China adalah pasar kendaraan listrik (EV) terbesar di dunia dengan lebih dari 5,5 juta unit terjual hingga Maret 2021. Ini adalah hal yang baik dalam banyak hal. China memiliki jumlah mobil terbanyak di dunia dan mobil-mobil ini menggantikan gas rumah kaca yang berbahaya. Namun, hal ini juga menimbulkan kekhawatiran terkait keberlanjutan. Ada kekhawatiran tentang kerusakan lingkungan akibat penambangan unsur-unsur seperti litium dan kobalt. Tetapi kekhawatiran lain berkaitan dengan masalah limbah yang akan datang. China mulai mengalami dampak paling nyata dari masalah ini.
Pada tahun 2020, 200.000 ton baterai dinonaktifkan dan angka tersebut diperkirakan akan mencapai 780.000 ton pada tahun 2025. Mari kita lihat masalah limbah baterai kendaraan listrik yang mengancam China dan apa yang dilakukan pasar kendaraan listrik terbesar di dunia untuk mengatasinya.
Hampir seluruh wilayah TiongkokKendaraan listrik ditenagai oleh baterai lithium ion. Bobotnya yang ringan, kepadatan energi yang tinggi, dan masa pakai siklus yang panjang menjadikannya pilihan utama untuk mobil bertenaga listrik. Baterai memiliki tiga komponen utama.Komponen-komponen dan anoda, katoda dan elektrolit. DariJadi, katoda adalah komponen yang paling mahal dan signifikan. Kita sebagian besar membedakan baterai-baterai ini berdasarkan jenis katodanya. NTanpa perlu membahasnya terlalu dalam, sebagian besar baterai kendaraan listrik (EV) di Tiongkok memiliki katoda yang terbuat dari oksida litium, nikel, mangan, atau kobalt, yang selanjutnya disebut sebagai MCS. Baterai ini dihentikan penggunaannya ketika kapasitasnya mencapai sekitar 80%, yang setara dengan masa pakai sekitar 8 hingga 10 tahun. Tentu saja, hal ini bergantung pada beberapa faktor seperti frekuensi pengisian daya, kebiasaan mengemudi, dan kondisi jalan.
Mungkin Anda ingin tahu. Dengan gelombang besar pertama kendaraan listrik (EV).Dengan mulai digunakan sekitar tahun 2010 hingga 2011, infrastruktur untuk mengumpulkan dan memproses baterai ini perlu segera siap pada akhir dekade tersebut. Itulah tantangan dan tenggat waktu yang harus dihadapi pemerintah Tiongkok. Setelah Olimpiade Beijing, Pemerintah Tiongkok mulai mempromosikan pembuatan dan penggunaan kendaraan listrik kepada masyarakat umum. Pada saat itu, satu-satunya peraturan yang mereka keluarkan berkaitan dengan standar keselamatan industri. Karena banyak komponen baterai cukup beracun. Awal tahun 2010-an menyaksikan peningkatan penggunaan kendaraan listrik dan dengan itu kebutuhan akan cara untuk menangani limbahnya juga meningkat pesat.
Pada tahun 2012, pergivernmeSaat NT merilis panduan kebijakan untuk industri EV secara keseluruhan untuk pertama kalinya, panduan tersebut menekankan perlunya, antara lain,Salah satu hal penting adalah sistem daur ulang baterai EV yang berfungsi. Pada tahun 2016, beberapa kementerian bergabung untuk menetapkan arah terpadu untuk masalah limbah baterai EV. Produsen EV akan bertanggung jawab untuk memulihkan baterai mobil mereka. Mereka harus membangun jaringan layanan purna jual sendiri atau mempercayakan pihak ketiga untuk mengumpulkan limbah baterai EV.
