Ķīna ir pasaulē lielākais elektroautomobiļu tirgus, kurā 2021. gada martā bija pārdoti vairāk nekā 5,5 miljoni elektroautomobiļu. Daudzējādā ziņā tā ir laba lieta. Ķīnā ir visvairāk automašīnu pasaulē, un tās aizstāj kaitīgās siltumnīcefekta gāzes. Taču šīm lietām ir savas bažas par ilgtspējību. Pastāv bažas par vides kaitējumu, ko rada tādu elementu kā litija un kobalta ieguve. Vēl viena problēma ir saistīta ar gaidāmo atkritumu problēmu. Ķīna sāk izjust šīs problēmas priekšgalu.
2020. gadā tika demontētas 200 000 tonnu akumulatoru, un paredzams, ka līdz 2025. gadam šis skaitlis sasniegs 780 000 tonnu. Apskatiet Ķīnas gaidāmo elektrotransportlīdzekļu akumulatoru atkritumu problēmu un to, ko pasaulē lielākais elektrotransportlīdzekļu tirgus dara, lai to risinātu.
Gandrīz visa ĶīnaElektriskos transportlīdzekļus darbina litija jonu akumulatori. Tie ir viegli, ar augstu enerģijas blīvumu un ilgu cikla kalpošanas laiku, padarot tos par pirmo izvēli elektroautomašīnām. Akumulatoriem ir trīs galvenās iezīmeskomponenti un anods, katods un elektrolīts. NoTātad, katods ir visdārgākais un nozīmīgākais. Mēs lielā mērā atšķiram šīs baterijas, pamatojoties uz to kategorijas laivām. NNevajadzētu pārāk dziļi iedziļināties šajā jautājumā, taču lielākajai daļai Ķīnas elektrotransportlīdzekļu akumulatoru ir katodi, kas izgatavoti no litija, niķeļa, mangāna vai kobalta oksīdiem, kurus turpmāk tekstā sauc par MCS. Šie akumulatori tiek izņemti no ekspluatācijas, kad to ietilpība sasniedz aptuveni 80%, kas atbilst mūsu aptuveni 8 līdz 10 gadu kalpošanas laikam. Tas, protams, ir atkarīgs no noteiktiem faktoriem, piemēram, uzlādes biežuma, braukšanas paradumiem un ceļa apstākļiem.
Domāju, ka jūs vēlētos zināt. Ar pirmo lielo elektroautomobiļu vilniLai gan šie transportlīdzekļi tika laisti klajā 2010. vai 2011. gadā, infrastruktūrai šo akumulatoru savākšanai un pārstrādei vajadzēja būt gatavai līdz desmitgades beigām. Tas bija izaicinājums un laika grafiks, ar ko Ķīnas valdībai bija jātiek galā. Pēc Pekinas Olimpiskajām spēlēm Ķīnas valdība sāka popularizēt elektrotransportlīdzekļu ražošanu un izmantošanu plašai sabiedrībai. Tajā laikā vienīgie noteikumi, ko tā izdeva, bija nozares drošības standarti. Tā kā daudzas akumulatoru sastāvdaļas ir diezgan toksiskas, 2010. gada sākumā pieauga elektrotransportlīdzekļu skaits, un līdz ar to tikpat strauji pieauga nepieciešamība pēc veida, kā tikt galā ar to atkritumiem.
2012. gadā ietvernment pirmo reizi publicēja politikas vadlīnijas visai elektrotransportlīdzekļu nozarei, kurās cita starpā tika uzsvērta nepieciešamībar lietas, funkcionējoša elektrotransportlīdzekļu akumulatoru pārstrādes sistēma. 2016. gadā vairākas ministrijas apvienojās, lai izveidotu vienotu virzienu elektrotransportlīdzekļu akumulatoru atkritumu problēmai. Elektrotransportlīdzekļu ražotāji būtu atbildīgi par savu automašīnu akumulatoru atgūšanu. Viņiem ir jāizveido savi pēcpārdošanas servisa tīkli vai jāuzticas trešajai pusei, lai savāktu elektrotransportlīdzekļu akumulatoru atkritumus.
