุ มีมวลอะตอมสัมพัทธ์ 58.71 องศาเซลเซียสจุดหลอมเหลวอยู่ที่ 1453℃±1℃ และจุดเดือดที่ 2800℃ นิเกิลที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติมีไอโซโทปที่เสถียรห้าชนิด ได้แก่ 58Ni (67.7%), 60Ni (26.2%), 61Ni (1.25%), 62Ni (3.66%) และ 64Ni (1.66%) นิเกิลในสารประกอบหลักมักพบในสถานะออกซิเดชัน +2, +3 และ +4 คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของนิเกิลคล้ายกับโคบอลต์และเหล็ก และเนื่องจากนิเกิลอยู่ติดกับทองแดง จึงมีความคล้ายคลึงกับทองแดงในด้านความสัมพันธ์กับออกซิเจนและกำมะถัน

การใช้งานที่เราพบเจอได้บ่อยที่สุดคือการผลิตสแตนเลสสตีลและเหรียญเงิน หลายประเทศที่มีแหล่งนิเกิลอุดมสมบูรณ์ เช่น ออสเตรเลีย, นิวซีแลนด์ และรัสเซีย มักใช้เหรียญที่ผลิตจากนิเกิล เหรียญที่มีมูลค่ามากกว่าบางชนิดถูกออกแบบให้มีน้ำหนักและขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้เหรียญเหล่านี้มีน้ำหนักมาก หากพกติดตัวไปหลายเหรียญจะเป็นภาระอย่างมากในชีวิตประจำวัน แต่สำหรับผู้ที่ต้องการโชคลาภหรือการท้าทาย การพกเหรียญหนักๆ อาจเป็นการเสริมความโชคดีในแบบที่มีความหมายมาก

การกระจายของทรัพยากรและปริมาณการผลิต

นิเกิลเป็นโลหะที่พบได้ทั่วไป และมีความเชื่อกันว่ามีปริมาณมหาศาลเก็บสะสมอยู่ในแกนกลางของโลก ซึ่งเราไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรง นอกจากนี้ นิเกิลยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของเหล็กอุกกาบาต และในบางพื้นที่ เช่น เขตซินเจียงในประเทศจีน มีการค้นพบชิ้นส่วนโลหะที่คล้ายกับนิเกิลในลักษณะของแร่เหล็ก-นิเกิลที่พื้นผิว การผสมกันของเหล็กและนิเกิลในอุกกาบาตนั้นพบได้บ่อยและมีปริมาณสูง แหล่งที่มาหลักของนิเกิลคือเปลือกโลก หลายประเทศมีแหล่งแร่ธาตุนิเกิลที่อุดมสมบูรณ์ และนิเกิลมักพบร่วมกับโลหะอื่น ๆ ในธรรมชาติ

ตามรายงานการประเมินทรัพยากรแร่ธาตุทั่วโลกจากสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาจีน (China Geological Survey) ซึ่งเผยแพร่ในรายงาน “Global Lithium, Cobalt, Nickel, Tin, and Potash Mineral Resources Reserve Assessment Report (2021)” ระบุว่า ณ ปี 2020 ปริมาณสำรองแร่นิเกิลทั่วโลกมีจำนวน 90.63 ล้านตัน และปริมาณทรัพยากรรวม 260 ล้านตัน ข้อมูลจาก USGS (United States Geological Survey) ระบุว่าในปี 2020 ปริมาณสำรองแร่นิเกิลทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 94 ล้านตัน โดย 60% เป็นแร่นิเกิลประเภท laterite และ 40% เป็นแร่นิเกิลประเภท sulfide

