Tiongkok adalah pasar kendaraan listrik terbesar di dunia dengan lebih dari 5,5 juta unit terjual per Maret 2021. Hal ini merupakan hal yang baik dalam banyak hal. Tiongkok memiliki mobil terbanyak di dunia dan mobil-mobil ini menggantikan gas rumah kaca yang berbahaya. Namun, hal-hal ini memiliki kekhawatiran tersendiri terkait keberlanjutan. Ada kekhawatiran tentang kerusakan lingkungan akibat ekstraksi unsur-unsur seperti litium dan kobalt. Namun, kekhawatiran lain terkait dengan masalah sampah yang akan datang. Tiongkok mulai merasakan dampak terdepan dari masalah ini.
Pada tahun 2020, 200.000 ton baterai dinonaktifkan dan angkanya diperkirakan akan mencapai 780.000 ton pada tahun 2025. Simak masalah pemborosan baterai kendaraan listrik (EV) yang mengancam di Tiongkok dan apa yang dilakukan oleh pasar EV terbesar di dunia ini untuk mengatasinya.
Hampir seluruh TiongkokKendaraan listrik ditenagai oleh baterai lithium-ion. Ringan, kepadatan energinya tinggi, dan siklus hidupnya panjang, menjadikannya pilihan utama untuk mobil bertenaga listrik. Baterai memiliki tiga karakteristik utama:komponen dan anoda, katoda dan elektrolit. DariYa, katoda adalah yang paling mahal dan signifikan. Kita umumnya membedakan baterai-baterai ini berdasarkan jenis perahunya. NTidak perlu membahasnya terlalu dalam, tetapi sebagian besar baterai kendaraan listrik Tiongkok memiliki katoda yang terbuat dari litium, nikel, mangan, dan kobalt oksida, yang selanjutnya disebut MCS. Baterai-baterai ini akan dipensiunkan ketika kapasitasnya mencapai sekitar 80%, sesuai dengan masa pakai baterai kami yang sekitar 8 hingga 10 tahun. Hal ini tentu saja bergantung pada faktor-faktor tertentu seperti frekuensi pengisian daya, kebiasaan mengemudi, dan kondisi jalan.
Kupikir kau ingin tahu. Dengan gelombang besar pertama kendaraan listrikDengan beroperasi antara tahun 2010 dan 2011, infrastruktur untuk mengumpulkan dan memproses baterai ini harus segera siap pada akhir dekade ini. 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. Saat itu, satu-satunya peraturan yang dikeluarkan adalah standar keselamatan industri. Hal ini dikarenakan banyak komponen baterai yang cukup beracun. Awal tahun 2010 menunjukkan peningkatan penggunaan kendaraan listrik, dan seiring dengan itu, kebutuhan akan cara untuk mengelola limbahnya pun meningkat pesat.
Pada tahun 2012, pergivernment merilis panduan kebijakan untuk industri EV secara keseluruhan. Untuk pertama kalinya, panduan tersebut menekankan perlunya, antara lainr things, sistem daur ulang baterai EV yang berfungsi. Pada tahun 2016, beberapa kementerian bekerja sama untuk menetapkan arahan terpadu terkait masalah limbah baterai EV. Produsen EV akan bertanggung jawab untuk memulihkan baterai mobil mereka. Mereka harus membangun jaringan layanan purnajual sendiri atau mempercayakan pengumpulan limbah baterai EV kepada pihak ketiga.
Pemerintah Tiongkok cenderung terlebih dahulu menetapkan kebijakan, panduan, atau arahan sebelum menetapkan aturan yang lebih spesifik di kemudian hari. Deklarasi tahun 2016 secara efektif memberi sinyal kepada perusahaan-perusahaan kendaraan listrik untuk mengantisipasi hal ini di tahun-tahun mendatang. Oleh karena itu, pada tahun 2018, tindak lanjut kerangka kebijakan tersebut keluar dengan cepat, berjudul "Langkah-Langkah Sementara untuk Pengelolaan Daur Ulang dan Pemanfaatan Baterai Kendaraan Energi Baru". Anda mungkin bertanya-tanya apakah yang Anda maksud adalah atap dan juga hibrida. Badan penegak hukumnya adalah Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi atau MIIT.
Telah berjanji kembaliPada tahun 2016, kerangka kerja tersebut sebagian besar membebankan tanggung jawab kepada entitas swasta seperti produsen kendaraan listrik dan baterai kendaraan listrik yang menangani masalah ini. Pemerintah akanMelihat beberapa aspek teknis dari upaya ini, tetapi mereka tidak akan melakukannya sendiri. Kerangka kerja ini dibangun di atas kebijakan tata kelola umum yang diadopsi Tiongkok. Kebijakan ini disebut Tanggung Jawab Produsen yang Diperluas atau EPR. Konsep spiritualnya adalah mengalihkan tanggung jawab dari pemerintah daerah dan provinsi ke produsen itu sendiri.
