Edrychodd ein herthygl flaenorol ar gynnydd tuag at sero net ac ymrwymiadau Llywodraeth Cymru yn hyn o beth.
Ni fydd Cymru yn gallu cyflawni ei thargedau ar gyfer lleihau allyriadau heb gynnydd cyflym yn y defnydd o fatris ailwefradwy ar draws y sectorau trafnidiaeth ac ynni. Felly, a all y dechnoleg, a'r gallu o ran gweithgynhyrchu i gynhyrchu batris, gadw i fyny â pholisïau “uchelgeisiol” datgarboneiddio a thrydaneiddio Cymru a'r DU? O awyrennau trydan i storio grid, bydd angen gwahanol bethau ar bob cymhwysiad posibl, o berfformiad batri y gellir ei ailwefru.
Mae priodweddau rhai cemegau batri, sy'n bwysig ar gyfer y trawsnewid ynni, wedi'u crynhoi yn y tabl isod. Mae'n cynnwys pa mor barod yw technoleg batris, a ffactorau sy'n berthnasol i gynaliadwyedd.
* Dwysedd ynni yw faint o ynni a ddarperir gan fatri mewn gollyngiad llawn fesul cilogram o fàs y batri. Yn achos cerbydau trydan, mae dwysedd ynni uwch yn golygu mwy o filltiroedd o ystod ar gyfer yr un pwysau batri.
Yr ymgyrch am gerbydau trydan
Mae Llywodraeth y DU yn bwriadu gwahardd gwerthu ceir petrol a disel pur erbyn 2030, a phob car a fan heb allyriadau sero erbyn 2035, gan orfodi gweithgynhyrchwyr i symud cynhyrchiant i gerbydau trydan batri.
Mae'r Cynllun Cyflawni Trafnidiaeth Cenedlaethol yn nodi nodau penodol pellach i Gymru, fel uchelgais Llywodraeth Cymru i symud at fflyd bysiau allyriadau sero erbyn 2035, a fflyd tacsis allyriadau sero erbyn 2028.
Er gwaethaf y targedau hyn, roedd cerbydau trydan yn cyfrif am 1.3% yn unig o’r holl gerbydau trwyddedig yng Nghymru ar ddiwedd mis Mehefin 2024. Er mwyn cyflymu'r defnydd o gerbydau trydan, datblygodd Llywodraeth Cymru ei Strategaeth Gwefru Cerbydau Trydan yn 2021. Yn ddiweddar, ymgynghorodd ar ddiwygiadau drafft i reoliadau adeiladu er mwyn sicrhau bod pwyntiau gwefru yn cael eu gosod ym mhob adeilad preswyl a dibreswyl newydd, ac adeiladau sy’n cael eu hadnewyddu’n sylweddol neu bod newid sylweddol yn y defnydd ohonynt, lle mae maes parcio yn rhan o’r datblygiad.
Ar hyn o bryd, mae batris lithiwm-ïon (Li-ïon) yn dominyddu'r farchnad cerbydau trydan. Mae'r batri Li-ïon mwyaf cyffredin yn y farchnad cerbydau trydan Ewropeaidd yn defnyddio catodau cobalt ocsid nicel manganîs (neu NMC). Y rhain sy’n darparu'r ystod yrru orau fesul cilogram. Fodd bynnag, mae i filltiroedd ychwanegol anfanteision. Maent yn fwy tebygol o fynd ar dân na deunyddiau amgen, ac mae pryderon moesegol ac amgylcheddol difrifol yn bodoli ynghylch mwyngloddio cobalt.
Mae batri Li-ïon cyffredin arall yn y farchnad cerbydau trydan yn defnyddio catodau ffosffad haearn lithiwm (neu LFP). Ar y cyfan, ar hyn o bryd, cânt eu cynhyrchu yn Tsieina, ond mae gwneuthurwyr ceir mawr Ewrop, megis Volkswagen wedi cyhoeddi cynlluniau i ddefnyddio LFP mewn cerbydau lefel mynediad. Yn gyffredinol, mae'r rhain yn rhatach ac yn fwy diogel na'r NMC, mae ganddyn nhw hyd oes hirach ac maen nhw'n defnyddio llai o fwynau critigol.
Mae batris sodiwm-ïon (Na-ïon), sef technoleg sy'n dod i'r amlwg, eisoes yn cael eu gweithgynhyrchu ar raddfa fawr yn Tsieina. Er bod y batris hyn yn storio llai o ynni fesul cilogram, maent yn defnyddio deunyddiau crai toreithiog, rhad. Mae’n bosibl y gellir eu cymhwyso yn y dyfodol ar gyfer trafnidiaeth drefol â chost isel.