ในโลกใบนี้แร่แมงกานีสประเภท laterite พบได้ในประเทศเขตร้อนที่อยู่ภายใน 30 องศาเหนือและใต้เส้นศูนย์สูตร โดยกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เขตร้อนและเขตร้อนกึ่งเขตร้อนรอบมหาสมุทรแปซิฟิก รวมถึง ทวีปอเมริกา: คิวบา, บราซิล เอเชียตะวันออกเฉียงใต้: อินโดนีเซีย, ฟิลิปปินส์ โอเชียเนีย: ออสเตรเลีย, นิวแคลิโดเนีย, ปาปัวนิวกินี ในขณะที่แร่แมงกานีสประเภท sulfide พบได้ในพื้นที่ที่มีละติจูดสูง เช่น รัสเซีย, แคนาดา, และแอฟริกาใต้

【นิกเกิลแดง】

【นิกเกิลเขือร้อน】

ในปี 2020 การผลิตแร่แมงกานีสประเภท sulfide มีการกระจายตามภูมิภาคดังนี้ แอฟริกาใต้ 28.1% แคนาดา 18.6% รัสเซีย 17.3% ขณะที่การผลิตแร่แมงกานีสประเภท laterite มีการกระจายตามภูมิภาคดังนี้ อินโดนีเซีย 18.7% ออสเตรเลีย 17.7% ฟิลิปปินส์ 10.1%

การผลิตทางเคมีและปฏิกิริยาทั่วไป

นิกเกิลเป็นธาตุในกลุ่มเหล็กที่สาม, โดยที่ลักษณะของมันคล้ายกับเหล็กและโคบอลต์, มีสีเงินและความหนาแน่นสูง เมื่อนิกเกิลบริสุทธิ์สูงจะมีความแข็งแรงมาก, นิกเกิลแท่งบริสุทธิ์มักใช้เป็นอิเล็กโทรดในห้องปฏิบัติการ, ขณะที่นิกเกิลในรูปแบบของอนุภาคก็เรียกว่า "นิกเกิลผง" และมักใช้ในห้องปฏิบัติการเช่นกัน.

นิกเกิลมีความเสถียรสูงมาก เมื่อนิกเกิลผงถูกเผาในเปลวไฟที่อุณหภูมิสูง บางส่วนอาจสร้างออกไซด์สีดำคล้ายเหล็ก ขณะที่บางส่วนจะถูกหุ้มด้วยออกไซด์สีน้ำเงินสด นิกเกิลมีออกไซด์สามชนิด ได้แก่:ออกไซด์นิกเกิล(II) (NiO) มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง ออกไซด์นิกเกิล(III) (Ni3O4) เกิดจากการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 400-450℃, เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจะเปลี่ยนเป็นออกไซด์นิกเกิล(II) ออกไซด์นิกเกิล(II) (Ni2O3) มีเสถียรภาพในอุณหภูมิที่ต่ำ จะถูกย่อยสลายเป็นออกไซด์นิกเกิล(III) เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นนิกเกิลเป็นธาตุที่สำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ซึ่งมีการใช้ในหลายปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตแบตเตอรี่และอุตสาหกรรมอื่นๆ

นิกเกิลบริสุทธิ์มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากกรดสูงมาก, เมื่อวางนิกเกิลผงในกรดซัลฟิวริกและทำให้ร้อน จะเกิดฟองเล็กน้อย, และเมื่อทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องหนึ่งสัปดาห์, สารละลายจะมีสีเขียวเพียงเล็กน้อย, แสดงว่านิกเกิลที่เข้าร่วมปฏิกิริยามีปริมาณน้อยมาก. หากเพิ่มความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก, นิกเกิลจะเกิดการป้องกันเช่นเดียวกับเหล็ก, ทำให้เกิดออกไซด์ที่หนาแน่นบนผิวหน้า ซึ่งปกป้องนิกเกิลภายในและทำให้การปฏิกิริยาหยุดลง

