La Chine est le plus grand marché de véhicules électriques au monde, avec plus de 5,5 millions de véhicules vendus en mars 2021. C'est une bonne chose à bien des égards.La Chine possède le plus grand nombre de voitures au monde et celles-ci remplacent les gaz à effet de serre nocifs.Mais ces choses ont leurs propres problèmes de durabilité.On s’inquiète des dommages environnementaux résultant de l’extraction d’éléments comme le lithium et le cobalt.Mais une autre préoccupation concerne le problème à venir du gaspillage.La Chine commence à être aux avant-postes de ce problème.
En 2020, 200 000 tonnes de batteries ont été mises hors service et ce chiffre devrait atteindre 780 000 tonnes d'ici 2025. Regardez le problème imminent du gaspillage des batteries de véhicules électriques en Chine et ce que fait le plus grand marché mondial de véhicules électriques pour y remédier.
Presque toute la Chineles véhicules électriques sont alimentés par des batteries lithium-ion.Ils sont légers, à haute densité énergétique et à longue durée de vie, ce qui en fait le premier choix pour les voitures électriques.Les batteries ont trois c majeursComposants et anode, une cathode et un électrolyte.De lasoi, la cathode est la plus chère et la plus importante.Nous distinguons en grande partie ces batteries en fonction de leurs bateaux catalytiques.NIl n'est pas possible d'approfondir ce sujet, mais la plupart des batteries de véhicules électriques en Chine ont des cathodes constituées d'oxydes de lithium, de nickel, de manganèse et de cobalt, appelées ici MCS.Ces batteries sont mises hors service lorsque leur capacité atteint environ 80% correspondant à notre durée de vie d'environ 8 à 10 ans.Cela dépend bien entendu de certains facteurs tels que la fréquence de recharge, les habitudes de conduite et les conditions routières.
Je pensais que tu aimerais savoir.Avec la première grande vague de véhicules électriquesprenant la route entre 2010 et 2011, l'infrastructure de collecte et de traitement de ces batteries devrait être prête d'ici la fin de la décennie.C’était le défi et le calendrier auxquels le gouvernement chinois devait faire face.Après les Jeux olympiques de Pékin, le gouvernement chinois a commencé à promouvoir la fabrication et l’utilisation de véhicules électriques auprès du grand public.À l’heure actuelle, les seules réglementations qu’ils publient concernent les normes de sécurité de l’industrie.Puisque de nombreux composants de la batterie sont assez toxiques.Le début de l’année 2010 a vu une adoption croissante des véhicules électriques et, avec elle, un besoin tout aussi rapide de trouver un moyen de gérer leurs déchets.
En 2012, le départVernment a publié pour la première fois des orientations politiques pour l'ensemble de l'industrie des véhicules électriques, les orientations soulignaient la nécessité, entre autresr choses, un système de recyclage des batteries EV fonctionnel.En 2016, plusieurs ministères se sont réunis pour établir une direction unifiée pour le problème des déchets des batteries des véhicules électriques.Les constructeurs de véhicules électriques seraient responsables de la récupération des batteries de leurs voitures.Ils doivent établir leurs propres réseaux de service après-vente ou faire confiance à un tiers pour collecter les batteries de véhicules électriques usagées.
Le gouvernement chinois a tendance à énoncer d’abord une politique, une orientation ou une orientation avant d’établir ultérieurement des règles plus spécifiques.La déclaration de 2016 signale effectivement aux constructeurs de véhicules électriques qu’ils doivent s’attendre à davantage à ce sujet dans les années à venir.Ainsi, en 2018, le suivi du cadre politique a été rapidement publié, intitulé les mesures intérimaires pour la gestion du recyclage et l'utilisation des batteries de puissance des véhicules à énergies nouvelles.Vous vous demandez si vous appelez sens des avant-toits et aussi des hybrides.L'organisme d'application serait le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information ou MIIT.
Il a promis de reveniren 2016, le cadre impose en grande partie la responsabilité à des entités privées telles que les fabricants de véhicules électriques et de batteries pour véhicules électriques, qui s'attaquent à ce problème.Le gouvernement va finirIls voient certains aspects techniques du projet, mais ils ne le feront pas eux-mêmes.Ce cadre s’appuie sur une politique générale de gouvernance adoptée par les Chinois.Appelée Responsabilité Étendue du Producteur ou REP.Le concept spirituel est de transférer la responsabilité en amont des gouvernements locaux et provinciaux vers les producteurs eux-mêmes.