Pemerintah Tiongkok cenderung terlebih dahulu mengumumkan kebijakan, pedoman, atau arahan sebelum menetapkan aturan yang lebih spesifik di kemudian hari. Deklarasi tahun 2016 secara efektif memberi sinyal kepada perusahaan kendaraan listrik untuk mengharapkan lebih banyak hal terkait hal ini di tahun-tahun mendatang. Dengan demikian, pada tahun 2018, kerangka kebijakan lanjutan segera dikeluarkan, berjudul langkah-langkah sementara untuk pengelolaan daur ulang dan pemanfaatan baterai daya kendaraan energi baru. Anda mungkin bertanya-tanya apakah Anda menyebut artinya juga kendaraan hibrida. Badan penegaknya adalah Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi atau MIIT.
Ia telah berjanji untuk kembaliPada tahun 2016, kerangka kerja tersebut sebagian besar membebankan tanggung jawab pada entitas swasta seperti produsen kendaraan listrik (EV) dan baterai EV yang menangani masalah ini. Pemerintah akan menanggung sebagian besar tanggung jawab tersebut.Meskipun mereka dapat melihat beberapa aspek teknis dari upaya tersebut, mereka tidak akan melakukannya sendiri. Kerangka kerja ini dibangun di atas kebijakan tata kelola umum yang diadopsi oleh Tiongkok, yang disebut Tanggung Jawab Produsen yang Diperluas atau EPR. Konsep intinya adalah mengalihkan tanggung jawab ke hulu dari pemerintah daerah dan provinsi kepada para produsen itu sendiri.
Pemerintah Tiongkok mengadopsi EPR (Extended Producer Responsibility), yang saya yakini berasal dari akademisi Barat pada awal tahun 2000-an. Sebagai respons terhadap arahan Uni Eropa mengenai masalah limbah elektronik yang semakin meningkat, dan hal ini masuk akal jika pemerintah selalu menjadi pihak yang membersihkan semua limbah elektronik tersebut. Perusahaan-perusahaan yang menghasilkan limbah tersebut tidak akan pernah termotivasi untuk membuat produk mereka lebih mudah didaur ulang. Dengan demikian, dalam semangat EPR, semua produsen baterai kendaraan listrik (EV) harus merancang baterai yang mudah dibongkar dan memberikan detail teknis tentang akhir masa pakainya kepada pelanggan mereka – para produsen EVPara produsen kendaraan listrik (EV) pada gilirannya akan diminta untuk mendirikan dan menjalankan jaringan pengumpulan dan daur ulang baterai mereka sendiri atau menyerahkannya kepada pihak ketiga. Pemerintah akan membantu menetapkan standar nasional untuk menyederhanakan proses tersebut. Kerangka kerja ini tampak cukup bagus di permukaan, tetapi ada beberapa kekurangan yang sangat jelas.
Setelah mengetahui sejarah dan kebijakannya, selanjutnya kita dapat membahas beberapa detail teknis tentang daur ulang baterai kendaraan listrik. Baterai yang sudah tidak digunakan lagi masuk ke sistem melalui dua saluran: dari mobil yang menjalani penggantian baterai dan dari mobil yang sudah mencapai akhir masa pakainya. Untuk yang terakhir, baterai masih berada di dalam mobil dan dilepas sebagai bagian dari proses pembongkaran akhir masa pakai. Proses ini masih sangat manual, terutama di Tiongkok. Setelah itu ada langkah yang disebut pra-perlakuan. Sel-sel baterai harus dikeluarkan dari kemasan dan dibuka, yang merupakan tantangan karena tidak ada desain kemasan baterai standar. Oleh karena itu, hal ini harus dilakukan secara manual menggunakan alat khusus.
Setelah baterai dilepasd, apa yang terjadi next bergantung pada jenis baterai lithium-ion di dalam mobil. Mari kita mulai dengan baterai NMC, yang paling umum di Tiongkok. Empat baterai NMC ingin dipulihkan oleh pendaur ulang. Bahan aktif katoda. Analisis ekonomi tahun 2019 memperkirakan bahwa meskipun hanya menyumbang 4% dari berat baterai, bahan aktif katoda menyumbang lebih dari 60% dari nilai sisa baterai secara keseluruhan. Teknologi daur ulang NMC relatif matang. Sony mempeloporinya pada tahun 1999. Ada dua metode teknologi utama, metalurgi piro dan metalurgi hidro. Mari kita mulai dengan metalurgi piro. Piro berarti api. Baterai dilebur menjadi paduan besi, tembaga, kobalt, dan nikel.
