NOVO

Koliko je veliko tržište u Kini za recikliranje baterija za električna vozila?

Kina je najveće svjetsko tržište električnih vozila sa preko 5,5 miliona prodatih vozila zaključno sa martom 2021. godine. To je dobra stvar u mnogočemu. Kina ima najviše automobila na svijetu, a oni zamjenjuju štetne stakleničke plinove. Ali te stvari imaju svoje probleme u pogledu održivosti. Tu je i zabrinutost zbog štete po okoliš koja nastaje usljed ekstrakcije elemenata poput litijuma i kobalta. Ali druga briga je nadolazeći problem otpada. Kina počinje da se suočava sa ovim problemom.

recikliranje baterija

U 2020. godini, 200.000 tona baterija je deaktivirano, a očekuje se da će ta brojka do 2025. godine dostići 780.000 tona. Pogledajte kakav je problem otpada od baterija za električna vozila u Kini i šta najveće svjetsko tržište električnih vozila radi po tom pitanju.

Gotovo cijela KinaElektrična vozila napajaju litijum-jonske baterije. Lagane su, visoke gustine energije i dugog vijeka trajanja, što ih čini prvim izborom za električne automobile. Baterije imaju tri glavna faktora...komponente i anoda, katoda i elektrolit. OdDakle, katoda je najskuplja i najznačajnija. Ove baterije uglavnom razlikujemo na osnovu njihovih katalizatora. NNije da bismo previše ulazili u ovo, ali većina kineskih baterija za električna vozila ima katode napravljene od litijevih, nikl, mangan ili kobalt oksida, koje se ovdje nazivaju MCS. Ove baterije se povlače iz upotrebe kada njihov kapacitet dostigne oko 80%, što odgovara našem vijeku trajanja od oko 8 do 10 godina. To, naravno, zavisi od određenih faktora poput učestalosti punjenja, navika vožnje i uslova na putu.

Mislio sam da biste željeli znati. S prvim velikim valom električnih vozilaS obzirom na to da su se baterije pojavile negdje između 2010. i 2011. godine, infrastruktura za prikupljanje i obradu ovih baterija trebala je biti spremna do kraja decenije. To je bio izazov i vremenski okvir s kojim se kineska vlada morala suočiti. Nakon Olimpijskih igara u Pekingu, kineska vlada je počela promovirati proizvodnju i upotrebu električnih vozila široj javnosti. U to vrijeme, jedini propisi koje su donijeli bili su sigurnosni standardi u industriji. Budući da su mnoge komponente baterija prilično toksične, početkom 2010. godine došlo je do sve većeg prihvata električnih vozila, a s tim i do jednako brzo rastuće potrebe za načinom rješavanja njihovog otpada.

U 2012. godini, ićivernmeNT je prvi put objavio smjernice o politici za cjelokupnu industriju električnih vozila, a smjernice su naglasile potrebu, između ostalog, zar stvari, funkcionalan sistem recikliranja baterija za električna vozila. 2016. godine, nekoliko ministarstava se udružilo kako bi uspostavilo jedinstveni smjer za problem otpada iz baterija za električna vozila. Proizvođači električnih vozila bili bi odgovorni za recikliranje baterija svojih automobila. Moraju uspostaviti vlastite mreže postprodajnih usluga ili povjeriti trećoj strani prikupljanje otpadnih baterija za električna vozila.

Kineska vlada ima tendenciju da prvo objavi politiku, smjernice ili smjernice prije nego što kasnije postavi konkretnija pravila. Deklaracija iz 2016. godine efektivno je signalizirala kompanijama za električna vozila da očekuju više po ovom pitanju u narednim godinama. Kao takav, 2018. godine, nastavak okvira politike brzo je objavljen, pod nazivom Privremene mjere za upravljanje recikliranjem i korištenjem baterija vozila na novu energiju. Pitate se da li pod tim mislite na strehe, a također i na hibride. Tijelo za provođenje bilo bi Ministarstvo industrije i informacionih tehnologija ili MIIT.

Obećalo je nazadU 2016. godini, okvir uglavnom stavlja teret na privatne subjekte poput proizvođača električnih vozila i baterija za električna vozila koji se bave ovim problemom. Vlada će...Razmatraju neke tehničke aspekte ovog poduhvata, ali to neće sami uraditi. Ovaj okvir je izgrađen na opštoj politici upravljanja koju su Kinezi usvojili. Nazvana je proširena odgovornost proizvođača ili EPR. Duhovni koncept je prebacivanje odgovornosti uzvodno s lokalnih i pokrajinskih vlasti na same proizvođače.

