A Cina hè u più grande mercatu di veiculi elettrici di u mondu, cù più di 5,5 milioni venduti à marzu 2021. Questa hè una bona cosa in parechji modi. A Cina hà u più grande numeru di vitture in u mondu è queste rimpiazzanu i gas serra dannosi. Ma queste cose anu e so preoccupazioni di sustenibilità. Ci hè a preoccupazione per i danni ambientali risultanti da l'estrazione di elementi cum'è u litiu è u cobalt. Ma un'altra preoccupazione hà da fà cù u prublema imminente di i rifiuti. A Cina principia à sperimentà l'avanguardia di stu prublema.
In u 2020, 200 000 tunnellate di batterie sò state messe fora serviziu è si prevede chì a cifra ghjunghjerà à 780 000 tunnellate da u 2025. Fighjate u prublema imminente di i rifiuti di batterie EV in Cina è ciò chì face u più grande mercatu EV di u mondu per risolve questu.
Quasi tutta a CinaI veiculi elettrichi sò alimentati da batterie à ioni di litiu. Sò ligeri, anu una alta densità energetica è una longa durata di vita, ciò chì li rende a prima scelta per i veiculi elettrichi. E batterie anu trè caratteristiche principali.cumpunenti è anodu, un catodu è un elettrolitu. Di use, u catodu hè u più caru è u più significativu. Distinguemu largamente trà queste batterie in basa à e so barche di cat. NÙn hè micca per entre troppu in questu, ma a maiò parte di e batterie EV di a Cina anu catodi fatti di litiu, nichelu, manganese, ossidi di cobaltu, quì chjamati MCS. Queste batterie sò ritirate quandu a so capacità righjunghje circa l'80%, chì currisponde à a nostra vita di serviziu di circa 8 à 10 anni. Questu dipende, benintesa, da certi fattori cum'è a frequenza di carica, l'abitudini di guida è e cundizioni di a strada.
Aghju pensatu chì ti piacerebbe sapè. Cù a prima grande onda di veiculi elettriciS'elli eranu in strada trà u 2010 è u 2011, l'infrastruttura per a raccolta è u trattamentu di ste batterie duveria esse pronta à a fine di u decenniu. Questa era a sfida è u calendariu chì u guvernu cinese duvia affruntà. Dopu à l'Olimpiadi di Pechino, u guvernu cinese hà cuminciatu à prumove a fabricazione è l'usu di veiculi elettrici à u publicu generale. À questu tempu, l'uniche regulazioni ch'elli anu publicatu eranu e norme di sicurezza di l'industria. Siccomu parechji cumpunenti di e batterie sò abbastanza tossichi. L'iniziu di u 2010 hà vistu una crescente diffusione di u veiculu elettricu è cun questu u bisognu altrettantu crescente di un modu per trattà i so rifiuti.
In u 2012, l'andateverment hà publicatu per a prima volta una guida pulitica per l'industria generale di i veiculi elettrichi, a guida hà sottolineatu a necessità, frà altrir cose, un sistema di riciclaggio di batterie EV funzionale. In u 2016, parechji ministeri si sò uniti per stabilisce una direzzione unificata per u prublema di i rifiuti di batterie EV. I pruduttori di EV seranu rispunsevuli di u recuperu di e batterie di e so vitture. Devenu stabilisce e so propie rete di serviziu post-vendita o fidà si di a terza parte per a raccolta di e batterie EV usate.
U guvernu cinese hà a tendenza à dichjarà prima una pulitica, una guida o una direzzione prima di stabilisce regule più specifiche dopu. A dichjarazione di u 2016 signaleghja efficacemente à e cumpagnie di veiculi elettrici d'aspittà di più in questu sensu in l'anni à vene. Cusì, in u 2018, u seguitu di u quadru puliticu hè surtitu rapidamente, intitulatu e misure interim per a gestione di u riciclaggio è l'utilizazione di e batterie di i veiculi à nova energia. Vi dumandate s'ellu si chjama significatu grondaie è ancu ibridi. L'organu di applicazione seria u Ministeru di l'Industria è di e Tecnulugie di l'Informazione o MIIT.
Hà prumessu tornaIn u 2016, u quadru mette in gran parte a responsabilità nantu à entità private cum'è i pruduttori di veiculi elettrichi è di batterie per veiculi elettrichi chì trattanu stu prublema. U guvernu hà da fà piùvedenu certi aspetti tecnichi di l'impresa, ma ùn a feranu micca elli stessi. Stu quadru hè custruitu sopra una pulitica generale di guvernanza chì i Cinesi anu aduttatu. Chjamata Responsabilità Estesa di u Produttore o EPR. U cuncettu spirituale hè di spustà a responsabilità à monte da i guverni lucali è pruvinciali à i pruduttori stessi.