ในกรณีของเบสที่เข้มข้น นิกเกิลก็มีความต้านทานสูง และในกรณีของการหลอมละลายของไฮดรอกไซด์ ใช้นิกเกิลในการทำเตาเผา. นอกจากนี้ การทดลองที่เกี่ยวข้องกับฟลูออรีน (ซึ่งเป็นธาตุที่มีคุณสมบัติทางเคมีที่แข็งแกร่งและเป็นออกซิเดนต์ที่ทรงพลัง) ก็ใช้ภาชนะที่ทำจากนิกเกิลแสดงให้เห็นว่านิกเกิลมีความทนทานแม้ต่อฟลูออรีนที่มีคุณสมบัติทางเคมีที่รุนแรง

เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่มั่นคงของนิกเกิล จึงมักใช้เป็นผงนิกเกิลที่มีขนาดเล็กกว่าในห้องปฏิบัติการ การผลิตผงนิกเกิลสามารถทำได้โดยการใช้ปฏิกิริยาระหว่างออกไซด์นิกเกิลและไฮโดรเจน ซึ่งปริมาณที่ได้จะน้อยและมีความบริสุทธิ์ไม่สูง

นิกเกิลออกไซด์และไฮโดรเจนถูกทำความร้อนเพื่อทำนิกเกิลผงและน้ำ

การผลิตผงนิเกิลที่บริสุทธิ์มากจะใช้การสลายตัวด้วยความร้อนของนิเกิลคาร์บอนิล (Nickel Carbonyl) ซึ่งเป็นก๊าซพิษที่อันตรายมาก การผสมไอระเหยของนิเกิลคาร์บอนิลกับอากาศอาจทำให้เกิดการระเบิดเมื่อเจอประกายไฟ ดังนั้น การใช้เทคนิคนี้ในการผลิตนิเกิลต้องระมัดระวังอย่างยิ่ง ในห้องปฏิบัติการ การเก็บรักษานิเกิลคาร์บอนิลเป็นเรื่องยาก ดังนั้นในอุตสาหกรรมจึงนิยมใช้ผงนิเกิลคาร์บอนิลในการผลิตนิเกิลบริสุทธิ์ นอกจากนี้ การผลิตผงนิเกิลยังสามารถทำได้โดยการสลายตัวของสารประกอบนิเกิลอีกชนิดหนึ่ง คือ นิเกิลไซคลอปปีน (Nickelocene) ซึ่งเป็นผลึกสีเขียวเข้มที่ไวต่อความร้อนและต้องเก็บในไนโตรเจน

ผงนิเกิลมีความไวสูงมาก เมื่อลงไปในกรดซัลฟูริกเจือจางจะมีปฏิกิริยารุนแรง แตกต่างจากก่อนหน้านี้ โดยจะละลายได้อย่างรวดเร็วหลังจากการให้ความร้อน และสีของสารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีเขียว สารละลายนี้สามารถใช้ในการสกัดซัลเฟตนิเกิลที่มีน้ำ 7 โมเลกุล นอกจากนี้ ปฏิกิริยาของนิเกิลกับกรดไนตริกเจือจางจะรุนแรงยิ่งกว่า เมื่อลงไปในกรดแล้ว ผงนิเกิลจะหายไปทันทีเมื่อให้ความร้อน

การตอบสนองของผงนิเกิลกับกรดซัลฟูริกเจือจาง (บน) และกรดไนตริกเจือจาง (ล่าง)

การตอบสนองของนิเกิลกับด่างเข้มข้นและกรดเข้มข้นมีความแตกต่างอย่างมาก ผงนิเกิลแทบไม่สามารถตอบสนองกับด่างเข้มข้นส่วนใหญ่ได้เลย การผลิตไฮดรอกไซด์นิเกิล (Nickel Hydroxide) ต้องใช้วิธีแบบดั้งเดิม โดยการเติมด่างเข้มข้นลงไปในสารละลายนิเกิลเพื่อผลิตไฮดรอกไซด์นิเกิล

นิกเกิลสลฟีทคู่ผสมพอตาสเซียมไฮดรอกซิไซต์สร้างไฮฟอกซีไซต์นิกเกิลและพอตาสเซียมสลฟีท