Kineska vlada je usvojila EPR, za koji vjerujem da je potekao iz zapadnih akademskih krugova početkom 2000-ih. Kao odgovor na direktive EU u vezi s rastućim problemom elektroničkog otpada, intuitivno je logično da vlada uvijek čisti sav taj elektronički otpad. Kompanije koje proizvode taj otpad nikada neće biti motivirane da svoje proizvode učine lakšim za recikliranje. Stoga, u duhu EPR-a, svi proizvođači baterija za električna vozila moraju dizajnirati baterije koje se lako rastavljaju i svojim kupcima pružiti tehničke detalje o kraju životnog vijeka – markeri za električna vozila...d markere električnih vozila zauzvrat da ili uspostave i vode vlastite mreže za prikupljanje i recikliranje baterija ili da ih prepuste trećoj strani. Vlada će pomoći u uspostavljanju nacionalnih standarda kako bi se pojednostavio proces. Okvir na prvi pogled izgleda prilično lijepo, ali postoje neki vrlo jasni nedostaci.

Sada kada znamo historiju i politiku, možemo se detaljnije pozabaviti nekoliko tehničkih detalja o recikliranju baterija za električna vozila. Deaktivirane baterije su ušle u sistem na dva načina: iz automobila koji se mijenjaju i iz automobila na kraju njihovog životnog vijeka. Kod ovih drugih, baterija je još uvijek unutar automobila i uklanja se kao dio procesa demontaže na kraju životnog vijeka. Ovo ostaje vrlo ručni proces, posebno u Kini. Nakon toga slijedi korak koji se naziva prethodna obrada. Ćelije baterija moraju se izvući iz pakovanja i otvoriti, što je izazov jer ne postoji standardni dizajn baterijskog pakovanja. Stoga se to mora raditi ručno pomoću specijaliziranih alata.

Nakon što se baterija uklonid, šta se dešava next zavisi od vrste litijum-jonske baterije unutar automobila. Počnimo s NMC baterijom, najčešćom u Kini. Četiri reciklera NMC baterija žele da ih oporave. Katodni aktivni materijali. Ekonomska analiza iz 2019. procjenjuje da, uprkos tome što čine samo 4% težine baterija, čine preko 60% ukupne vrijednosti recikliranja baterija. Tehnologije recikliranja NMC-a su relativno zrele. Sony je bio pionir 1999. godine. Postoje dvije glavne tehnološke metode, piro-metalurška i hidro-metalurška. Počnimo s piro-metalurškom. Piro znači vatra. Baterija se topi u leguru željeza, bakra, kobalta i nikla.

Dobre tvari se zatim izdvajaju hidrometalurškim metodama. Piro metode sagorijevaju. Elektroliti, plastika i litijumove soli. Dakle, ne može se sve reciklirati. Oslobađaju se otrovni plinovi koje je potrebno obraditi i prilično su energetski intenzivni, ali su široko prihvaćeni u industriji. Hidrometalurške metode koriste vodeni rastvarač za odvajanje željenih materijala kobaltom od spoja. Najčešće korišteni rastvarači su sumporna kiselina i vodikov peroksid, ali postoje i mnogi drugi. Nijedna od ovih metoda nije idealna i potreban je daljnji rad kako bi se riješili njihovi tehnički nedostaci. Litijum željezo fosfatne baterije čine oko 30% kineskog tržišta električnih vozila od 2019. godine. Gustoća energije ovih baterija nije tako visoka kao kod njihovih NMC kolega, ali ne sadrže elemente poput nikla i kobalta. Vjerovatno su i sigurnije.