Pemerintah Tiongkok mengadopsi EPR, yang saya yakini berasal dari akademisi Barat pada awal tahun 2000-an. Hal ini merupakan respons terhadap arahan Uni Eropa terkait masalah limbah elektronik yang semakin meningkat, dan masuk akal jika pemerintah selalu menjadi pihak yang membersihkan semua limbah elektronik ini. Perusahaan-perusahaan yang menghasilkan limbah tersebut tidak akan pernah diberi insentif untuk membuat barang mereka lebih mudah didaur ulang. Oleh karena itu, sesuai dengan semangat EPR, semua produsen baterai kendaraan listrik harus merancang baterai yang mudah dibongkar dan memberikan detail teknis akhir masa pakainya kepada pelanggan mereka – Penanda EVPara penanda EV pada gilirannya akan mendirikan dan mengoperasikan jaringan pengumpulan dan daur ulang baterai mereka sendiri atau mengalihdayakannya ke 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 telah dinonaktifkan masuk ke sistem melalui dua jalur, yaitu dari mobil yang sedang menjalani penggantian baterai dan dari mobil yang sudah habis masa pakainya. Untuk mobil yang sudah habis masa pakainya, baterai masih berada di dalam mobil dan dilepas sebagai bagian dari proses pembongkaran akhir masa pakainya. Proses ini masih sangat manual, terutama di Tiongkok. Setelah itu, ada langkah yang disebut pra-perawatan. Sel baterai harus dikeluarkan dari kemasan dan dibuka, yang merupakan tantangan tersendiri karena tidak ada desain kemasan baterai standar. Oleh karena itu, proses ini harus dilakukan secara manual menggunakan alat khusus.
Setelah baterai dilepasd, apa yang terjadi next bergantung pada jenis baterai litium-ion di dalam mobil. Mari kita mulai dengan baterai NMC, yang paling umum di Tiongkok. Empat pendaur ulang baterai NMC ingin mendaur ulang. Bahan aktif katoda. Analisis ekonomi tahun 2019 memperkirakan bahwa meskipun hanya 4% dari berat baterai, baterai tersebut menyumbang lebih dari 60% dari keseluruhan nilai sisa baterai. Teknologi daur ulang NMC relatif matang. Sony memelopori hal ini pada tahun 1999. Ada dua metode teknologi utama, yaitu pirometalurgi dan hidrometalurgi. Mari kita mulai dengan pirometalurgi. Piro berarti api. Baterai dilebur menjadi paduan besi, tembaga, kobalt, dan nikel.
Bahan-bahan yang baik kemudian diambil kembali menggunakan metode hidrometalurgi. Metode piro terbakar habis. Elektrolit, plastik, dan garam litium. Jadi tidak semuanya dapat dipulihkan. 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 dengan kobalt dari senyawanya. Pelarut yang paling umum digunakan adalah asam sulfat dan hidrogen peroksida, tetapi ada banyak yang lain juga. Tidak satu pun dari metode ini yang ideal dan pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk mengatasi kekurangan teknisnya. Baterai litium besi fosfat membentuk sekitar 30% dari pasar EV Cina pada tahun 2019. Kepadatan energi baterai ini tidak setinggi rekan-rekan NMC mereka, tetapi mereka bebas dari unsur-unsur seperti nikel dan kobalt. Mereka juga mungkin lebih aman.