Mae’n dal i fod yn aneglur pa dechnoleg fydd fwyaf addas i ddatgarboneiddio'r sector cludo nwyddau; trydan batri, cell tanwydd hydrogen neu system cadwynol uwchben.
Ymgeisydd delfrydol ar gyfer trenau â batri
Llywodraeth y DU sy’n gyfrifol am y system reilffyrdd yng Nghymru, gyda rhai pwerau gweithredol wedi’u datganoli. Ei huchelgais yw i bob trên disel yn unig fod wedi eu tynnu oddi ar y rhwydwaith rheilffyrdd erbyn 2040.
Mae trenau'n rhedeg ar amserlenni tynn, felly mae amser gwefru yn allweddol ar gyfer batris trên trydan. Gall batris lithiwm-titanate (neu LTO) gael eu gwefru'n llawn mewn 10 munud neu lai, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer rheilffyrdd.
Mae'n debygol y bydd datgarboneiddio ar draws rhwydwaith rheilffyrdd Cymru yn cael ei ysgogi gan drydaneiddio rheilffyrdd, ynghyd â chyflwyno trenau wedi'u pweru gan fatri, neu drenau hybrid, lle mae'n gwneud synnwyr economaidd a gweithredol. Yn ddiweddar, cyflwynodd Trafnidiaeth Cymru drenau teithwyr 'tri-modd' trydan o'r radd flaenaf yn Ne Cymru. Dyma'r rhai cyntaf yn y DU i newid i bŵer disel neu batri lle nad oes gan y trac wifrau trydan uwchben.
Optimistiaeth ar gyfer y diwydiannau morol a hedfan
Cytunodd y Senedd i gynnwys cyfran Cymru o allyriadau hedfan a morgludiant rhyngwladol yng nghyllidebau carbon Cymru, er gwaethaf y ffaith bod y sectorau hyn wedi’u cadw’n ôl, i raddau helaeth. At hynny, bydd allyriadau hedfan a morgludiant rhyngwladol y DU yn cael eu cynnwys am y tro cyntaf yn Chweched Cyllideb Garbon gyffredinol y DU. Mae hyn wedi rhoi pwysau sylweddol ar y sectorau 'anodd eu datgarboneiddio' hyn.
Mae Llywodraeth Cymru yn disgwyl i dechnolegau allyriadau sero chwarae rhan mewn hedfan a morgludiant ac wedi cyhoeddi cynlluniau i weithio gyda Llywodraeth y DU a Maes Awyr Caerdydd i annog datblygiad awyrennau allyriadau sero.
Gellid defnyddio batris Li-ïon cyfredol mewn llongau amrediad byr neu mewn systemau hybrid, ond mae'r Pwyllgor Newid Hinsawdd, sef cynghorydd statudol y DU ar newid hinsawdd, wedi dweud y bydd angen datblygiadau sylweddol o ran ystod a chost ar gyfer batris i or-gystadlu tanwydd hylifol ar gyfer teithiau môr dwfn.
Er gwaethaf yr hyn y gellir dadlau eu bod yn rhagdybiaethau beiddgar yn Strategaeth Jet Zero Llywodraeth y DU, megis yr awyren gyntaf â batri i fod yn weithredol erbyn 2035, mae'r Pwyllgor Newid Hinsawdd hefyd yn rhagweld na fydd ehediadau trydan yn ymarferol erbyn 2050.
Mae ehediadau trydan yn ei gwneud yn ofynnol i fatris fod yn llai o faint, ac yn ysgafnach. Mae ymchwil wedi canolbwyntio ar fatris lithiwm-sylffwr (Li-S) a all ddarparu llawer mwy o ynni fesul cilogram. Fodd bynnag, mae angen gwelliannau o ran hirhoedledd a gallu rhyddhau cyflym cyn y gellir defnyddio batris Li-S yn fasnachol.
Datrysiadau storio grid cynaliadwy
Mae Llywodraeth y DU wedi cyflwyno targed i ddatgarboneiddio system drydan y wlad erbyn 2030. Gan fod ynni adnewyddadwy yn dibynnu'n bennaf ar y tywydd i gynhyrchu trydan, bydd angen cymorth technolegau storio ynni ar raddfa grid, fel batris, er mwyn cael trydan amser real dibynadwy.