Bahan-bahan yang baik kemudian diambil menggunakan metode hidrometalurgi. Metode pirokimia membakar elektrolit, plastik, dan garam litium. Jadi tidak semuanya dapat dipulihkan. Metode ini melepaskan gas beracun yang perlu diproses, dan cukup intensif energi, tetapi telah diadopsi secara luas oleh industri. Metode hidrometalurgi menggunakan pelarut berair untuk memisahkan bahan yang diinginkan dari kobalt dari senyawa tersebut. Pelarut yang paling umum digunakan adalah asam sulfat dan hidrogen peroksida, tetapi ada banyak pelarut lain juga. Kedua metode ini tidak ideal dan diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengatasi kekurangan teknisnya. Baterai litium besi fosfat mencakup sekitar 30% pasar kendaraan listrik Tiongkok pada tahun 2019. Kepadatan energi baterai ini tidak setinggi baterai NMC, tetapi bebas dari unsur-unsur seperti nikel dan kobalt. Baterai ini mungkin juga lebih aman.
China juga merupakan pemimpin dunia.Dalam ilmu pengetahuan dan komersialisasi litium besi fosfat, teknologi baterai, perusahaan Tiongkok, Contemporary Ampere Technology, merupakan salah satu pemimpin manufaktur di bidang ini. Masuk akal jika industri negara tersebut juga mampu mendaur ulang sel-sel ini. Namun demikian, mendaur ulang sel-sel ini ternyata lebih sulit secara teknis daripada yang diperkirakan. Hal ini sebagian disebabkan oleh campuran material yang lebih beragam, yang memerlukan pekerjaan pra-perlakuan tambahan yang mahal.dan kemudian secara ekonomis lithiumBaterai besi fosfat tidak memiliki logam berharga yang sama seperti baterai NMC yang mengandung nikel, tembaga, atau kobalt. Hal ini menyebabkan kurangnya investasi di bidang ini. Terdapat beberapa eksperimen hidrometalurgi yang menjanjikan yang mampu mengekstrak hingga 85% litium dalam bentuk litium karbonat.Spekulasi menyebutkan bahwa harganya sekitar $650.untuk memprosesSejumlah besar baterai lithium besi fosfat bekas. Itu termasuk biaya energi dan material, belum termasuk biaya pembuatannya.pabrik. Potensi pemulihan dan penjualan kembali litium dapat membantu membuat daur ulang lebih layak secara ekonomi, tetapi hal ini masih perlu dipertimbangkan. Apakah metode-metode ini telah diimplementasikan dalam skala komersial? Kerangka kerja tahun 2018 menjabarkan banyak hal, tetapi masih menyisakan beberapa hal yang perlu diperbaiki. Seperti yang kita ketahui dalam hidup, tidak semuanya berakhir dengan sempurna. Ada beberapa celah yang hilang di sini, jadi mari kita bahas sedikit tentang beberapa pertanyaan kebijakan yang masih belum terjawab. Tujuan statistik utama pada saat rilis atau tingkat pemulihan bahan baku. 98% nikel kobalt, mangan 85% untuk litium itu sendiri dan 97% untuk bahan tanah jarang. Secara teoritis, semua ini mungkin. Misalnya, saya baru saja berbicara tentang memulihkan 85% atau lebih litium dari baterai litium besi fosfat. Saya juga menyebutkan bahwa akan sulit untuk mencapai maksimum teoritis ini karena inefisiensi dan perbedaan di lapangan. Ingat, ada banyak cara sel baterai dapat dibuat. Dikemas, dijual, dan digunakan. Standardisasi yang ada masih jauh dari standar yang kita lihat pada baterai silinder yang dijual di minimarket 711. Kerangka kebijakan yang ada masih kekurangan subsidi konkret dan dukungan nasional untuk mewujudkan hal ini. Kekhawatiran besar lainnya adalah kerangka kebijakan ekonomi yang tidak memadai.Mengalokasikan dana untuk memberikan insentif pengumpulan baterai bekas. Ada beberapa program percontohan pembelian kembali yang dijalankan oleh pemerintah kota, tetapi tidak ada di tingkat nasional. Ini bisa berubah, mungkin dengan pungutan atau pajak, tetapi saat ini para pelaku sektor swasta harus membiayainya sendiri. Ini menjadi masalah karena insentif ekonomi bagi produsen EV besar untuk mengumpulkan dan mendaur ulang baterai mereka sangat kecil.