Kina je također svjetski liderer u nauci i komercijalizaciji litijum-željezo-fosfata, tehnologije baterija, kineska kompanija, savremena amperna tehnologija. Jedan je od lidera u proizvodnji u ovoj oblasti. Trebalo bi imati smisla da industrija zemlje bude u stanju da reciklira i ove ćelije. Uz to rečeno, recikliranje ovih stvari se pokazalo tehnički težim nego što se očekivalo. To je dijelom zbog toga što imaju raznovrsniju mješavinu materijala, što zahtijeva dodatne skupe radove na prethodnoj obradi, aa zatim ekonomski litijumBaterije od željeznog fosfata ne sadrže iste vrijedne metale kao NMC baterije koje imaju nikl, bakar ili kobalt. To je dovelo do nedostatka investicija u ovoj niši. Postoje neki obećavajući hidrometalurški eksperimenti koji su uspjeli izlužiti do 85% litijuma u obliku litijum karbonata.Nagađa se da bi to koštalo oko 650 dolaraobradititona istrošenih litijum-željezno-fosfatnih baterija. To uključuje troškove energije i materijala, ne računajući troškove izgradnjefabrika. Potencijalni oporavak i preprodaja litijuma mogli bi pomoći da recikliranje bude ekonomski isplativije, ali porota još uvijek nije donijela konačan odgovor o tome. Da li su ove metode još uvijek implementirane u komercijalnim razmjerima? Okvir iz 2018. godine mnogo toga postavlja, ali ostavlja neke stvari za poželjeti. Kao što svi znamo u životu, ne sve se slaže u uredan mali luk. Ovdje nedostaje nekoliko rupa, pa hajde da malo razgovaramo o nekim političkim pitanjima koja su još uvijek neriješena. Glavni statistički cilj u pogledu stope ispuštanja ili oporavka sirovina. 98% nikla i kobalta, 85% mangana za sam litijum i 97% za rijetke zemlje. Teoretski, sve je ovo moguće. Na primjer, upravo sam govorio o oporavku 85% ili više litijuma iz litijum-željezno-fosfatnih baterija. Također sam spomenuo da će biti teško postići ovaj teorijski maksimum zbog neefikasnosti u stvarnom svijetu i razlika na terenu. Zapamtite, postoji mnogo načina na koje se baterijske ćelije mogu napraviti. Pakovati, prodavati i koristiti. Nema ni blizu standardizacije koju vidimo kod cilindričnih baterija koje se prodaju u vašem 711. Okviru politike nedostaju konkretne subvencije i nacionalna podrška za realizaciju ovoga. Još jedna velika zabrinutost je što okvir ekonomske politike ne...Ne izdvajati novac za podsticanje sakupljanja istrošenih baterija. Postoji nekoliko pilot programa otkupa koje vode općine, ali ništa na nacionalnom nivou. To bi se moglo promijeniti, možda uvođenjem takse ili poreza, ali trenutno privatni sektor to mora sam finansirati. Ovo je problem jer postoji malo ekonomskog podsticaja za ove velike proizvođače električnih vozila da sakupljaju i recikliraju svoje baterije.

Od 2008. do 2015. godine, troškovi proizvodnje baterija za električna vozila pali su sa 1000 USD po kilovat-satu na 268. Očekuje se da će se taj trend nastaviti u narednih nekoliko godina. Pad troškova učinio ih je još dostupnijim nego ikad, ali je istovremeno smanjio i podsticaj za sakupljanje i recikliranje ovih baterija. A budući da se ove baterije međusobno razlikuju, teško je povećati obim predtretmana sakupljanja i procese recikliranja, tako da se cijeli poduhvat ispostavi kao veliki trošak za proizvođače. Ko već radi sa prilično malim maržama?