U guvernu cinese hà aduttatu l'EPR, chì credu sia ghjuntu da l'accademia occidentale à l'iniziu di l'anni 2000. Cum'è risposta à e direttive di l'UE riguardu à un prublema crescente di rifiuti elettronichi, è hà sensu intuitivu se u guvernu hè sempre quellu chì pulisce tutti questi rifiuti elettronichi. L'imprese chì producenu questi rifiuti ùn saranu mai incentivate à fà chì e so cose sianu più faciule da riciclà. Cusì, in u spiritu di l'EPR, tutti i pruduttori di batterie EV devenu cuncepisce batterie facili da smuntà è furnisce dettagli tecnichi di fine vita à i so clienti - I marcatori EV...d i marcatori EV à turnu per creà è gestisce e so propie rete di raccolta è riciclaggio di batterie o esternalizà à una terza parte. U guvernu aiuterà à stabilisce standard naziunali per simplificà u prucessu. U quadru pare abbastanza bellu in superficia, ma ci sò alcuni svantaghji assai chjari.
Avà chì cunniscimu a storia è a pulitica, pudemu dopu immergerci in uni pochi di dettagli tecnichi nantu à u riciclaggio di e batterie di i veiculi elettrici. E batterie disattivate sò entrate in u sistema per dui canali: da e vitture chì sò state rimpiazzate è da e vitture à a fine di a so vita. Per quest'ultima, a batteria hè sempre in a vittura è hè rimossa cum'è parte di u prucessu di smantellamentu à fine di a so vita. Questu ferma un prucessu assai manuale, soprattuttu in Cina. Dopu à questu, ci hè un passu chjamatu pretrattamentu. E cellule di a batteria devenu esse estratte da u pacchettu è aperte, ciò chì hè una sfida postu chì ùn ci hè micca un cuncepimentu standard di pacchetti di batterie. Cusì, deve esse fattu à manu cù strumenti specializati.
Una volta chì a batteria hè stata rimossad, chì succede next dipende da u tipu di batteria à ioni di litiu in a vittura. Cuminciamu cù a batteria NMC, a più cumuna in Cina. Quattru riciclatori di batterie NMC volenu recuperà. I materiali attivi di u catodu. L'analisi ecunomica di u 2019 stima chì, malgradu chì custituiscenu solu u 4% di u pesu di e batterie, custituiscenu più di u 60% di u valore tutale di recuperu di e batterie. E tecnulugie di riciclaggio NMC sò relativamente mature. Sony hè stata pioniera in u 1999. Ci sò dui metudi tecnologichi principali, pirometallurgicu è idrometallurgicu. Cuminciamu cù pirometallurgicu. Piro significa focu. A batteria hè fusa in una lega di ferru, rame, cobalt è nichel.
A roba bona hè tandu recuperata cù metudi idrometallurgichi. I metudi pirotecnici brusgianu. Elettroliti, plastichi è sali di litiu. Cusì micca tuttu pò esse recuperatu. Libera gasi tossichi chì devenu esse trasfurmati, è hè abbastanza intensivu in termini di energia, ma hè statu largamente aduttatu da l'industria. I metudi idrometallurgichi utilizanu un solvente acquosu per separà i materiali desiderati da u cobalt da u compostu. I solventi più cumunimenti usati sò l'acidu sulfuricu è u perossidu d'idrogenu, ma ci sò ancu parechji altri. Nisunu di sti metudi hè ideale è hè necessariu più travagliu per risolve i so difetti tecnichi. E batterie di fosfatu di litiu-ferru custituiscenu circa u 30% di u mercatu cinese di i veiculi elettrichi à partesi da u 2019. E densità energetiche di ste batterie ùn sò micca cusì alte cum'è e so contraparti NMC, ma sò prive di elementi cum'è u nichel è u cobalt. Sò ancu probabilmente più sicure.