Ķīnas valdībai ir tendence vispirms deklarēt politiku, vadlīnijas vai virzienu, pirms vēlāk noteikt konkrētākus noteikumus. 2016. gada deklarācija efektīvi signalizē elektrotransportlīdzekļu uzņēmumiem sagaidīt vairāk šajā jomā turpmākajos gados. Tādēļ 2018. gadā tika ātri publicēts politikas ietvara turpinājums ar nosaukumu “Pagaidu pasākumi jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru pārstrādes un izmantošanas pārvaldībai”. Rodas jautājums, vai to sauc par dzegām un arī hibrīdiem. Izpildes iestāde būtu Rūpniecības un informācijas tehnoloģiju ministrija jeb MIIT.
Tas ir apsolījis atpakaļ2016. gadā regulējums lielākoties uzliek atbildību privātām struktūrām, piemēram, elektrotransportlīdzekļu un elektrotransportlīdzekļu akumulatoru ražotājiem, kas risina šo problēmu. Valdība pārņemsLai gan viņi paši to nedarīs, viņi var redzēt dažus tehniskus aspektus. Šī sistēma ir veidota, pamatojoties uz vispārēju pārvaldības politiku, ko pieņēma ķīnieši. To sauc par paplašinātu ražotāja atbildību jeb EPR. Garīgā koncepcija ir atbildības pārnešana no vietējām un provinces pašvaldībām uz pašiem ražotājiem.
Ķīnas valdība pieņēma EPR (elektrotransportlīdzekļu akumulatoru ražošanas tehnoloģiju), kas, manuprāt, radās Rietumu akadēmiskajā vidē 2000. gadu sākumā. Kā reakcija uz ES direktīvām par pieaugošo elektronisko atkritumu problēmu, un ir intuitīvi saprotams, ka valdība vienmēr ir tā, kas satīra visus šos elektroniskos atkritumus. Uzņēmumi, kas ražo šos atkritumus, nekad netiks stimulēti atvieglot savu preču pārstrādi. Tādējādi EPR garā visiem elektrotransportlīdzekļu akumulatoru ražotājiem ir jāprojektē akumulatori, kurus ir viegli izjaukt, un jāsniedz klientiem tehniska informācija par to ekspluatācijas beigām. Elektrotransportlīdzekļu marķieri un...d elektrotransportlīdzekļu marķieriem savukārt vai nu izveidot un pārvaldīt savus akumulatoru savākšanas un pārstrādes tīklus, vai arī uzticēt to veikšanu trešajai pusei. Valdība palīdzēs noteikt valsts standartus, lai vienkāršotu procesu. Sistēma virspusēji šķiet diezgan laba, taču ir daži ļoti skaidri trūkumi.
Tagad, kad zinām vēsturi un politiku, varam iedziļināties dažās tehniskās detaļās par elektrotransportlīdzekļu akumulatoru pārstrādi. Demontētie akumulatori sistēmā nonāca pa diviem kanāliem: no automašīnām, kurām tika veikta akumulatora nomaiņa, un no automašīnām to kalpošanas laika beigās. Pēdējā gadījumā akumulators joprojām atrodas automašīnas iekšpusē un tiek izņemts kā daļa no kalpošanas laika beigu demontāžas procesa. Tas joprojām ir ļoti manuāls process, īpaši Ķīnā. Pēc tam seko solis, ko sauc par pirmapstrādi. Akumulatora elementi ir jāizņem no iepakojuma un jāatver, kas ir izaicinājums, jo nav standarta akumulatoru komplekta konstrukcijas. Tādēļ tas jādara manuāli, izmantojot specializētus instrumentus.
Kad akumulators ir izņemtsd, kas notiek next ir atkarīgs no automašīnā esošā litija jonu akumulatora veida. Sāksim ar NMC akumulatoru, kas ir visizplatītākais Ķīnā. Četri NMC akumulatoru pārstrādātāji vēlas atgūt. Katoda aktīvie materiāli. 2019. gada ekonomiskā analīze lēš, ka, neskatoties uz to, ka tie veido tikai 4 % no akumulatoru svara, tie veido vairāk nekā 60 % no akumulatoru kopējās atgūšanas vērtības. NMC pārstrādes tehnoloģijas ir samērā nobriedušas. Sony bija pionieris 1999. gadā. Ir divas galvenās tehnoloģiskās metodes: pirometalurģiskā un hidrometalurģiskā. Sāksim ar pirometalurģisko. Piro nozīmē uguni. Akumulators tiek izkausēts dzelzs, vara, kobalta un niķeļa sakausējumā.
