Кітай з'яўляецца найбуйнейшым у свеце рынкам электрамабіляў, па стане на сакавік 2021 года было прададзена больш за 5,5 мільёна адзінак. Гэта добра ў многіх адносінах. У Кітаі найбольш аўтамабіляў у свеце, і яны замяняюць шкодныя парніковыя газы. Але гэтыя рэчы маюць свае праблемы з устойлівым развіццём. Існуюць асцярогі з нагоды шкоды для навакольнага асяроддзя ў выніку здабычы такіх элементаў, як літый і кобальт. Але яшчэ адна праблема звязана з будучай праблемай адходаў. Кітай пачынае адчуваць на сабе пярэдні край гэтай праблемы.
У 2020 годзе было выведзена з эксплуатацыі 200 000 тон акумулятараў, і чакаецца, што да 2025 года гэтая лічба дасягне 780 000 тон. Звярніце ўвагу на праблему адходаў акумулятараў для электрамабіляў, якая набліжаецца да Кітая, і што робіць найбуйнейшы ў свеце рынак электрамабіляў у гэтай галіне.
Амаль увесь КітайЭлектрамабілі сілкуюцца ад літый-іённых акумулятараў. Яны лёгкія, маюць высокую шчыльнасць энергіі і працяглы тэрмін службы, што робіць іх першым выбарам для электрамабіляў. Акумулятары маюць тры асноўныя функцыікампаненты і анод, катод і электраліт. Знапрыклад, катод з'яўляецца самым дарагім і значным. Мы ў асноўным адрозніваем гэтыя акумулятары па іх каталітычных лодках. NНе варта занадта паглыбляцца ў гэта, але большасць акумулятараў кітайскіх электрамабіляў маюць катоды, вырабленыя з аксідаў літыя, нікеля, марганцу або кобальту, якія тут называюцца MCS. Гэтыя акумулятары выводзяцца з эксплуатацыі, калі іх ёмістасць дасягае каля 80%, што адпавядае тэрміну службы каля 8-10 гадоў. Гэта, вядома, залежыць ад пэўных фактараў, такіх як частата зарадкі, звычкі кіравання і дарожныя ўмовы.
Падумаў, што вам будзе цікава ведаць. З першай буйной хваляй электрамабіляўПаколькі электрамабілі выйдуць на рынак прыкладна ў 2010-2011 гадах, інфраструктура для збору і апрацоўкі гэтых акумулятараў павінна была быць гатовая да канца дзесяцігоддзя. Гэта была задача і тэрміны, з якімі давялося сутыкнуцца кітайскаму ўраду. Пасля Алімпійскіх гульняў у Пекіне кітайскі ўрад пачаў прасоўваць вытворчасць і выкарыстанне электрамабіляў сярод шырокай грамадскасці. У той час адзінымі прынятымі імі правіламі былі стандарты бяспекі ў галіне. Паколькі многія кампаненты акумулятараў даволі таксічныя, у пачатку 2010 года назіраўся рост папулярнасці электрамабіляў, а разам з гэтым — гэтак жа хутка расла патрэба ў спосабах утылізацыі іх адходаў.
У 2012 годзе ішоўвернмеУпершыню NT апублікавала рэкамендацыі па палітыцы для ўсёй індустрыі электрамабіляў, у якіх падкрэслівалася неабходнасць, сярод іншага,рэчы, працоўная сістэма перапрацоўкі акумулятараў электрамабіляў. У 2016 годзе некалькі міністэрстваў аб'ядналіся, каб вызначыць адзіны кірунак вырашэння праблемы адходаў акумулятараў электрамабіляў. Вытворцы электрамабіляў будуць адказваць за перапрацоўку акумулятараў сваіх аўтамабіляў. Яны павінны стварыць уласныя сеткі пасляпродажнага абслугоўвання або даверыць збор адпрацаваных акумулятараў электрамабіляў трэцім асобам.