A Cina hè ancu u capu mundialeer in a scienza è a cummercializazione di u fosfatu di litiu-ferru, e tecnulugie di e batterie, a cumpagnia cinese, a tecnulugia ampere cuntempuranea. Hè unu di i capi di fabricazione in questu duminiu. Duverebbe avè sensu chì l'industria di u paese sia capace di riciclà ancu queste cellule. Dittu chistu, u riciclaggio di queste cose hè diventatu più tecnicamente difficiule di ciò chì era previstu. Questu hè in parte duvutu à u fattu chì anu un mischju di materiali più variatu, chì richiede un travagliu di pretrattamentu supplementu è caru, unè dopu economicamente litiuE batterie à fosfatu di ferru ùn anu micca i stessi metalli preziosi cum'è e batterie NMC cunnoscenu u nichelu, u rame o u cobaltu. È questu hà purtatu à una scarsità d'investimenti in a nicchia. Ci sò alcuni esperimenti idrometallurgichi promettenti chì sò stati capaci di liscivià finu à l'85% di u litiu in forma di carbonatu di litiu.Si dice chì costerebbe circa 650 dollari.à trattàuna tonnellata di batterie di fosfatu di litiu-ferru usate. Ciò include u costu di l'energia è di i materiali, senza cuntà u costu di custruzzionefabbrica. U putenziale di ricuperazione è rivendita di u lithium puderia aiutà à fà u riciclaggio più ecunomicamente fattibile, ma a ghjuria hè sempre fora di discussione. Questi metudi ùn sò ancu stati implementati à scala cummerciale? U quadru di u 2018 stabilisce assai, ma lascia alcune cose à desiderà. Cum'è tutti sapemu in a vita, micca tuttu si mette in un bellu arcu. Ci sò uni pochi di buchi mancanti quì, allora parlemu un pocu di alcune di e dumande pulitiche sempre in aria. L'obiettivu statisticu principale à a liberazione o i tassi di ricuperazione di materie prime. 98% di nichel cobalt, manganese 85% per u lithium stessu è 97% per i materiali di terre rare. Ereticamente, tuttu què hè pussibule. Per esempiu, aghju appena parlatu di ricuperà 85% o più di u lithium da e batterie di fosfatu di ferru di lithium. Aghju ancu mintuvatu chì serà difficiule di ottene questu massimu teoricu per via di l'inefficienze è di e differenze di u mondu reale. Ricurdatevi, ci sò parechji modi in cui e cellule di batteria ponu esse fatte. Imballate, vendute è aduprate. Ùn ci hè mancu vicinu à a standardizazione chì vedemu cù e batterie cilindriche vendute in u vostru 711. U quadru puliticu manca di sussidi concreti è di sustegnu naziunale per fà chì questu diventi realtà. Un'altra grande preoccupazione hè chì u quadru di pulitica ecunomica ùn face micca...Ùn assignà soldi per incentivà a raccolta di batterie usate. Ci sò uni pochi di prugrammi pilotu di riacquistu gestiti da i municipii, ma nunda à livellu naziunale. Questu puderia cambià, forse cù una tassa o un'imposta, ma avà l'attori di u settore privatu devenu finanziallu elli stessi. Questu hè un prublema perchè ci hè pocu incentivu ecunomicu per questi grandi pruduttori di veiculi elettrici per raccoglie è riciclà e so batterie.
Da u 2008 à u 2015, u costu di fabricazione è di e batterie di i veiculi elettrici hè diminuitu da 1000 USD per kilowattora à 268. Si prevede chì sta tendenza continuerà in i prossimi anni. A calata di i costi li hà resi ancu più accessibili chè mai, ma à u listessu tempu anu ancu diminuitu l'incentivu à raccoglie è riciclà queste batterie. È postu chì queste batterie sò ancu diverse l'una da l'altra, hè difficiule di aumentà i prucessi di pretrattamentu è di riciclaggio di a cullezzione, dunque tutta l'impresa si rivela esse un drenaje di costi per i so pruduttori. Quale travaglia digià cù margini abbastanza stretti per cumincià ?
