Китай является крупнейшим в мире рынком электромобилей: по состоянию на март 2021 года было продано более 5,5 миллионов экземпляров. Во многих отношениях это хорошо.В Китае больше всего автомобилей в мире, и они заменяют вредные парниковые газы.Но у этих вещей есть свои проблемы с устойчивостью.Существуют опасения по поводу ущерба окружающей среде в результате добычи таких элементов, как литий и кобальт.Но есть еще одна проблема, связанная с надвигающейся проблемой отходов.Китай начинает ощущать на себе острую остроту этой проблемы.
В 2020 году из эксплуатации было выведено 200 000 тонн аккумуляторов, а к 2025 году ожидается, что эта цифра составит 780 000 тонн. Посмотрите на надвигающуюся проблему отходов аккумуляторов для электромобилей в Китае и на то, что с этим делает крупнейший в мире рынок электромобилей.
Почти весь Китайэлектромобили питаются от литий-ионных аккумуляторов.Они легкие, имеют высокую плотность энергии и длительный срок службы, что делает их лучшим выбором для электромобилей.Батареи имеют три основных cКомпоненты и анод, катод и электролит.ПринадлежащийТо есть катод является самым дорогим и значимым.Мы во многом различаем эти батареи по их кошачьим лодкам.ННе стоит вдаваться в это слишком глубоко, но большинство китайских аккумуляторов для электромобилей имеют катоды, изготовленные из оксидов лития, никеля, марганца и кобальта, которые здесь называются MCS.Эти батареи выводятся из эксплуатации, когда их емкость достигает примерно 80%, что соответствует нашему сроку службы примерно от 8 до 10 лет.Это, конечно, зависит от определенных факторов, таких как частота зарядки, привычки вождения и дорожные условия.
Думаю, тебе будет интересно это знать.С первой крупной волной электромобилейОтправляясь в путь где-то в 2010–2011 годах, инфраструктура для сбора и переработки этих батарей должна быть готова вскоре, к концу десятилетия.Это была проблема и сроки, с которыми пришлось столкнуться китайскому правительству.После Олимпийских игр в Пекине правительство Китая начало продвигать производство и использование электромобилей среди широкой общественности.В настоящее время единственными нормативными актами, которые они разработали, являются отраслевые стандарты безопасности.Так как многие компоненты аккумулятора достаточно токсичны.В начале 2010 года наблюдался рост популярности электромобилей, а вместе с этим столь же быстро растущая потребность в способах борьбы с их отходами.
В 2012 году ходВернмеКогда впервые было опубликовано политическое руководство для всей отрасли электромобилей, в руководстве подчеркивалась необходимость, среди прочего,r вещи, работающая система переработки аккумуляторов электромобилей.В 2016 году несколько министерств объединились, чтобы разработать единое направление решения проблемы отходов аккумуляторов электромобилей.Производители электромобилей будут нести ответственность за восстановление аккумуляторов своих автомобилей.Они должны создать собственные сети послепродажного обслуживания или доверить сбор отработанных аккумуляторов электромобилей третьей стороне.
Китайское правительство имеет тенденцию сначала объявлять политику, руководство или направление, а затем устанавливать более конкретные правила.Декларация 2016 года фактически сигнализирует компаниям, занимающимся электромобилями, о том, что в ближайшие годы следует ожидать большего в этом отношении.Таким образом, в 2018 году активно вступили в силу последующие меры в рамках политики, озаглавленные «Временные меры по управлению переработкой и утилизацией аккумуляторов транспортных средств на новых источниках энергии».Вы задаетесь вопросом, называете ли вы смысл карнизами, а также гибридами.Правоприменительным органом будет Министерство промышленности и информационных технологий или МИИТ.
Оно обещало вернутьсяв 2016 году эта система в основном возлагает ответственность за решение этой проблемы на частные организации, такие как производители электромобилей и аккумуляторов для электромобилей.Правительство будет любитьОни видят некоторые технические аспекты проекта, но они не собираются делать это сами.Эта основа построена на основе общей политики управления, принятой китайцами.Называется расширенной ответственностью производителя или EPR.Духовная концепция заключается в том, чтобы переложить ответственность с местных и провинциальных властей на самих производителей.
Китайское правительство приняло EPR, который, как я полагаю, появился в западных академических кругах в начале 2000-х годов.Это ответ на директивы ЕС, касающиеся растущей проблемы электронных отходов, и это имеет интуитивный смысл, если именно правительство всегда занимается очисткой всех этих электронных отходов.Компании, производящие эти отходы, никогда не будут заинтересованы в облегчении переработки своих материалов.Таким образом, в духе EPR все производители аккумуляторов для электромобилей должны разрабатывать аккумуляторы, которые легко разбирать, и предоставлять своим клиентам техническую информацию об окончании срока службы.d маркеры электромобилей, в свою очередь, либо создадут и будут управлять собственными сетями по сбору и переработке аккумуляторов, либо передают их третьей стороне.Правительство поможет установить национальные стандарты для оптимизации этого процесса.На первый взгляд фреймворк кажется довольно приятным, но у него есть несколько очень явных недостатков.