ผงนิเกิลสามารถตอบสนองกับออกซิเจนได้ง่าย หากมีการเติมไอน้ำเข้าไปในปฏิกิริยา ผงนิเกิลสามารถเกิดการติดไฟเองได้ ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือผงนิเกิลออกไซด์สีเขียว ซึ่งเหมือนกับผงชาเขียว (Matcha) และสามารถตอบสนองกับกรดเข้มข้นเพื่อสร้างเกลือนิเกิลที่เกี่ยวข้องได้ง่าย การตอบสนองกับออกซิเจนเป็นเวลานานจะผลิตออกไซด์นิเกิลสามค่า (Nickel Trioxide) ซึ่งเป็นสารออกซิแดนท์ที่มีความสามารถในการออกซิเดทสูง ในปฏิกิริยาออกซิเดชันนี้จะถูกลดกลับเป็นนิเกิลสองค่า (Nickel II) ที่มีความเสถียร

ผงไนิกเกิลมีความไวต่อแอมโมเนียอย่างมาก เมื่อนำผงไนิกเกิลมาผสมกับแอมโมเนียเข้มข้นแล้วให้ความร้อน ผงไนิกเกิลจะถูกแอมโมเนียกัดกร่อนอย่างง่ายดาย เนื่องจากแอมโมเนียมีความสามารถในการสร้างสารประกอบกับไอออนไนิกเกิลอย่างมีประสิทธิภาพ ในสารละลายเกลือไนิกเกิล การเติมแอมโมเนียเข้มข้นจะทำให้แอมโมเนียขจัดน้ำออกจากสารประกอบเกลือไนิกเกิล ทำให้เกิดไอออนที่เป็นสารประกอบกับแอมโมเนีย ในกระบวนการผลิตตัวกลางของสารเคมีสามชนิด (trinary precursor) จะต้องใช้แอมโมเนียเข้มข้นเป็นตัวทำปฏิกิริยาในการสร้างสารประกอบนี้

ปฏิกิริยาของนิกเกิลซัลเฟตเฮกซาไฮเดรตกับแอมโมเนียเข้มข้น

การนำไปใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า

ในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนประเภทสามชนิด (NCM) มีไนิกเกิล (N) เป็นส่วนประกอบหลัก โดย NCM หมายถึงสารประกอบลิเธียมที่ประกอบด้วยโลหะหลายชนิด ได้แก่ ไนิกเกิล, โคบอลต์ และแมงกานีส ที่มีสูตรเคมีว่า LiNixCoyMn₁-x-yO₂ ซึ่งไนิกเกิลในสารนี้ใช้ซัลเฟตไนิกเกิลในการผลิต การทำความเข้าใจปฏิกิริยาและสารประกอบที่กล่าวถึงข้างต้นมีความสำคัญเนื่องจากเกี่ยวข้องกับการเตรียมสารเคมีขั้นกลางสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า

มีเกลือของนิกเกิลหลายชนิด เช่น นิกเกิลไนเตรตและนิกเกิลคลอไรด์ แต่ทำไมถึงเลือกใช้นิกเกิลซัลเฟต (Nickel sulfate) แทนเกลือชนิดอื่น? นิกเกิลคลอไรด์มีไอออนคลอไรด์ (Cl⁻) ซึ่งสามารถกัดกร่อนวัสดุสแตนเลสที่ใช้ในอุปกรณ์ปฏิกิริยาได้ง่าย หากมีไอออนคลอไรด์เหลืออยู่ในสารตั้งต้น จะทำให้เกิดการกัดกร่อนในเตาเผาในกระบวนการเผาไหม้ในภายหลัง นิกเกิลไนเตรตมีราคาสูง และไอออนไนเตรต (NO₃⁻) ที่เหลืออยู่ในสารตั้งต้นสามารถสร้างก๊าซอันตรายเช่น NO (ไนตริกออกไซด์) และ NO₂ (ไนเตรตไดออกไซด์) ในกระบวนการเผาไหม้ ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการผลิตเชิงอุตสาหกรรม

การผลิตนิกเกิลซัลเฟตมีแหล่งที่มาหลักสามประการ ได้แก่ การผลิตจากวัสดุดิบธรรมชาติ การละลายจากนิกเกิลเหล็ก และการผลิตจากของเสีย:

การละลายเหล็กนิกเกิลโดยตรง

วิธีการทางเคมีในการผลิตนิกเกิลซัลเฟตมีมานาน วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้กรดไนตริกและกรดซัลฟูริกในการออกซิไดซ์และละลายโลหะนิกเกิล ซึ่งเป็นวิธีที่เหมือนกับที่เราพูดถึงในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับการตอบสนองของนิกเกิลกับกรดแรง กล่าวคือ การละลายเม็ดนิกเกิลหรือผงนิกเกิลโดยตรงเพื่อผลิตนิกเกิลซัลเฟต วิธีนี้มีข้อเสียคืออุปกรณ์มีความซับซ้อน, การกัดกร่อนสูง, ประสิทธิภาพการใช้ต่ำ และมีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมค่อนข้างมาก หลังจากนั้นสามารถผลิตนิกเกิลอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์นิกเกิลบริสุทธิ์ โดยการใช้พลังงานไฟฟ้าประมาณ 800-1000 kWh ต่อหนึ่งตันของนิกเกิลอิเล็กโทรไลต์

การผลิตจากวัสดุดิบธรรมชาติ

การผลิตนิกเกิลซัลเฟตจากวัสดุดิบธรรมชาติสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามแร่ที่ใช้ ได้แก่ แร่ซัลไฟด์นิกเกิล: แร่ซัลไฟด์นิกเกิลมีคุณภาพสูงและสามารถผลิตนิกเกิลบริสุทธิ์ (High-Grade Nickel) ได้ง่าย ซึ่งนิกเกิลบริสุทธิ์นี้สามารถใช้ในการผลิตนิกเกิลอิเล็กโทรไลต์และนิกเกิลซัลเฟตได้ แร่เรดดัสต์นิกเกิล: การจัดการแร่เรดดัสต์นิกเกิลมีความซับซ้อนมากกว่า โดยแร่เรดดัสต์นิกเกิลจะมีการแบ่งชั้น ชั้นบน: คุณภาพต่ำแต่มีปริมาณมาก สามารถใช้วิธีการล้างด้วยกรดอุณหภูมิสูง (High-Pressure Acid Leaching) เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์กลางแบบเปียก (Wet Process Intermediates) เช่น MHP (Mixed Hydroxide Precipitate) ชั้นล่าง: คุณภาพสูงสามารถใช้วิธีการเผา (Fire Method) เพื่อผลิตนิกเกิล ปัจจุบัน เส้นทางหลักในการผลิตนิกเกิลคือการใช้แร่เรดดัสต์นิกเกิลชั้นล่าง ผ่านวิธีการเผา RKEF (Rotary Kiln Electric Furnace) เพื่อผลิตนิกเกิลเหล็ก จากนั้นนำไปผลิตเป็นสเตนเลส (สัดส่วนการผลิตในเส้นทางนี้มากกว่า 50%)

โดยรวมแล้ว การผลิตนิกเกิลซัลเฟตจากแร่เรดดัสต์นิกเกิลมีสี่วิธีหลัก:

วิธีการแช่กรดแร่แบบชุ่มชื้นในความดันสูง ใช้การล้างกรดอุณหภูมิสูงกับแร่เรดดัสต์นิกเกิลชั้นบนที่มีคุณภาพต่ำ ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์กลางแบบเปียก (MHP) และนิกเกิลซัลเฟต + โคบอลต์ซัลเฟต