In ogni casu, i pruduttori di veiculi elettrici sò per legge i primi in fila per trattà è riciclà e so vechje batterie usate, è malgradu a mancanza d'attrattiva ecunomica di tutta l'impresa, sò stati diligenti in a cullaburazione cù e grande imprese per stabilisce canali ufficiali per riciclà una batteria. Alcune grande imprese di riciclaggio sò spuntate. Esempi includenu Tyson recycling to Zhejiang Huayou Cobalt. Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp è u leader di u mercatu GEM. Ma malgradu l'esistenza di queste grande imprese licenziate, a maiò parte di u settore di riciclaggio cinese hè custituita da picculi attelli senza licenza. Questi negozii informali ùn anu micca l'arnesi o a furmazione adatti. Vanu basicamente àwn nantu à ste batterie per i so materiali catodici, rivendenduli à u più offerente è abbandunendu u restu. Ovviamente, questu hè un risicu massivu per a sicurezza è l'ambiente. Cum'è risultatu di questu aggiramentu di e regule è regulamenti, sti negozii ponu pagà di più i pruprietarii di EV per e so batterie, è cum'è tali sò preferiti à, citazione, canali ufficiali. Cusì, u tassu di riciclaggio di ioni di litiu in Cina ferma abbastanza bassu in u 2015. Era circa u 2%. Da tandu hè cresciutu à u 10% in u 2019. Batte un bastone affilatu in l'ochju, ma questu hè sempre luntanu da esse ideale. È u quadru di u 2018 ùn stabilisce micca un scopu per i tassi di raccolta di batterie. Una omissione curiosa. A Cina hà luttatu cù stu prublema nantu à un altru fronte di a batteria, a venerabile batteria à piombu-acidu, sta tecnulugia di 150 anni.hè assai cumunimenti adupratu in Cina. Furniscenu a putenza stella per i so automobili è sò sempre assai populari per e biciclette elettriche. Questu hè malgradu e recenti regulazioni per incuragisce a so sustituzione cù ioni di litiu. In ogni casu, u riciclaggio cinese di a batteria à piombu-acidu hè assai inferiore à l'aspettative è à i benchmark. In u 2017, menu di u 30% di i 3,3 milioni di tunnellate di rifiuti di batterie à piombu-acidu generati in Cina sò riciclati. I motivi di sta bassa percentuale di riciclaggio sò assai simili à u casu di l'ioni di litiu. I negozii informali di triturazione aggiranu e regule è i regulamenti è cusì ponu permette di pagà assai di più per e batterie di i cunsumatori. I Rumani anu fattu capisce chì u piombu ùn hè micca esattamente a sustanza più rispettosa di l'ambiente. A Cina hà sperimentatu parechji incidenti maiò di avvelenamentu da piombu in l'ultimi anni per via di sta manipulazione impropria. Cusì, u guvernu hà recentemente impegnatu à reprimere questi negozii informali, di i quali si stima chì ci sò più di 200 in tuttu u paese. L'obiettivu hè di pruvà à ghjunghje à un percentuale di riciclaggio di 40% in u 2020 è di 70% in u 2025. Cunsiderendu chì u percentuale di riciclaggio di batterie à piombu-acidu in America hè statu di 99% dapoi almenu u 2014, ùn deve esse cusì difficiule.
Cunsiderendu l'aspetti tecnichi è ecologichiDifficultà ecunomiche assuciate à u riciclaggio di e batterie EV, l'industria hà pensatu à modi per fà più usu di queste cose prima di mandalli à a so tomba. L'opzione più putenziale seria di riutilizalli in i prughjetti di rete elettrica. Queste batterie anu sempre una capacità di 80% dopu tuttu, è ponu ancu andà da parechji anni prima di finalmente spegnersi per sempre. I Stati Uniti sò i primi à fà quì. Avendu sperimentatu cù batterie di vitture usate per prughjetti di almacenamiento di energia stazionaria dapoi u 2002. Ma a Cina hà fattu alcuni prughjetti di dimostrazione interessanti. Unu di quelli chì funzionanu più longu hè u prughjettu di energia eolica è solare Zhangbei in a pruvincia di Hebei. U prughjettu di 1,3 miliardi di dollari nasce da un sforzu cumunu di l'impresa statale cinese State Grid è di u fabricatore di batterie EV BYD, chì hà dimustratu a fattibilità di l'usu di batterie EV Second Life per sustene è gestisce una rete elettrica. Più prughjetti di riciclaggio di batterie EV sò ghjunti in l'ultimi anni in Pechino, Jiangsu à a spazzatura è brilla. U guvernu si concentra assai nantu à questu, ma pensu chì in fine impedisce più u prublema di u riciclaggio chì u risolve. Perchè a fine inevitabile di ogni batteria hè o u riciclaggio o a discarica. U guvernu cinese hà fattu un travagliu ammirabile per incuragisce a creazione di questu ecosistema fiorente. U paese hè u capu indiscutibile in certi aspetti di a tecnulugia di e batterie è parechji giganti V sò basati quì. Anu una chance di piegà veramente a curva di l'emissioni di l'automobile. Dunque, in un certu modu, stu prublema di riciclaggio hè un bellu prublema da avè. Hè una indicazione di u successu di a Cina. Ma u prublema hè sempre un prublema è l'industria hà trascinatu i pedi è hà stabilitu e rete, i regulamenti è e tecnulugie di riciclaggio adatte.
U guvernu cinese pò circà à a pulitica di i Stati Uniti per qualchì guida è incentivà è permette abitudini di riciclaggio adatte per i cunsumatori. È i sussidi devenu esse distribuiti à l'imprese in l'industrie di a tecnulugia di pretrattamentu è di riciclaggio, micca solu in a fabricazione. Altrimenti, u cunsumu d'energia è i danni ambientali assuciati à sti smaltimenti di batterie supereranu qualsiasi benefiziu chì utteneremu da u passaggiu à i veiculi elettrici.
Data di publicazione: 01-aostu-2023