Кітайскі ўрад мае тэндэнцыю спачатку абвясціць палітыку, рэкамендацыі або кірунак, перш чым пазней усталяваць больш канкрэтныя правілы. Дэкларацыя 2016 года фактычна стала сігналам для кампаній, якія вырабляюць электрамабілі, што ў бліжэйшыя гады трэба чакаць большай актыўнасці ў гэтым кірунку. Такім чынам, у 2018 годзе хутка з'явіліся наступныя меры па палітыцы пад назвай «Часовыя меры па кіраванні перапрацоўкай і выкарыстаннем акумулятараў аўтамабіляў на новых крыніцах энергіі». Цікава, ці маецца на ўвазе пад гэтым карнізамі і гібрыдамі. Органам, які адказвае за выкананне гэтага патрабавання, з'яўляецца Міністэрства прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій (MIIT).
Яно абяцала вярнуццаУ 2016 годзе гэтая структура ў значнай ступені ўсклала адказнасць на прыватныя структуры, такія як вытворцы электрамабіляў і акумулятараў для электрамабіляў, якія займаюцца гэтай праблемай. Урад будзе большбачаць некаторыя тэхнічныя аспекты гэтай справы, але самі яны гэтага рабіць не збіраюцца. Гэтая структура пабудавана на аснове агульнай палітыкі кіравання, прынятай кітайцамі. Яна называецца пашыранай адказнасцю вытворцы або EPR. Духоўная канцэпцыя заключаецца ў тым, каб перанесці адказнасць уверх па плыні ад мясцовых і правінцыйных органаў улады да саміх вытворцаў.
Кітайскі ўрад прыняў прынцып расшыранай перапрацоўкі электраэнергіі (EPR), які, як я мяркую, узнік у заходніх акадэмічных колах на пачатку 2000-х гадоў. Гэта быў адказ на дырэктывы ЕС адносна расце праблемы электронных адходаў, і інтуітыўна зразумела, што ўрад заўсёды займаецца ўтылізацыяй усіх гэтых электронных адходаў. Кампаніі, якія вырабляюць гэтыя адходы, ніколі не будуць стымуляваныя спрашчаць перапрацоўку сваіх прадуктаў. Такім чынам, у духу EPR усе вытворцы акумулятараў для электрамабіляў павінны распрацоўваць акумулятары, якія лёгка разабраць, і прадастаўляць сваім кліентам тэхнічную інфармацыю аб заканчэнні тэрміну службы - маркеры для электрамабіляў.d маркеры электрамабіляў, у сваю чаргу, альбо ствараюць і кіруюць уласнымі сеткамі збору і перапрацоўкі акумулятараў, альбо перададуць іх трэцяму боку на аўтсорсінг. Урад дапаможа ўсталяваць нацыянальныя стандарты для спрашчэння працэсу. На першы погляд, структура выглядае даволі прывабнай, але ёсць некаторыя відавочныя недахопы.
Цяпер, калі мы ведаем гісторыю і палітыку, мы можам паглыбіцца ў некалькі тэхнічных падрабязнасцей аб перапрацоўцы акумулятараў электрамабіляў. Выведзеныя з эксплуатацыі акумулятары патрапілі ў сістэму праз два каналы: з аўтамабіляў, якія праходзяць замену акумулятара, і з аўтамабіляў у канцы тэрміну службы. У апошніх выпадках акумулятар усё яшчэ знаходзіцца ўнутры аўтамабіля і вымаецца ў рамках працэсу разборкі пасля заканчэння тэрміну службы. Гэты працэс застаецца вельмі ручным, асабліва ў Кітаі. Пасля гэтага адбываецца этап, які называецца папярэдняй апрацоўкай. Элементы акумулятара трэба выняць з упакоўкі і адкрыць, што з'яўляецца праблемай, бо няма стандартнай канструкцыі акумулятарнага блока. Такім чынам, гэта даводзіцца рабіць уручную з выкарыстаннем спецыяльных інструментаў.
Пасля таго, як батарэя вынятад, што адбываецца неxt залежыць ад тыпу літый-іённага акумулятара ўнутры аўтамабіля. Пачнем з акумулятара NMC, найбольш распаўсюджанага ў Кітаі. Чатыры перапрацоўшчыкі акумулятараў NMC хочуць аднавіць. Актыўныя матэрыялы катода. Эканамічны аналіз 2019 года ацэньвае, што, нягледзячы на тое, што яны складаюць толькі 4% ад вагі акумулятараў, яны складаюць больш за 60% ад агульнай кошту ўтылізацыі акумулятараў. Тэхналогіі перапрацоўкі NMC адносна сталыя. Sony стала піянерам у 1999 годзе. Існуе два асноўныя тэхналагічныя метады: піраметалургічны і гідраметалургічны. Пачнем з піраметалургіі. Піра азначае агонь. Акумулятар плавіцца ў сплаў жалеза, медзі, кобальту і нікеля.