Labās vielas pēc tam tiek iegūtas, izmantojot hidrometalurģiskās metodes. Pirometalurģiskās metodes sadedzina elektrolītus, plastmasu un litija sāļus. Tātad ne visu var atgūt. Tas izdala toksiskas gāzes, kas jāapstrādā, un tas ir diezgan energoietilpīgs process, taču nozare to ir plaši izmantojusi. Hidrometalurģiskās metodes izmanto ūdens šķīdinātāju, lai atdalītu vēlamos materiālus ar kobaltu no savienojuma. Visbiežāk izmantotie šķīdinātāji ir sērskābe un ūdeņraža peroksīds, taču ir arī daudzi citi. Neviena no šīm metodēm nav ideāla, un ir nepieciešams turpmāks darbs, lai novērstu to tehniskos trūkumus. Litija dzelzs fosfāta akumulatori 2019. gadā veidoja aptuveni 30% no Ķīnas elektrotransportlīdzekļu tirgus. Šo akumulatoru enerģijas blīvums nav tik augsts kā to NMC analogiem, taču tie nesatur tādus elementus kā niķelis un kobalts. Tie, iespējams, arī ir drošāki.
Ķīna ir arī pasaules līderelitija dzelzs fosfāta zinātnē un komercializācijā, akumulatoru tehnoloģijās, Ķīnas uzņēmumā, mūsdienu ampēru tehnoloģijā. Ir viens no ražošanas līderiem šajā jomā. Būtu loģiski, ka valsts rūpniecība spētu pārstrādāt arī šīs šūnas. Tomēr šo lietu pārstrāde ir izrādījusies tehniski sarežģītāka, nekā tika prognozēts. Tas daļēji ir saistīts ar to, ka tām ir daudzveidīgāks materiālu maisījums, kas prasa papildu dārgu pirmapstrādi, aun tad ekonomiski litijsDzelzs fosfāta akumulatoros nav tādu pašu vērtīgu metālu kā NMC akumulatoros — niķeļa, vara vai kobalta. Tas ir novedis pie investīciju trūkuma šajā nišā. Ir daži daudzsološi hidrometalurģiskie eksperimenti, kuros ir izdevies iegūt līdz pat 85 % litija litija karbonāta veidā.Tiek spekulēts, ka tas izmaksātu aptuveni 650 ASV dolāru.apstrādāttonna izlietotu litija dzelzs fosfāta akumulatoru. Tas ietver enerģijas un materiālu izmaksas, neskaitot būvniecības izmaksasrūpnīca. Litija potenciālā atgūšana un tālākpārdošana varētu palīdzēt padarīt pārstrādi ekonomiski izdevīgāku, taču žūrija vēl nav vienisprātis. Vai šīs metodes vēl nav ieviestas komerciālā mērogā? 2018. gada ietvars daudz ko paredz, taču tas atstāj dažas lietas, ko vēlēties. Kā mēs visi zinām dzīvē, ne viss tiek sakārtots vienā glītā lokā. Šeit trūkst dažu nepilnību, tāpēc parunāsim nedaudz par dažiem politikas jautājumiem, kas joprojām ir atklāti. Galvenais statistikas mērķis attiecībā uz izlaišanas vai izejvielu atgūšanas rādītājiem. 98 % niķeļa kobalta, 85 % mangāna litijam un 97 % retzemju materiāliem. Teorētiski tas viss ir iespējams. Piemēram, es tikko runāju par 85 % vai vairāk litija atgūšanu no litija dzelzs fosfāta akumulatoriem. Es arī minēju, ka šo teorētisko maksimumu būs grūti sasniegt reālās pasaules neefektivitātes un atšķirību dēļ. Atcerieties, ka akumulatoru elementus var izgatavot daudzos veidos. Iepakoti, pārdoti un lietoti. Nav ne tuvu tāda standartizācija, kādu mēs redzam ar cilindriskām baterijām, ko pārdod jūsu 711. Politikas ietvarā trūkst konkrētu subsīdiju un valsts atbalsta, lai to īstenotu. Vēl viena liela problēma ir ekonomikas politikas ietvars.nepiešķirt līdzekļus, lai stimulētu izlietoto akumulatoru savākšanu. Pašvaldības īsteno dažas atpirkšanas pilotprogrammas, taču valsts līmenī nekas tāds nenotiek. Tas varētu mainīties, iespējams, ieviešot nodevu vai nodokli, taču pašlaik privātā sektora dalībniekiem tas jāfinansē pašiem. Tā ir problēma, jo šiem lielajiem elektrotransportlīdzekļu ražotājiem ir mazs ekonomisks stimuls savākt un pārstrādāt savus akumulatorus.