Tiongkok juga merupakan pemimpin duniadalam sains dan komersialisasi litium besi fosfat, teknologi baterai, perusahaan Tiongkok, teknologi ampere kontemporer. Merupakan salah satu pemimpin manufaktur di bidang ini. Seharusnya masuk akal jika industri di negara ini juga dapat mendaur ulang sel-sel ini. Meskipun demikian, mendaur ulang benda-benda ini ternyata lebih sulit secara teknis daripada yang diantisipasi. 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 mengandung logam berharga seperti yang dimiliki baterai NMC, seperti nikel, tembaga, atau kobalt. Hal ini menyebabkan minimnya investasi di bidang ini. Terdapat beberapa eksperimen hidro-metalurgi yang menjanjikan yang telah mampu melarutkan hingga 85% litium dalam bentuk litium karbonat.Spekulasi yang ada adalah biayanya sekitar $650untuk memprosessatu ton baterai lithium besi fosfat bekas. Itu termasuk biaya energi dan material, belum termasuk biaya pembangunannya.Pabrik. Potensi pemulihan dan penjualan kembali litium dapat membantu membuat daur ulang lebih layak secara ekonomi, tetapi masih belum ada keputusan akhir mengenai hal ini. Apakah metode-metode ini belum diimplementasikan dalam skala komersial? Kerangka kerja 2018 sudah cukup jelas, tetapi masih menyisakan beberapa hal yang perlu diperbaiki. Seperti yang kita semua tahu dalam hidup, tidak semuanya berjalan mulus. Ada beberapa hal yang belum terselesaikan, jadi mari kita bahas sedikit tentang beberapa pertanyaan kebijakan yang masih belum jelas. Target statistik utama pada tingkat pelepasan atau 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 membahas tentang pemulihan 85% atau lebih litium dari baterai litium besi fosfat. Saya juga menyebutkan bahwa akan sulit untuk mencapai hasil maksimum teoretis ini karena inefisiensi di dunia nyata dan perbedaan di lapangan. Ingat, ada banyak cara untuk membuat sel baterai. Dikemas, dijual, dan digunakan. Standarisasi yang kita lihat pada baterai silinder yang dijual di 711 Anda masih jauh dari memadai. Kerangka kebijakan tidak memiliki subsidi konkret dan dukungan nasional untuk mewujudkan hal ini. Kekhawatiran besar lainnya adalah kerangka kebijakan ekonomi tidak memberikan dampak positif.mengalokasikan dana untuk memberi insentif bagi pengumpulan baterai bekas. Ada beberapa program percontohan pembelian kembali yang dijalankan oleh pemerintah kota, tetapi belum ada di tingkat nasional. Hal ini dapat diubah, mungkin dengan retribusi atau pajak, tetapi saat ini sektor swasta harus mendanainya sendiri. Hal ini menjadi masalah karena hanya ada sedikit insentif ekonomi bagi produsen kendaraan listrik besar ini untuk mengumpulkan dan mendaur ulang baterai mereka.
Dari tahun 2008 hingga 2015, biaya produksi dan baterai kendaraan listrik turun dari 1000 dolar AS per kilowatt jam menjadi 268 dolar AS. Tren ini diperkirakan akan terus berlanjut selama beberapa tahun ke depan. Penurunan biaya ini membuat baterai menjadi lebih mudah diakses dari sebelumnya, tetapi di saat yang sama juga menurunkan insentif untuk mengumpulkan dan mendaur ulang baterai-baterai ini. Dan karena baterai-baterai ini juga berbeda satu sama lain, sulit untuk meningkatkan skala proses pengumpulan, pra-perawatan, dan daur ulang, sehingga seluruh usaha ini ternyata hanya menguras biaya bagi produsennya. Siapa yang sudah bekerja dengan margin keuntungan yang cukup ketat sejak awal?
Bagaimanapun, produsen kendaraan listrik secara hukum berada di urutan pertama untuk menangani dan mendaur ulang baterai bekas mereka, dan meskipun secara ekonomi kurang menarik, mereka telah rajin bermitra dengan perusahaan-perusahaan besar untuk membangun jalur resmi daur ulang baterai. Beberapa perusahaan daur ulang besar telah bermunculan. Contohnya termasuk daur ulang Tyson ke Zhejiang Huayou Cobalt, litium Jiangxi Ganfeng, Hunan Brunp, dan pemimpin pasar GEM. Namun, terlepas dari keberadaan perusahaan-perusahaan besar berlisensi ini, mayoritas sektor daur ulang Tiongkok terdiri dari bengkel-bengkel kecil tanpa izin. Bengkel-bengkel informal ini tidak memiliki peralatan atau pelatihan yang memadai. Mereka pada dasarnya pergi ke...baterai-baterai ini untuk bahan katodanya, menjualnya kembali kepada penawar tertinggi dan membuang sisanya. Jelas, ini merupakan risiko keselamatan dan lingkungan yang sangat besar. Akibat pelanggaran aturan dan regulasi ini, bengkel-bengkel ini dapat membayar pemilik