Теперь, когда мы знаем историю и политику, мы можем углубиться в несколько технических подробностей переработки аккумуляторов электромобилей.Списанные аккумуляторы поступали в систему по двум каналам: от автомобилей, находящихся на замене аккумуляторов, и от автомобилей.В конце их жизни.В последнем случае аккумулятор все еще находится внутри автомобиля и снимается в процессе демонтажа по окончании срока службы.Этот процесс по-прежнему выполняется вручную, особенно в Китае.После этого следует этап, называемый предварительной обработкой.Аккумуляторные элементы приходится вынимать из блока и открывать, что является непростой задачей, поскольку стандартной конструкции аккумуляторного блока не существует.Поэтому это приходится делать вручную, используя специальные инструменты.
Как только аккумулятор будет извлеченд, что происходит, нэxt зависит от типа литий-ионного аккумулятора внутри автомобиля.Начнем с батареи NMC, самой распространенной в Китае.Четыре предприятия по переработке аккумуляторов NMC хотят вернуть их.Катодно-активные материалы.По оценкам экономического анализа 2019 года, несмотря на то, что они составляют всего 4% веса батарей, они составляют более 60% общей ликвидационной стоимости батарей.Технологии переработки NMC относительно зрелы.Компания Sony была пионером в 1999 году. Существует два основных технологических метода: пирометаллургический и гидрометаллургический.Начнем с пирометаллургического производства.Пиро означает огонь.Батарея расплавлена в сплав железа, меди, кобальта и никеля.
Затем полезные вещества извлекают гидрометаллургическими методами.Пиротехнические методы сгорают.Электролиты, пластмассы и соли лития.Так что не все можно восстановить.Он выделяет токсичные газы, которые необходимо перерабатывать, и он достаточно энергозатратен, но получил широкое распространение в промышленности.Гидрометаллургические методы используют водный растворитель для отделения желаемых материалов кобальтом от соединения.Наиболее часто используемые растворители — серная кислота и перекись водорода, но есть и многие другие.Ни один из этих методов не идеален, и необходима дальнейшая работа по устранению их технических недостатков.По состоянию на 2019 год литий-железо-фосфатные батареи составляют около 30% китайского рынка электромобилей. Плотность энергии этих батарей не такая высокая, как у их аналогов NMC, но они не содержат таких элементов, как никель и кобальт.Там, наверное, и безопаснее.
Китай также является мировым лидеромспециалист в области науки и коммерциализации литий-железо-фосфата, аккумуляторных технологий, китайской компании, современных амперных технологий.Является одним из лидеров производства в этой области.Имеет смысл, чтобы промышленность страны могла перерабатывать и эти элементы.При этом переработка этих вещей оказалась технически более сложной, чем предполагалось.Частично это связано с тем, что в них используется более разнообразный состав материалов, что требует дополнительных дорогостоящих работ по предварительной обработке.и тогда экономически литийЖелезо-фосфатные батареи не содержат таких ценных металлов, как батареи NMC, содержащие никель, медь или кобальт.И это привело к нехватке инвестиций в эту нишу.Есть несколько многообещающих гидрометаллургических экспериментов, в ходе которых удалось выщелачить до 85% лития в форме карбоната лития.Предполагается, что это будет стоить около 650 долларов.обрабатыватьтонну отработанных литий-железо-фосфатных аккумуляторов.Сюда входят затраты на энергию и материалы, не считая затрат на строительствофабрика.Потенциальное восстановление и перепродажа лития может помочь сделать переработку более экономически целесообразной, но решение по этому вопросу еще не решено.Неужели эти методы еще не реализованы в коммерческих масштабах?Структура 2018 года предусматривает многое, но кое-что оставляет желать лучшего.Как мы все знаем в жизни, не все укладывается в аккуратный бантик.Здесь есть несколько пробелов, поэтому давайте поговорим немного о некоторых политических вопросах, которые все еще остаются в воздухе.Основная статистическая цель по выпуску или показателям восстановления сырья.98% никеля-кобальта, 85% марганца для самого лития и 97% для редкоземельных материалов.Теоретически все это возможно.Например, я только что говорил о восстановлении 85% или более лития из литий-железо-фосфатных батарей.Я также упомянул, что будет трудно достичь этого теоретического максимума из-за реальной неэффективности и различий на местах.Помните, что существует множество способов изготовления аккумуляторных элементов.Упакован, продан и использован.Здесь нет и близкой стандартизации, которую мы видим с цилиндрическими батареями, продаваемыми в вашем 711. В рамках политики отсутствуют конкретные субсидии и национальная поддержка, чтобы воплотить это в жизнь.Еще одна серьезная проблема заключается в том, что рамки экономической политики неВыделите деньги на стимулирование сбора использованных батареек.Муниципалитеты реализуют несколько пилотных программ обратного выкупа, но на национальном уровне их нет.Ситуация может измениться, возможно, с помощью сбора или налога, но сейчас игрокам частного сектора приходится финансировать это самостоятельно.Это проблема, поскольку у крупных производителей электромобилей мало экономических стимулов собирать и перерабатывать свои батареи.