No 2008. līdz 2015. gadam elektrotransportlīdzekļu akumulatoru ražošanas izmaksas samazinājās no 1000 USD par kilovatstundu līdz 268. Paredzams, ka šī tendence turpināsies arī nākamo dažu gadu laikā. Izmaksu kritums ir padarījis akumulatorus vēl pieejamākus nekā jebkad agrāk, taču vienlaikus ir mazinājis arī motivāciju tos savākt un pārstrādāt. Un, tā kā šie akumulatori atšķiras viens no otra, ir grūti palielināt savākšanas pirmapstrādes un pārstrādes procesus, tāpēc viss šis pasākums izrādās izmaksu slogs ražotājiem, kuri jau tāpat strādā ar diezgan mazu peļņas normu?
Neskatoties uz to, elektrotransportlīdzekļu ražotāji saskaņā ar likumu ir pirmie, kas apstrādā un pārstrādā savas vecās izlietotās baterijas, un, neskatoties uz visa pasākuma ekonomisko nepievilcību, viņi ir cītīgi sadarbojušies ar lieliem uzņēmumiem, lai izveidotu oficiālus kanālus akumulatoru pārstrādei. Ir parādījušies daži lieli pārstrādes uzņēmumi. Piemēri ir Tyson pārstrāde Zhejiang Huayou Cobalt, Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp un tirgus līderis GEM. Taču, neskatoties uz šo licencēto lielo uzņēmumu esamību, lielāko daļu Ķīnas pārstrādes sektora veido mazas, nelicencētas darbnīcas. Šīm neformālajām darbnīcām nav atbilstošu instrumentu vai apmācības. Tās būtībā dodas uziegādājās šos akumulatorus to katoda materiālu dēļ, pārdodot tos tālāk visaugstākajam solītājam un pārējo izmetot. Acīmredzot tas rada milzīgu drošības un vides risku. Šīs noteikumu un regulējumu apiešanas rezultātā šie pārstrādes uzņēmumi var maksāt elektrotransportlīdzekļu īpašniekiem vairāk par viņu akumulatoriem, un tāpēc tiem tiek dota priekšroka salīdzinājumā ar, citēju, necitēju oficiālajiem kanāliem. Tādējādi litija jonu akumulatoru pārstrādes līmenis Ķīnā 2015. gadā joprojām ir diezgan zems. Tas bija aptuveni 2%. Kopš tā laika tas ir pieaudzis līdz 10% 2019. gadā. Tas ir ass punkts acī, taču tas joprojām ir tālu no ideāla. Un 2018. gada regulējums nenosaka mērķi attiecībā uz akumulatoru savākšanas rādītājiem. Interesants izlaidums. Ķīna ir cīnījusies ar šo problēmu citā akumulatoru frontē - cienījamajā svina-skābes akumulatorā, šajā 150 gadus vecajā tehnoloģijā.ir ļoti izplatīts Ķīnā. Tie nodrošina zvaigžņu jaudu saviem automobiļiem un joprojām ir ļoti populāri e-velosipēdiem. Tas notiek, neskatoties uz nesenajiem noteikumiem, kas mudina tos aizstāt ar litija jonu akumulatoriem. Jebkurā gadījumā svina skābes akumulatoru pārstrāde Ķīnā ir krietni atpalikusi no cerībām un kritērijiem. 2017. gadā mazāk nekā 30% no 3,3 miljoniem tonnu svina skābes akumulatoru atkritumu, kas radušies Ķīnā, tika pārstrādāti. Šī zemā pārstrādes procentuālā daudzuma iemesli ir ļoti līdzīgi litija jonu akumulatora gadījumam. Neformālās pārstrādes darbnīcas apiet noteikumus un regulējumus un tādējādi var atļauties maksāt daudz vairāk par patērētāju akumulatoriem. Romieši ir skaidri norādījuši, ka svins nav gluži videi draudzīgākā viela. Pēdējos gados Ķīnā ir notikuši vairāki nopietni saindēšanās ar svinu gadījumi šīs nepareizas apstrādes rezultātā. Tādēļ valdība nesen ir apņēmusies vērsties pret šiem neformālajiem veikaliem, kuru, pēc aplēsēm, ir vairāk nekā 200 visā valstī. Mērķis ir mēģināt sasniegt 40% pārstrādes procentu 2020. gadā un 70% 2025. gadā. Ņemot vērā, ka svina-skābes akumulatoru pārstrādes procents Amerikā ir bijis 99% vismaz kopš 2014. gada, tam nevajadzētu būt tik grūti.