kendaraan listrik lebih mahal untuk baterai mereka, dan karenanya lebih disukai daripada, sebut saja, saluran resmi. Dengan demikian, tingkat daur ulang litium-ion di Tiongkok masih cukup rendah pada tahun 2015. Angkanya sekitar 2%. Sejak itu, angkanya telah tumbuh menjadi 10% pada tahun 2019. Angka ini memang sangat tinggi, tetapi masih jauh dari ideal. Dan kerangka kerja 2018 tidak menetapkan target pada tingkat pengumpulan baterai. Sebuah kelalaian yang aneh. Tiongkok telah berjuang dengan masalah ini di bidang baterai lainnya, baterai asam timbal yang terhormat, teknologi berusia 150 tahun ini.sangat umum digunakan di Tiongkok. Mereka menyediakan tenaga bintang untuk mobil mereka dan masih sangat populer untuk sepeda listrik. Ini terlepas dari peraturan baru-baru ini untuk mendorong penggantian baterai dengan ion litium. Bagaimanapun, daur ulang baterai asam timbal di Tiongkok jauh dari harapan dan tolok ukur. Pada tahun 2017, kurang dari 30% dari 3,3 juta ton limbah baterai asam timbal yang dihasilkan di Tiongkok didaur ulang. Alasan persentase daur ulang yang rendah ini sangat mirip dengan kasus ion litium. Tempat pemotongan informal menghindari aturan dan peraturan dan dengan demikian mampu membayar lebih banyak untuk baterai konsumen. Bangsa Romawi telah memperjelas bahwa timbal bukanlah zat yang paling ramah lingkungan di luar sana. Tiongkok telah mengalami beberapa insiden keracunan timbal besar dalam beberapa tahun terakhir sebagai akibat dari penanganan yang tidak tepat ini. Dengan demikian, pemerintah baru-baru ini berjanji untuk menindak toko-toko informal ini, yang diperkirakan ada lebih dari 200 di seluruh negeri. Targetnya adalah mencapai tingkat daur ulang sebesar 40% pada tahun 2020 dan 70% pada tahun 2025. Mengingat tingkat daur ulang baterai asam timbal di Amerika Serikat telah mencapai 99% setidaknya sejak tahun 2014, hal ini seharusnya tidak terlalu sulit.
Mempertimbangkan aspek teknis dan ekoMengingat kesulitan ekonomi yang terkait dengan daur ulang baterai EV, industri telah memikirkan cara untuk memanfaatkannya lebih banyak sebelum membuangnya ke liang lahat. Pilihan potensial tertinggi adalah menggunakannya kembali dalam proyek jaringan listrik. Baterai ini masih memiliki kapasitas 80%, dan masih dapat bertahan bertahun-tahun sebelum akhirnya rusak total. Amerika Serikat memimpin dalam hal ini. Setelah bereksperimen dengan baterai mobil bekas untuk proyek penyimpanan energi stasioner sejak tahun 2002, Tiongkok telah melakukan beberapa proyek demonstrasi yang menarik. Salah satu yang paling lama beroperasi adalah proyek energi angin dan surya Zhangbei di provinsi Hebei. Proyek senilai $1,3 miliar ini muncul dari upaya bersama antara perusahaan milik negara Tiongkok, State Grid, dan produsen baterai EV, BYD, yang menunjukkan kelayakan penggunaan baterai EV Second Life untuk mendukung dan mengelola jaringan listrik. Lebih banyak proyek daur ulang baterai EV telah muncul dalam beberapa tahun terakhir di Beijing, Jiangsu, hingga ke tempat pembuangan sampah. Pemerintah menaruh banyak perhatian pada hal ini, tetapi saya pikir pada akhirnya hal ini lebih mencegah masalah daur ulang daripada menyelesaikannya. Karena akhir yang tak terelakkan dari setiap baterai adalah daur ulang atau berakhir di tempat pembuangan sampah. Pemerintah Tiongkok telah melakukan pekerjaan yang mengagumkan dalam mendorong terciptanya ekosistem yang berkembang pesat ini. Negara ini merupakan pemimpin yang tak terbantahkan dalam beberapa aspek teknologi baterai, dan khususnya, raksasa V berbasis di sana. Mereka memiliki peluang untuk benar-benar mengendalikan emisi mobil. Jadi, bisa dibilang, masalah daur ulang ini merupakan masalah yang bagus. Ini merupakan indikasi keberhasilan Tiongkok. Namun, masalah ini tetaplah masalah, dan industri ini masih lamban dalam membangun jaringan, regulasi, dan teknologi daur ulang yang tepat.
Pemerintah Tiongkok dapat mencontoh kebijakan Amerika Serikat untuk memberikan arahan, insentif, dan mendorong kebiasaan daur ulang konsumen yang tepat. Subsidi perlu diberikan kepada perusahaan-perusahaan di industri teknologi pra-perlakuan dan daur ulang, bukan hanya di sektor manufaktur. Jika tidak, penggunaan energi dan kerusakan lingkungan yang terkait dengan pembuangan baterai ini akan lebih besar daripada manfaat yang kita peroleh dari beralih ke kendaraan listrik.
Waktu posting: 01-Agu-2023