Mae perfformiad batri yn llai hanfodol pan gaiff ei ddefnyddio mewn cymwysiadau storio llonydd. Yn yr achos hwn, gellid defnyddio batris Na-ïon, neu fatris cerbydau trydan ail fywyd, yn lle Li-ïon, i leihau'r galw am lithiwm a mwynau critigol eraill. Fel y dengys ein ffeithlun, mae sodiwm yn fwy helaeth mewn cyflenwad na lithiwm.
Cylch bywyd batri yn y DU
Mae cylch bywyd batri yn dechrau gydag echdynnu deunydd crai. Rhaid mireinio'r deunyddiau hyn, wedyn, cyn eu defnyddio i wneud batris mewn gigaffatrïoedd. Ar ôl ei ddefnyddio gyntaf, yn ddelfrydol, caiff y batri ei ailddefnyddio neu ei ailgylchu.
Mae gan yr unig gigaffatri bresennol yn y DU, sy'n eiddo i Nissan, sef Envision AESC yn Sunderland, gapasiti o 2 GW yr awr. Rhagwelir y bydd galw am fatris yn y DU yn cyrraedd bron i 200 GW yr awr erbyn 2040, gan godi'r cwestiwn – o ble y daw'r batris hyn?
Mae gweithgynhyrchwyr cerbydau trydan y DU sydd am ateb y cwestiwn hwn yn wynebu nifer o gyfyngiadau. Er mwyn parhau i allforio cerbydau trydan i’r UE, mae’n rhaid i weithgynhyrchwyr fodloni nifer o ofynion gan gynnwys y Cytundeb Masnach a Chydweithredu, yn dilyn Brexit, rhwng y DU a’r UE. Mae hyn yn cynnwys cyfarfod Trothwyon Rheolau Tarddiad i osgoi tariffau, yn ogystal â lefelau gofynnol o gynnwys wedi'i ailgylchu a'r gofyniad am basbort batri.
Mae Strategaeth Batri Llywodraeth y DU yn amlinellu'r heriau a'r cyfleoedd sy'n codi yn sgil y polisïau hyn. Ar hyn o bryd, mae'r DU yn dibynnu'n fawr ar fewnforio deunyddiau crai a batris hanfodol, ond gallai’r Gofynion Rheolau Tarddiad gymell cwmnïau ar draws cylch oes y batri i fuddsoddi yn y DU. Gallai rhoi pasbort cynnyrch digidol ar waith ar gyfer batris wella tryloywder yn y gadwyn gyflenwi, a helpu i nodi deunyddiau a phrosesau gweithgynhyrchu sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd.
Er mwyn annog buddsoddiad preifat mewn diwydiannau ynni glân fel batris, lansiodd Llywodraeth y DU Gronfa Cyfoeth Genedlaethol (neu’r NWF). Yn ei maniffesto, dywedodd y Blaid Lafur y byddai’n dyrannu £1.8 biliwn i uwchraddio porthladdoedd ac adeiladu cadwyni cyflenwi, ac £1.5 biliwn i gigaffatrïoedd newydd.
Mae’n bosibl y gallai Cymru chwarae rhan allweddol yn niwydiant batri newydd y DU. Purfa Vale yng Nghlydach, sydd wedi'i lleoli yng Nghlwstwr Diwydiannol De Cymru, yw'r unig burfa nicel purdeb uchel yn y DU, ac un o'r rhai mwyaf yn Ewrop, sy’n gwneud cynhyrchion nicel y gellir eu defnyddio i wneud catodau, yr elfen fwyaf gwerthfawr o fatri. Gan y rhagwelir y bydd cemegau nicel uchel yn dominyddu cynhyrchiant batris y DU, byddai ffynhonnell nicel domestig yn sicrhau y gall batris a wnaed yn y DU fodloni Gofynion Rheolau Tarddiad.
Mae'n ymddangos y bydd materion yn ymwneud â batris yn parhau i fod ar yr agenda, gan roi'r ffocws gwleidyddol parhaus ar ffynonellau ynni cynaliadwy, trafnidiaeth a newid yn yr hinsawdd.
Erthygl gan Samantha Southern, Ymchwil y Senedd, Senedd Cymru
Mae Gwasanaeth Ymchwil y Senedd yn cydnabod y gymrodoriaeth seneddol a roddwyd i Samantha Southern gan y Cyngor Ymchwil Peirianneg a Gwyddorau Ffisegol, a alluogodd i'r briff ymchwil hwn gael ei gwblhau.