Le gouvernement chinois a adopté la REP, qui, je crois, est issue du monde universitaire occidental au début des années 2000.En réponse aux directives de l’UE concernant le problème croissant des déchets électroniques, cela semble logique si le gouvernement est toujours celui qui nettoie tous ces déchets électroniques.Les entreprises qui produisent ces déchets ne seront jamais incitées à rendre leurs produits plus faciles à recycler.Ainsi, dans l’esprit de l’EPR, tous les fabricants de batteries pour véhicules électriques doivent concevoir des batteries faciles à démonter et fournir des détails techniques de fin de vie à leurs clients – Les marqueurs EV etd les marqueurs de VE à leur tour soit de créer et gérer leurs propres réseaux de collecte et de recyclage des batteries, soit de les sous-traiter à un tiers.Le gouvernement aidera à établir des normes nationales pour rationaliser le processus.Le cadre semble plutôt joli en surface, mais il présente des inconvénients très évidents.
Maintenant que nous connaissons l’historique et la politique, nous pouvons ensuite approfondir quelques détails techniques sur le recyclage des batteries des véhicules électriques.Les batteries déclassées sont entrées dans le système par deux canaux, provenant des voitures en cours de remplacement et des voitures.A la fin de leur vie.Pour ces dernières, la batterie est toujours à l’intérieur de la voiture et est retirée dans le cadre du processus de démontage en fin de vie.Cela reste un processus très manuel, notamment en Chine.Vient ensuite une étape appelée prétraitement.Les cellules de la batterie doivent être retirées du pack et ouvertes, ce qui constitue un défi puisqu'il n'existe pas de conception standard de pack de batterie.Cela doit donc être fait à la main à l’aide d’outils spécialisés.
Une fois la batterie retiréed, que se passe-t-ilxt dépend du type de batterie lithium-ion à l’intérieur de la voiture.Commençons par la batterie NMC, la plus répandue en Chine.Quatre recycleurs de batteries NMC souhaitent les récupérer.Les matériaux actifs cathodiques.L'analyse économique de 2019 estime que même si elles ne représentent que 4 % du poids des batteries, elles représentent plus de 60 % de la valeur de récupération globale des batteries.Les technologies de recyclage NMC sont relativement matures.Sony a été pionnier en 1999. Il existe deux méthodes technologiques majeures : la pyrométallurgique et l'hydrométallurgique.Commençons par Pyro métallurgique.Pyro signifie feu.La batterie est fondue dans un alliage de fer, de cuivre, de cobalt et de nickel.
Les bonnes choses sont ensuite récupérées par des méthodes hydrométallurgiques.Les méthodes pyro brûlent.Électrolytes, plastiques et sels de lithium.Tout ne peut donc pas être récupéré.Il libère des gaz toxiques qui doivent être traités et est assez gourmand en énergie, mais il a été largement adopté par l'industrie.Les méthodes hydrométallurgiques utilisent un solvant aqueux pour séparer les matériaux souhaités par le cobalt du composé.Les solvants les plus couramment utilisés sont l’acide sulfurique et le peroxyde d’hydrogène, mais il en existe bien d’autres.Aucune de ces méthodes n’est idéale et des travaux supplémentaires sont nécessaires pour remédier à leurs lacunes techniques.Les batteries au lithium fer phosphate représentent environ 30 % du marché chinois des véhicules électriques en 2019. Les densités énergétiques de ces batteries ne sont pas aussi élevées que celles de leurs homologues NMC, mais elles sont exemptes d'éléments comme le nickel et le cobalt.Il y a aussi probablement plus sûr.