Затым карысны матэрыял здабываецца з дапамогай гідраметалургічных метадаў. Піраметады спальваюць. Электраліты, пластмасы і солі літыя. Такім чынам, не ўсё можна аднавіць. Пры гэтым вылучаюцца таксічныя газы, якія патрабуюць перапрацоўкі, і гэта даволі энергаёмісты працэс, але ён шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці. Гідраметалургічныя метады выкарыстоўваюць водны растваральнік для аддзялення патрэбных матэрыялаў ад злучэння з дапамогай кобальту. Найбольш распаўсюджанымі растваральнікамі з'яўляюцца серная кіслата і перакіс вадароду, але ёсць і шмат іншых. Ні адзін з гэтых метадаў не з'яўляецца ідэальным, і неабходная далейшая праца для ліквідацыі іх тэхнічных недахопаў. Літый-жалеза-фасфатныя акумулятары складаюць каля 30% кітайскага рынку электрамабіляў па стане на 2019 год. Шчыльнасць энергіі гэтых акумулятараў не такая высокая, як у іх аналагаў з неметалургічнай сталі, але яны не ўтрымліваюць такіх элементаў, як нікель і кобальт. Яны, верагодна, таксама больш бяспечныя.
Кітай таксама з'яўляецца сусветным лідараму навуцы і камерцыялізацыі літый-жалезнага фасфату, тэхналогіі акумулятараў, кітайская кампанія, сучасная тэхналогія ампер. З'яўляецца адным з лідэраў вытворчасці ў гэтай галіне. Павінна быць лагічна, што прамысловасць краіны таксама можа перапрацоўваць гэтыя элементы. Тым не менш, перапрацоўка гэтых рэчаў аказалася больш тэхнічна складанай, чым меркавалася. Часткова гэта звязана з тым, што яны маюць больш разнастайны склад матэрыялаў, што патрабуе дадатковай дарагой папярэдняй апрацоўкі,а потым эканамічна літыйУ жалезафасфатных акумулятарах няма такіх жа каштоўных металаў, як у акумулятарах NMC, такіх як нікель, медзь ці кобальт. І гэта прывяло да недахопу інвестыцый у гэтую нішу. Існуюць некалькі перспектыўных гідраметалургічных эксперыментаў, у выніку якіх атрымалася вылугаваць да 85% літыя ў выглядзе карбанату літыя.Мяркуецца, што гэта будзе каштаваць каля 650 долараў.апрацавацьтона адпрацаваных літый-жалеза-фасфатных акумулятараў. Гэта ўключае выдаткі на энергію і матэрыялы, не лічачы кошту будаўніцтвазавод. Патэнцыйнае здабыванне і перапродаж літыя могуць зрабіць перапрацоўку больш эканамічна мэтазгоднай, але рашэнне па гэтым пытанні пакуль не прынята. Ці былі гэтыя метады ўкаранёны ў камерцыйных маштабах? У праграме 2018 года шмат чаго апісана, але ёсць і недахопы. Як мы ўсе ведаем у жыцці, не ўсё атрымліваецца акуратна. Тут ёсць некалькі недахопаў, таму давайце крыху пагаворым пра некаторыя палітычныя пытанні, якія ўсё яшчэ вісяць у паветры. Галоўная статыстычная мэта па выкіду або тэмпах здабывання сыравіны. 98% нікеля-кобальту, 85% марганцу для самога літыя і 97% для рэдказямельных матэрыялаў. Тэарэтычна ўсё гэта магчыма. Напрыклад, я толькі што казаў пра здабыванне 85% або больш літыя з літый-жалезазельна-фасфатных акумулятараў. Я таксама згадаў, што дасягнуць гэтага тэарэтычнага максімуму будзе цяжка з-за рэальнай неэфектыўнасці і адрозненняў на месцах. Памятайце, што існуе мноства спосабаў вырабу акумулятарных элементаў. Спакаваць, прадаць і выкарыстоўваць. Няма такой стандартызацыі, якую мы бачым з цыліндрычнымі батарэямі, што прадаюцца ў вашым 711. У палітычнай базе адсутнічаюць канкрэтныя субсідыі і нацыянальная падтрымка для рэалізацыі гэтага. Яшчэ адна вялікая праблема заключаецца ў тым, што эканамічная палітыка не...не выдзяляць грошы на стымуляванне збору выкарыстаных акумулятараў. Ёсць некалькі пілотных праграм па выкупе, якія праводзяцца муніцыпалітэтамі, але нічога на нацыянальным узроўні. Гэта можа змяніцца, магчыма, з дапамогай збору або падатку, але зараз прыватны сектар павінен фінансаваць гэта самастойна. Гэта праблема, таму што ў гэтых буйных вытворцаў электрамабіляў мала эканамічных стымулаў для збору і перапрацоўкі сваіх акумулятараў.