เส้นทางการเผาก่อนซัลไฟด์ ใช้การเผาแร่เรดดัสต์นิกเกิลชั้นล่างที่มีคุณภาพสูงให้กลายเป็นนิกเกิลซัลไฟด์ชนิดต่ำ (Low-Grade Nickel Sulfide) จากนั้นผลิตเป็นนิกเกิลบริสุทธิ์ (High-Grade Nickel) และนิกเกิลซัลเฟต

เส้นทางการเผาหลังซัลไฟด์ ใช้การเผาแร่เรดดัสต์นิกเกิลชั้นล่างที่มีคุณภาพสูง ผลิตเป็นนิกเกิลเหล็ก (Nickel Iron) จากนั้นผลิตเป็นนิกเกิลบริสุทธิ์ (High-Grade Nickel) และนิกเกิลซัลเฟต

วิธีการเป่าด้วยออกซิเจนสูง ใช้เตาหลอมแทนเตาไฟฟ้า ซึ่งมีความเหมาะสมกับวัตถุดิบสูง เพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองความร้อน โดยการเปลี่ยนแปลงวิธีการซัลไฟด์เป็นหลัก

บริษัทที่มีชื่อเสียงในด้านนี้รวมถึง Ruimu, Huayou, Qingshan, Shengtun, และ Zhongwei เป็นต้น

นิกเกิลในอุตสาหกรรมโลหะสี

หลังจากที่กิจกรรมอุตสาหกรรมทั่วโลกฟื้นตัวหลังจากการระบาดของโรคโควิด-19 ในปี 2021 สต็อกโลหะในตลาด LME (London Metal Exchange) เริ่มลดลง และปัจจุบันระบบโลจิสติกส์และการขนส่งทั่วโลกยังคงอยู่ในสภาพที่ไม่เรียบร้อย หลังจากการระเบิดของความขัดแย้งระหว่างรัสเซียและยูเครน รัสเซียซึ่งเป็นประเทศที่มีแหล่งนิกเกิลที่บริสุทธิ์สูง ทำให้การจัดหาสินค้าจากซัพพลายเออร์ของรัสเซียกลายเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ และเมื่อสต็อกในตลาดต่ำ ก็มีความเสี่ยงต่อการถูกกดดันราคาจนเกิดการขาดแคลน "นิกเกิลผี" และหลังจากเหตุการณ์นี้ LME ได้ตั้งขีดจำกัดการเปลี่ยนแปลงของราคาทองแดงที่ 15%

ในตลาดโลหะนิกเกิลโลกนั้น 74% ใช้ในการผลิตสแตนเลส และในปัจจุบันการใช้งานในแบตเตอรี่ยังคงมีสัดส่วนเพียง 5-8% แต่ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าในจีนในปี 2021 เพิ่มขึ้นเป็น 2.6 เท่าของปีที่แล้ว ด้วยแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก คาดว่าความต้องการในการใช้งานแบตเตอรี่นิกเกิลจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