Ņemot vērā tehniskos un ekoloģiskos aspektusŅemot vērā ekonomiskās grūtības, kas saistītas ar elektrotransportlīdzekļu akumulatoru pārstrādi, nozare ir domājusi par veidiem, kā šīs lietas vairāk izmantot, pirms tās tiek nosūtītas uz beigām. Vislielākais potenciālais risinājums būtu tos atkārtoti izmantot elektrotīkla projektos. Šīm baterijām joprojām ir 80% ietilpība, un tās joprojām var darboties daudzus gadus, pirms beidzot sabojājas. Amerikas Savienotās Valstis šajā ziņā ir līderes. Kopš 2002. gada tā eksperimentē ar lietotiem automašīnu akumulatoriem stacionāriem enerģijas uzglabāšanas projektiem. Taču Ķīna ir īstenojusi dažus interesantus demonstrācijas projektus. Viens no visilgāk darbojošajiem ir Džanbei vēja un saules enerģijas projekts Hebei provincē. 1,3 miljardu dolāru vērtais projekts ir Ķīnas valsts uzņēmuma State Grid un elektrotransportlīdzekļu akumulatoru ražotāja BYD kopīgas pūles rezultāts, kas demonstrēja Second Life elektrotransportlīdzekļu akumulatoru izmantošanas iespējamību elektrotīkla atbalstam un pārvaldībai. Pēdējos gados Pekinā, Dzjansu un citās pilsētās ir parādījušies jauni elektrotransportlīdzekļu akumulatoru pārstrādes projekti, un tas spīd. Valdība tam pievērš lielu uzmanību, bet es domāju, ka galu galā tas drīzāk novērš pārstrādes problēmu, kas to atrisina. Jo katra akumulatora neizbēgamais gals ir vai nu pārstrāde, vai nogādāšana poligonā. Ķīnas valdība ir paveikusi apbrīnojamu darbu, veicinot šīs plaukstošās ekosistēmas izveidi. Valsts ir neapstrīdama līdere noteiktos akumulatoru tehnoloģiju aspektos, un atsevišķi tur atrodas V giganti. Viņiem ir iespēja patiešām mainīt automašīnu izmešu līmeni. Tātad savā ziņā šī pārstrādes problēma ir patīkama. Tā liecina par Ķīnas panākumiem. Taču problēma joprojām ir problēma, un nozare ir kavējusies ar atbilstošu pārstrādes tīklu, noteikumu un tehnoloģiju izveidi.
Ķīnas valdība var meklēt vadlīnijas un stimulēt un veicināt atbilstošus patērētāju pārstrādes paradumus Amerikas Savienotajās Valstīs. Subsīdijas ir jāpiešķir uzņēmumiem, kas darbojas arī atkritumu pirmapstrādes un pārstrādes tehnoloģiju nozarēs, ne tikai ražošanā. Pretējā gadījumā enerģijas patēriņš un kaitējums videi, kas saistīts ar šo akumulatoru utilizāciju, atsvērs jebkādu ieguvumu, ko mēs iegūsim no pārejas uz elektrotransportlīdzekļiem.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 1. augusts