З 2008 па 2015 год кошт вытворчасці акумулятараў для электрамабіляў знізіўся з 1000 долараў ЗША за кілават-гадзіну да 268 долараў ЗША. Чакаецца, што гэтая тэндэнцыя захаваецца на працягу наступных некалькіх гадоў. Зніжэнне выдаткаў зрабіла акумулятары яшчэ больш даступнымі, чым калі-небудзь, але ў той жа час яны таксама знізілі стымул для збору і перапрацоўкі гэтых акумулятараў. А паколькі гэтыя акумулятары таксама адрозніваюцца адзін ад аднаго, цяжка маштабаваць працэсы папярэдняй апрацоўкі збору і перапрацоўкі, таму ўся гэтая справа аказваецца выдаткам на іх вытворцаў. Хто ўжо працуе з даволі нізкай рэнтабельнасцю?
Тым не менш, паводле закону вытворцы электрамабіляў першымі павінны апрацоўваць і перапрацоўваць свае старыя адпрацаваныя акумулятары, і, нягледзячы на эканамічную непрывабнасць усёй гэтай справы, яны старанна супрацоўнічаюць з буйнымі кампаніямі, каб стварыць афіцыйныя каналы для перапрацоўкі акумулятараў. З'явілася некалькі буйных кампаній па перапрацоўцы. Прыкладамі могуць служыць Tyson Recycling у Zhejiang Huayou Cobalt, Jiangxi Ganfeng Lithium, Hunan Brunp і лідэр рынку GEM. Але, нягледзячы на існаванне гэтых ліцэнзаваных буйных кампаній, большая частка кітайскага сектара перапрацоўкі складаецца з невялікіх неліцэнзаваных майстэрняў. Гэтыя нефармальныя майстэрні не маюць належных інструментаў або падрыхтоўкі. Яны ў асноўным ідуць даздабываюць з гэтых акумулятараў катодныя матэрыялы, перапрадаючы іх таму, хто прапануе найвышэйшую цану, і выкідваючы астатняе. Відавочна, што гэта вялікая рызыка для бяспекі і навакольнага асяроддзя. У выніку такога абыходу правілаў і нормаў гэтыя майстэрні па перапрацоўцы могуць плаціць уладальнікам электрамабіляў больш за іх акумулятары, і таму ім аддаецца перавага перад, цытую, афіцыйнымі каналамі. Такім чынам, узровень перапрацоўкі літый-іённых акумулятараў у Кітаі заставаўся даволі нізкім у 2015 годзе. Ён складаў каля 2%. З тых часоў ён вырас да 10% у 2019 годзе. Гэта не дзіўна, але гэта ўсё яшчэ далёка ад ідэалу. А ў праграме 2018 года не ўстаноўлена мэта па ўзроўні збору акумулятараў. Цікавае недагляд. Кітай змагаецца з гэтай праблемай на іншым фронце акумулятараў - паважаным свінцова-кіслотным акумулятарам, гэтай 150-гадовай тэхналогіі.вельмі шырока выкарыстоўваецца ў Кітаі. Яны забяспечваюць зорную магутнасць для сваіх аўтамабіляў і дагэтуль вельмі папулярныя для электраровараў. Гэта, нягледзячы на нядаўнія правілы, якія заахвочваюць іх замену на літый-іённыя. У любым выпадку, перапрацоўка свінцова-кіслотных акумулятараў у Кітаі значна не адпавядае чаканням і стандартам. У 2017 годзе было перапрацавана менш за 30% з 3,3 мільёна тон адходаў свінцова-кіслотных акумулятараў, якія ўтварыліся ў Кітаі. Прычыны такога нізкага працэнта перапрацоўкі вельмі падобныя да выпадку з літый-іённымі акумулятарамі. Нефармальныя майстэрні па разборцы абыходзяць правілы і нормы і, такім чынам, могуць дазволіць сабе плаціць значна больш за спажыўцоў за акумулятары. Рымляне далі зразумець, што свінец — не самае экалагічна чыстае рэчыва. У апошнія гады ў Кітаі адбылося некалькі буйных выпадкаў атручвання свінцом з-за няправільнага абыходжання. Такім чынам, урад нядаўна паабяцаў прыняць меры супраць гэтых нефармальных майстэрняў, якіх, паводле ацэнак, па ўсёй краіне налічваецца больш за 200. Мэта складаецца ў тым, каб паспрабаваць дасягнуць 40% працэнта перапрацоўкі ў 2020 годзе і 70% у 2025 годзе. Улічваючы, што працэнт перапрацоўкі свінцова-кіслотных акумулятараў у Амерыцы складае 99% прынамсі з 2014 года, гэта не павінна быць так складана.