แนวโน้มในอุตสาหกรรม

ในวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียม-นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีส (NCM) นิกเกิลในสภาพ +2 เป็นองค์ประกอบที่มีความกระตือรือร้นทางไฟฟ้าสูง โดยวัสดุ NCM ใช้โคบอลต์ (Co) เพื่อป้องกันไม่ให้นิกเกิล (Li-Ni) และลิเธียม (Li) ผสมปนเปกัน และใช้แมงกานีส (Mn) เพื่อเสถียรภาพของโครงสร้างวัสดุ นิกเกิล (Ni) เป็นตัวหลักในการให้ความจุสูง ดังนั้นวัสดุ NCM หลัก ๆ เช่น NCM811, NCM622, NCM523, และ NCM111 ซึ่งมีปริมาณนิกเกิลสูงจะมีความหนาแน่นพลังงานสูงขึ้น และเนื่องจากต้นทุนของนิกเกิลค่อนข้างต่ำ สูตรที่มีนิกเกิลสูงจึงมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุน ดังนั้นความต้องการนิกเกิลจึงคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ปัจจุบันสถานการณ์เศรษฐกิจโลกไม่ค่อยสดใส เนื่องจากได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย เช่น การระบาดของโรค, การต่อต้านโลกาภิวัตน์, การขึ้นดอกเบี้ยของดอลลาร์สหรัฐ, การพุ่งขึ้นของ CPI (ดัชนีราคาผู้บริโภค) ทั่วโลก, การเพิ่มขึ้นของแนวคิดประชานิยม, และสงครามระหว่างรัสเซียและยูเครน ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อกิจกรรมเศรษฐกิจปกติและการพัฒนาสังคมอย่างต่อเนื่อง ในอุตสาหกรรมโลหะที่สามารถสังเกตได้จากระดับสต็อกที่ LME (London Metal Exchange) พบว่า ระบบซัพพลายเชนทั่วโลกกำลังประสบปัญหาด้านอุปสงค์และอุปทาน การระบาดของโรคทำให้การหยุดทำงานและการหยุดผลิต, การขนส่งระหว่างประเทศไม่เป็นระเบียบ, และราคาสินค้าโภคภัณฑ์ทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้น เกิดการแตกต่างอย่างรุนแรงระหว่าง PPI (ดัชนีราคาผู้ผลิต) และ CPI ในปัจจุบันที่เป็นช่วงการขึ้นดอกเบี้ยของดอลลาร์สหรัฐ พร้อมกับผลกระทบจากการระบาดของโรค ประเทศบางประเทศได้ประสบวิกฤตการล้มละลายแล้ว เช่น เลบานอนและศรีลังกา และคาดว่าประเทศอื่น ๆ อาจเข้าสู่ภาวะเศรษฐกิจที่ยากลำบากในอนาคต สำหรับอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ ความสามารถในการเติบโตอย่างรวดเร็วอาจขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ยังไม่เป็นที่รู้จัก ขณะนี้ราคาของรถยนต์ไฟฟ้าในประเทศจีนได้เพิ่มขึ้นอย่างทั่วถึง การเพิ่มขึ้นของราคาจาก PPI จะสะท้อนถึง CPI ในที่สุด และการเปลี่ยนแปลงจากการพิมพ์เงินไม่จำกัดไปสู่การขึ้นดอกเบี้ยทันที 50 จุดพื้นฐานของดอลลาร์จะส่งผลกระทบอย่างไรบ้าง และใครจะเป็นผู้รับมือกับสถานการณ์ทั้งหมดนี้ในที่สุด?

อุตสาหกรรมไนิกเกิลมีความชัดเจนอย่างมาก โดยการใช้งานหลักของไนิกเกิล ได้แก่ การผลิตโลหะผสมไนิกเกิล (เช่น เหรียญ), แบตเตอรี่ (ไนิกเกิล-ไฮโดรเจน, ไนิกเกิล-โครเมียม, ลิเธียมไอออน), การชุบโลหะ, และสแตนเลส นอกจากนี้ ไนิกเกิลยังเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ขาดไม่ได้ในหลายปฏิกิริยาเคมี โดยไนิกเกิลเฟอริกออกไซด์ (NiFe₂O₄) มีค่าในด้านวัสดุใหม่ เนื่องจากมันสามารถเร่งปฏิกิริยาในการแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกเป็นคาร์บอนและออกซิเจน ซึ่งอาจนำไปใช้ในสาขาที่มีความซับซ้อนสูงเช่นในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ไนิกเกิลยังเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเราด้วย โดยเฉลี่ยแล้ว ทุกๆ 5 คนจะมี 1 คนที่มีปฏิกิริยาแพ้ไนิกเกิลในระดับต่างๆ ไนิกเกิลยังถูกกล่าวหาว่าอาจเชื่อมโยงกับการก่อมะเร็งบางชนิด ดังนั้นปัจจุบันยังมีการถกเถียงเกี่ยวกับปริมาณไนิกเกิลที่ควรเติมในสแตนเลสที่ใช้ในชีวิตประจำวัน