La Chine est également le leader mondialeuh dans la science et la commercialisation du phosphate de fer et de lithium, technologies de batteries, entreprise chinoise, technologie contemporaine de l'ampère.Est l’un des leaders manufacturiers dans ce domaine.Il serait logique que l'industrie du pays soit également en mesure de recycler ces cellules.Cela étant dit, le recyclage de ces objets s’est avéré techniquement plus difficile que prévu.Cela est dû en partie au fait qu'ils disposent d'un mélange de matériaux plus varié, ce qui nécessite un travail de prétraitement supplémentaire et coûteux, unet puis économiquement le lithiumLes batteries au phosphate de fer ne contiennent pas les mêmes métaux précieux que les batteries NMC, à savoir le nickel, le cuivre ou le cobalt.Et cela a conduit à une pénurie d’investissements dans ce créneau.Certaines expériences hydrométallurgiques prometteuses ont permis de lessiver jusqu'à 85 % du lithium sous forme de carbonate de lithium.La spéculation est que cela coûterait environ 650 $procéderune tonne de batteries usagées au lithium fer phosphate.Cela inclut le coût de l'énergie et des matériaux, sans compter le coût de construction duusine.La récupération et la revente potentielles du lithium pourraient contribuer à rendre le recyclage plus économiquement réalisable, mais le verdict n'est pas encore élucidé.Ces méthodes n’ont-elles pas encore été mises en œuvre à l’échelle commerciale ?Le cadre de 2018 en dit long, mais il laisse quelques éléments à désirer.Comme nous le savons tous dans la vie, tout ne se déroule pas dans un joli petit arc.Il reste quelques lacunes ici, alors parlons un peu de certaines des questions politiques encore en suspens.L'objectif statistique principal en matière de taux de libération ou de récupération des matières premières.98 % de nickel cobalt, 85 % de manganèse pour le lithium lui-même et 97 % pour les matériaux de terres rares.Théoriquement, tout cela est possible.Par exemple, je viens de parler de la récupération de 85 % ou plus du lithium des batteries lithium fer phosphate.J’ai également mentionné qu’il sera difficile d’atteindre ce maximum théorique en raison des inefficacités réelles et des différences sur le terrain.N’oubliez pas qu’il existe de nombreuses façons de fabriquer des cellules de batterie.Emballé, vendu et utilisé.La standardisation est loin d'être comparable à celle des batteries cylindriques vendues dans votre 711. Le cadre politique manque de subventions concrètes et de soutien national pour concrétiser cela.Une autre grande préoccupation est que le cadre de politique économique net allouer de l’argent pour encourager la collecte des piles usagées.Il existe quelques programmes pilotes de rachat gérés par les municipalités, mais rien au niveau national.Cela pourrait changer, peut-être avec un prélèvement ou une taxe, mais pour l’instant, les acteurs du secteur privé doivent le financer eux-mêmes.C’est un problème car il existe peu d’incitations économiques pour ces grands fabricants de véhicules électriques à collecter et recycler leurs batteries.
De 2008 à 2015, le coût de fabrication et celui des batteries de véhicules électriques est passé de 1 000 USD par kilowattheure à 268 dollars. Cette tendance devrait se poursuivre au cours des prochaines années.La baisse des coûts les a rendus encore plus accessibles que jamais, mais en même temps, ils ont également réduit l'incitation à collecter et recycler ces batteries.Et comme ces batteries sont également différentes les unes des autres, il est difficile d’étendre les processus de collecte, de prétraitement et de recyclage, de sorte que l’ensemble du projet s’avère être une perte de coûts pour leurs fabricants.Qui travaille déjà avec des marges assez serrées au départ ?
Quoi qu’il en soit, la loi impose aux fabricants de véhicules électriques d’être les premiers à gérer et à recycler leurs vieilles batteries usagées, et malgré le manque d’attrait économique de l’ensemble de l’entreprise, ils ont fait preuve de diligence en s’associant avec de grandes entreprises pour mettre en place des filières officielles de recyclage d’une batterie.Quelques grandes entreprises de recyclage ont vu le jour.Les exemples incluent le recyclage de Tyson vers le cobalt Huayou du Zhejiang.Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp et leader du marché GEM.Mais malgré l’existence de ces grandes entreprises agréées, la majorité du secteur chinois du recyclage est constituée de petits ateliers non agréés.Ces magasins informels ne disposent pas des outils ni de la formation appropriés.Ils vont essentiellement àwn sur ces batteries pour leurs matériaux cathodiques, les revendant au plus offrant et jetant le reste.Il s’agit évidemment d’un risque énorme pour la sécurité et l’environnement.En raison de ce contournement des règles et réglementations, ces ateliers de découpe peuvent payer davantage les propriétaires de véhicules électriques pour leurs batteries et, en tant que tels, sont préférés aux canaux officiels, entre guillemets.Ainsi, le taux de recyclage du lithium-ion en Chine reste assez faible en 2015. Il était de l'ordre de 2 %.Depuis, il est passé à 10 % en 2019. C’est un véritable choc, mais c’est encore loin d’être idéal.Et le cadre de 2018 ne fixe pas d’objectif en matière de taux de collecte des piles.Curieuse omission.La Chine est aux prises avec ce problème sur un autre front de batterie, la vénérable batterie au plomb, cette technologie vieille de 150 ans.est très couramment utilisé en Chine.Ils fournissent la puissance vedette de leurs automobiles et sont toujours très populaires pour les vélos électriques.Ceci malgré les réglementations récentes encourageant leur remplacement par du lithium-ion.Quoi qu’il en soit, le recyclage chinois des batteries au plomb est loin de répondre aux attentes et aux critères de référence.En 2017, moins de 30 % des 3,3 millions de tonnes de déchets de batteries au plomb générées en Chine sont recyclées.Les raisons de ce faible pourcentage de recyclage sont très similaires à celles du cas du lithium-ion.Les magasins informels contournent les règles et réglementations et peuvent donc se permettre de payer beaucoup plus pour les batteries des consommateurs.Les Romains ont clairement indiqué que le plomb n’est pas exactement la substance la plus respectueuse de l’environnement.La Chine a connu plusieurs incidents majeurs d’empoisonnement au plomb ces dernières années en raison de cette mauvaise manipulation.Ainsi, le gouvernement s’est récemment engagé à sévir contre ces commerces informels, dont on estime qu’il y en a plus de 200 à travers le pays.L’objectif est d’essayer d’atteindre un pourcentage de recyclage de 40 % en 2020 et de 70 % en 2025. Considérant que le pourcentage de recyclage des batteries au plomb en Amérique est de 99 % depuis au moins 2014, cela ne devrait pas être si difficile.
Compte tenu des aspects techniques et écologiquesFace aux difficultés économiques liées au recyclage des batteries des véhicules électriques, l’industrie a réfléchi aux moyens de mieux utiliser ces objets avant de les envoyer dans la tombe.L’option la plus potentielle serait de les réutiliser dans des projets de réseaux électriques.Après tout, ces batteries ont encore une capacité de 80 % et peuvent encore durer de nombreuses années avant de finalement s'effondrer définitivement.Les États-Unis ouvrent la voie dans ce domaine.Ayant expérimenté des batteries de voiture usagées pour des projets de stockage d'énergie stationnaire depuis 2002. Mais la Chine a réalisé des projets de démonstration intéressants.L'un des plus anciens projets en exploitation est le projet d'énergie éolienne et solaire de Zhangbei, dans la province du Hebei.Le projet de 1,3 milliard de dollars est le fruit d'un effort conjoint de l'entreprise publique chinoise State Grid et du fabricant de batteries pour véhicules électriques BYD, qui a démontré la faisabilité de l'utilisation de batteries EV Second Life pour soutenir et gérer un réseau électrique.De plus en plus de projets de recyclage de batteries de véhicules électriques ont vu le jour ces dernières années à Pékin et dans le Jiangsu, et cela continue de briller.Le gouvernement met beaucoup l’accent sur ce sujet, mais je pense qu’en fin de compte, il anticipe davantage le problème du recyclage qui le résout.Parce que la fin inévitable de chaque batterie est soit le recyclage, soit la mise en décharge.Le gouvernement chinois a fait un travail admirable en encourageant la création de cet écosystème florissant.Le pays est le leader incontesté dans certains aspects de la technologie des batteries et, en particulier, les géants du V y sont basés.Ils ont la possibilité de réellement infléchir la courbe des émissions automobiles.Donc, d’une certaine manière, cette question du recyclage est un problème intéressant.C’est une indication du succès de la Chine.Mais le problème reste d’actualité et l’industrie traîne les pieds et met en place les réseaux, réglementations et technologies de recyclage appropriés.
Le gouvernement chinois peut se tourner vers la politique des États-Unis pour obtenir des conseils, des incitations et permettre aux consommateurs de bonnes habitudes de recyclage.Et des subventions doivent être accordées aux entreprises des secteurs des technologies de prétraitement et de recyclage, et pas seulement au secteur manufacturier.Dans le cas contraire, la consommation d’énergie et les dommages environnementaux associés à l’élimination de ces batteries l’emporteront sur les avantages que nous retirerons du passage aux véhicules électriques.
Heure de publication : 01 août 2023