Улічваючы тэхнічныя і экалагічныяНягледзячы на эканамічныя цяжкасці, звязаныя з перапрацоўкай акумулятараў для электрамабіляў, галіна думала пра спосабы больш шырокага выкарыстання гэтых рэчаў, перш чым адправіць іх у магілу. Найбольш патэнцыйным варыянтам было б паўторнае выкарыстанне іх у праектах электрасеткі. У рэшце рэшт, гэтыя акумулятары ўсё яшчэ маюць 80% ёмістасці і могуць праслужыць шмат гадоў, перш чым канчаткова выйсці з ладу. Злучаныя Штаты лідзіруюць у гэтым плане. Эксперыментуючы з выкарыстанымі аўтамабільнымі акумулятарамі для стацыянарных праектаў захоўвання энергіі з 2002 года, Кітай рэалізаваў некалькі цікавых дэманстрацыйных праектаў. Адзін з самых працяглых - гэта праект ветравой і сонечнай энергіі Чжанбэй у правінцыі Хэбэй. Праект коштам 1,3 мільярда долараў з'яўляецца сумесным праектам кітайскага дзяржаўнага прадпрыемства State Grid і вытворцы акумулятараў для электрамабіляў BYD, які прадэманстраваў магчымасць выкарыстання акумулятараў Second Life EV для падтрымкі і кіравання электрасеткай. У апошнія гады ў Пекіне і Цзянсу з'явілася больш праектаў па перапрацоўцы акумулятараў для электрамабіляў, каб выкінуць іх на сметнік, і гэта свеціць далей. Урад надае гэтаму шмат увагі, але я думаю, што ў канчатковым выніку гэта больш прадухіляе праблему перапрацоўкі, чым вырашае яе. Таму што непазбежным канцом кожнага акумулятара з'яўляецца альбо перапрацоўка, альбо сметнік. Кітайскі ўрад выдатна паспрыяў стварэнню гэтай квітнеючай экасістэмы. Краіна з'яўляецца бясспрэчным лідэрам у пэўных аспектах тэхналогіі акумулятараў, і там знаходзяцца некалькі гігантаў V-паветранай сістэмы. У іх ёсць шанец сапраўды змяніць крывую аўтамабільных выкідаў. Такім чынам, у пэўным сэнсе гэтая праблема перапрацоўкі — прыемная праблема. Гэта сведчыць аб поспеху Кітая. Але праблема ўсё яшчэ існуе, і галіна марудзіць са стварэннем належных сетак, правілаў і тэхналогій перапрацоўкі.
Кітайскі ўрад можа звярнуцца да палітыкі Злучаных Штатаў па рэкамендацыі, стымуляванне і садзейнічанне правільным звычкам спажыўцоў у перапрацоўцы адходаў. Субсідыі неабходна выдзяляць прадпрыемствам у галінах тэхналогій папярэдняй апрацоўкі і перапрацоўкі, а не толькі ў вытворчасці. У адваротным выпадку спажыванне энергіі і шкода для навакольнага асяроддзя, звязаныя з утылізацыяй акумулятараў, пераважаць любую карысць, якую мы атрымаем ад пераходу на электрамабілі.
Час публікацыі: 01 жніўня 2023 г.