Dari tahun 2008 hingga 2015, biaya pembuatan baterai EV menurun dari 1000 USD per kilowatt jam menjadi 268 USD. Tren ini diperkirakan akan berlanjut selama beberapa tahun ke depan. Penurunan biaya ini membuat baterai EV lebih mudah diakses daripada sebelumnya, tetapi pada saat yang sama juga menurunkan insentif untuk mengumpulkan dan mendaur ulang baterai ini. Dan karena baterai ini juga berbeda satu sama lain, sulit untuk meningkatkan skala pengumpulan, pra-perlakuan, dan proses daur ulang, sehingga seluruh usaha tersebut menjadi beban biaya bagi para produsennya. Yang sejak awal sudah beroperasi dengan margin keuntungan yang cukup ketat?
Terlepas dari itu, menurut hukum, para produsen kendaraan listrik (EV) adalah yang pertama menangani dan mendaur ulang baterai bekas mereka, dan meskipun usaha ini secara ekonomi kurang menarik, mereka telah rajin bermitra dengan perusahaan-perusahaan besar untuk membangun saluran resmi untuk mendaur ulang baterai. Beberapa perusahaan daur ulang besar telah bermunculan. Contohnya termasuk Tyson Recycling, Zhejiang Huayou Cobalt, Jiangxi Ganfeng Lithium, Hunan Brunp, dan pemimpin pasar GEM. Namun, terlepas dari keberadaan perusahaan-perusahaan besar berlisensi ini, sebagian besar sektor daur ulang di Tiongkok terdiri dari bengkel-bengkel kecil tanpa izin. Bengkel-bengkel informal ini tidak memiliki peralatan atau pelatihan yang memadai. Mereka pada dasarnya hanya menjual baterai bekas ke bengkel-bengkel tersebut.Mereka mengambil bahan katoda dari baterai-baterai ini, menjualnya kembali kepada penawar tertinggi, dan membuang sisanya. Jelas, ini merupakan risiko besar bagi keselamatan dan lingkungan. Akibat dari pengabaian aturan dan regulasi ini, bengkel-bengkel ilegal ini dapat membayar pemilik kendaraan listrik lebih banyak untuk baterai mereka, dan karenanya lebih disukai daripada, dalam tanda kutip, saluran resmi. Dengan demikian, tingkat daur ulang lithium-ion di Tiongkok tetap cukup rendah pada tahun 2015, sekitar 2%. Angka tersebut kemudian meningkat menjadi 10% pada tahun 2019. Ini jauh lebih baik daripada yang diharapkan, tetapi masih jauh dari ideal. Dan kerangka kerja tahun 2018 tidak menetapkan target pada tingkat pengumpulan baterai. Sebuah kelalaian yang aneh. Tiongkok telah berjuang dengan masalah ini di bidang baterai lain, yaitu baterai asam timbal yang sudah berusia 150 tahun ini.Baterai asam timbal sangat umum digunakan di Tiongkok. Baterai ini menjadi andalan mobil dan masih sangat populer untuk sepeda listrik. Hal ini terjadi meskipun ada peraturan baru yang mendorong penggantiannya dengan baterai lithium ion. Namun, daur ulang baterai asam timbal di Tiongkok masih jauh dari harapan dan standar yang ditetapkan. Pada tahun 2017, kurang dari 30% dari 3,3 juta ton limbah baterai asam timbal yang dihasilkan di Tiongkok didaur ulang. Alasan rendahnya persentase daur ulang ini sangat mirip dengan kasus baterai lithium ion. Bengkel ilegal menghindari aturan dan peraturan, sehingga mampu membayar jauh lebih mahal untuk baterai konsumen. Bangsa Romawi telah menjelaskan bahwa timbal bukanlah zat yang paling ramah lingkungan. Tiongkok telah mengalami beberapa insiden keracunan timbal besar dalam beberapa tahun terakhir akibat penanganan yang tidak tepat ini. Oleh karena itu, pemerintah baru-baru ini berjanji untuk menindak bengkel-bengkel ilegal ini, yang diperkirakan berjumlah lebih dari 200 di seluruh negeri. Tujuannya adalah untuk mencapai persentase daur ulang 40% pada tahun 2020 dan 70% pada tahun 2025. Mengingat persentase daur ulang baterai asam timbal di Amerika telah mencapai 99% setidaknya sejak tahun 2014, seharusnya hal ini tidak terlalu sulit.