Bez obzira na to, proizvođači električnih vozila su po zakonu prvi u redu za rukovanje i recikliranje svojih starih istrošenih baterija, i uprkos ekonomskoj neprivlačnosti cijelog poduhvata, oni su marljivo sarađivali s velikim kompanijama kako bi uspostavili službene kanale za recikliranje baterija. Pojavilo se nekoliko velikih kompanija za recikliranje. Primjeri uključuju Tyson recycling za Zhejiang Huayou Cobalt, Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp i lidera na tržištu GEM. Ali uprkos postojanju ovih licenciranih velikih kompanija, većinu kineskog sektora recikliranja čine male, nelicencirane radionice. Ove neformalne radionice nemaju odgovarajući alat ili obuku. Oni u osnovi idu nana ovim baterijama zbog njihovih katodnih materijala, preprodajući ih najvišem ponuđaču i bacajući ostatak. Očigledno je da je ovo ogroman sigurnosni i ekološki rizik. Kao rezultat ovog zaobilaženja pravila i propisa, ove radionice za rezanje mogu vlasnicima električnih vozila platiti više za njihove baterije i kao takve su poželjnije u odnosu na, citiram, službene kanale. Dakle, stopa recikliranja litijum-jonskih baterija u Kini ostala je prilično niska u 2015. godini. Iznosila je oko 2%. Od tada je porasla na 10% u 2019. godini. To je išta loše, ali je i dalje daleko od idealnog. A okvir iz 2018. ne postavlja cilj za stope prikupljanja baterija. Zanimljiv propust. Kina se bori s ovim problemom na drugom frontu baterija, časnim olovnim baterijama, ovoj 150 godina staroj tehnologiji.se vrlo često koristi u Kini. Oni pružaju zvjezdanu snagu za njihove automobile i još uvijek su vrlo popularni za električne bicikle. To je uprkos nedavnim propisima koji potiču njihovu zamjenu litijum-jonskim baterijama. U svakom slučaju, kinesko recikliranje olovnih baterija daleko je ispod očekivanja i standarda. U 2017. godini reciklirano je manje od 30% od 3,3 miliona tona otpada od olovnih baterija generiranih u Kini. Razlozi za ovaj nizak postotak recikliranja vrlo su slični slučaju litijum-jonskih baterija. Neformalne radionice zaobilaze pravila i propise i stoga mogu priuštiti da plate mnogo više za potrošačke baterije. Rimljani su jasno stavili do znanja da olovo nije baš najekološki najprihvatljivija supstanca. Kina je posljednjih godina doživjela više velikih incidenata trovanja olovom kao rezultat ovog nepravilnog rukovanja. Stoga se vlada nedavno obavezala da će se obračunati s ovim neformalnim radionicama, kojih se procjenjuje da ih ima preko 200 širom zemlje. Cilj je pokušati dostići postotak recikliranja od 40% u 2020. i 70% u 2025. godini. S obzirom na to da je postotak recikliranja olovnih baterija u Americi na 99% od najmanje 2014. godine, to ne bi trebalo biti tako teško.

Uzimajući u obzir tehničke i ekološke aspekteZbog ekonomskih poteškoća povezanih s recikliranjem baterija za električna vozila, industrija je razmišljala o načinima da ih bolje iskoristi prije nego što ih pošalje u grob. Najveća potencijalna opcija bila bi njihova ponovna upotreba u projektima elektroenergetske mreže. Ove baterije i dalje imaju 80% kapaciteta i mogu trajati mnogo godina prije nego što konačno zauvijek prestanu raditi. Sjedinjene Američke Države prednjače u ovome. Eksperimentirajući s korištenim automobilskim baterijama za stacionarne projekte skladištenja energije od 2002. godine, Kina je provela neke zanimljive demonstracijske projekte. Jedan od najduže operativnih je projekt energije vjetra i sunca Zhangbei u provinciji Hebei. Projekt vrijedan 1,3 milijarde dolara proizašao je iz zajedničkog napora kineskog državnog poduzeća State Grid i proizvođača baterija za električna vozila BYD, a demonstrirao je izvodljivost korištenja baterija za električna vozila Second Life za podršku i upravljanje elektroenergetskom mrežom. Posljednjih godina u Pekingu i Jiangsuu pojavilo se više projekata recikliranja baterija za električna vozila, što ukazuje na to da vlada mnogo pažnje posvećuje ovome, ali mislim da u konačnici više sprječava problem recikliranja nego što ga rješava. Jer neizbježan kraj svake baterije je ili recikliranje ili deponija. Kineska vlada je uradila izvanredan posao u podsticanju stvaranja ovog uspješnog ekosistema. Zemlja je neprikosnoveni lider u određenim aspektima tehnologije baterija, a nekoliko V giganta ima sjedište tamo. Oni imaju priliku da zaista preokrenu krivulju emisija iz automobila. Dakle, na neki način, ovo pitanje recikliranja je lijep problem. To je pokazatelj uspjeha Kine. Ali problem je i dalje problem i industrija je odugovlačila s uspostavljanjem odgovarajućih mreža, propisa i tehnologija za recikliranje.

Kineska vlada može se osloniti na politiku Sjedinjenih Američkih Država za smjernice i podsticanje i omogućavanje pravilnih navika recikliranja kod potrošača. Subvencije je potrebno dodijeliti preduzećima u industrijama predobrade i tehnologije recikliranja, ne samo u proizvodnji. U suprotnom, potrošnja energije i šteta po okoliš povezana s ovim odlaganjem baterija nadmašit će bilo kakvu korist koju dobijemo od prelaska na električna vozila.


Vrijeme objave: 01.08.2023.