Dengan mempertimbangkan aspek teknis dan ekonomis.Mengingat kesulitan ekonomi yang terkait dengan daur ulang baterai kendaraan listrik (EV), industri ini telah memikirkan cara untuk memanfaatkan baterai-baterai ini lebih banyak sebelum akhirnya dibuang. Opsi yang paling potensial adalah menggunakannya kembali dalam proyek jaringan listrik. Baterai-baterai ini masih memiliki kapasitas 80%, dan masih dapat bertahan selama bertahun-tahun sebelum akhirnya benar-benar rusak. Amerika Serikat memimpin dalam hal ini, setelah bereksperimen dengan baterai mobil bekas untuk proyek penyimpanan energi stasioner sejak tahun 2002. Namun, Tiongkok telah melakukan beberapa proyek demonstrasi yang menarik. Salah satu yang beroperasi paling lama adalah proyek energi angin dan surya Zhangbei di provinsi Hebei. Proyek senilai $1,3 miliar ini merupakan hasil kerja sama antara perusahaan milik negara Tiongkok, State Grid, dan produsen baterai EV, BYD, yang menunjukkan kelayakan penggunaan baterai EV bekas untuk mendukung dan mengelola jaringan listrik. Lebih banyak proyek daur ulang baterai EV telah muncul dalam beberapa tahun terakhir di Beijing dan Jiangsu, dan hal ini terus berkembang. Pemerintah sangat fokus pada hal ini, tetapi saya pikir pada akhirnya hal itu lebih menunda masalah daur ulang daripada menyelesaikannya. Karena akhir yang tak terhindarkan dari setiap baterai adalah daur ulang atau pembuangan ke tempat sampah. Pemerintah Tiongkok telah melakukan pekerjaan yang patut dipuji dalam mendorong terciptanya ekosistem yang berkembang pesat ini. Negara ini adalah pemimpin yang tak terbantahkan dalam aspek-aspek tertentu dari teknologi baterai dan beberapa perusahaan raksasa berbasis di sana. Mereka memiliki kesempatan untuk benar-benar mengubah kurva emisi kendaraan bermotor. Jadi, dalam arti tertentu, masalah daur ulang ini adalah masalah yang baik untuk dihadapi. Ini merupakan indikasi keberhasilan Tiongkok. Tetapi masalah ini tetaplah masalah dan industri ini masih lambat dalam membangun jaringan daur ulang, peraturan, dan teknologi yang tepat.
Pemerintah Tiongkok dapat melihat kebijakan Amerika Serikat sebagai panduan dan pemberi insentif untuk mendorong kebiasaan daur ulang konsumen yang tepat. Subsidi juga perlu diberikan kepada perusahaan di industri teknologi pengolahan awal dan daur ulang, bukan hanya di sektor manufaktur. Jika tidak, penggunaan energi dan kerusakan lingkungan yang terkait dengan pembuangan baterai ini akan melebihi manfaat apa pun yang kita peroleh dari beralih ke kendaraan listrik (EV).
Waktu posting: 01-Agustus-2023