С 2008 по 2015 год стоимость производства и аккумуляторов для электромобилей снизилась с 1000 долларов США за киловатт-час до 268 долларов США. Ожидается, что эта тенденция сохранится в течение следующих нескольких лет.Снижение затрат сделало их еще более доступными, чем когда-либо, но в то же время снизило стимул собирать и перерабатывать эти батареи.А поскольку эти батареи также отличаются друг от друга, сложно масштабировать процессы предварительной обработки и переработки сбора, поэтому все это предприятие оборачивается затратами для их производителей.Кто уже изначально работает с довольно ограниченной прибылью?
Несмотря на это, производители электромобилей по закону первыми стоят в очереди на переработку и переработку своих старых отработанных аккумуляторов, и, несмотря на экономическую непривлекательность всего предприятия, они усердно сотрудничают с крупными компаниями для создания официальных каналов по переработке аккумуляторов.Появилось несколько крупных компаний по переработке мусора.Примеры включают переработку Tyson в компанию Zhejiang Huayou Cobalt.Литий Jiangxi Ganfeng, Hunan Brunp и лидер рынка GEM.Но, несмотря на существование этих лицензированных крупных компаний, большая часть китайского сектора переработки отходов состоит из небольших нелицензированных мастерских.Эти неформальные магазины не имеют необходимых инструментов и обучения.Они в основном идут, чтобыпокупали эти батареи из-за их катодных материалов, перепродавая их тому, кто предложит самую высокую цену, а остальное выбрасывали на свалку.Очевидно, что это огромный риск для безопасности и окружающей среды.В результате такого обхода правил и норм такие мастерские могут платить владельцам электромобилей больше за их аккумуляторы, и поэтому они предпочтительнее, цитирую, без кавычек, официальных каналов.Таким образом, уровень переработки литий-ионных аккумуляторов в Китае в 2015 году остается достаточно низким и составляет около 2%.С тех пор в 2019 году он вырос до 10%. Это бьет острой палкой в глаз, но это все еще далеко от идеала.А в программе на 2018 год не установлен целевой показатель по сбору аккумуляторов.Любопытное упущение.Китай боролся с этой проблемой на другом фронте производства аккумуляторов — почтенных свинцово-кислотных аккумуляторах, этой 150-летней технологии.очень часто используется в Китае.Они обеспечивают звездную мощность своих автомобилей и до сих пор очень популярны среди электровелосипедов.И это несмотря на недавние правила, поощряющие замену их литий-ионными.В любом случае, китайская переработка свинцово-кислотных аккумуляторов далеко не соответствует ожиданиям и критериям.В 2017 году менее 30% из 3,3 млн тонн отходов свинцово-кислотных аккумуляторов, образующихся в Китае, было переработано.Причины такого низкого процента переработки очень похожи на случай с литий-ионными аккумуляторами.Неофициальные мясные цеха обходят правила и положения и, таким образом, могут позволить себе платить гораздо больше за батарейки для потребителей.Римляне ясно дали понять, что свинец — не самое экологически чистое вещество.В последние годы в Китае произошло несколько крупных инцидентов с отравлением свинцом в результате такого неправильного обращения.Таким образом, правительство недавно пообещало принять жесткие меры в отношении этих неформальных магазинов, которых, по оценкам, насчитывается более 200 по всей стране.Цель состоит в том, чтобы попытаться достичь уровня переработки 40% в 2020 году и 70% в 2025 году. Учитывая, что процент переработки свинцово-кислотных аккумуляторов в Америке составляет 99%, по крайней мере, с 2014 года, это не должно быть так уж сложно.
Учитывая технические и экологическиеПоскольку из-за экономических трудностей, связанных с переработкой аккумуляторов электромобилей, отрасль задумалась о том, как более эффективно использовать эти вещи, прежде чем отправлять их в могилу.Наиболее потенциальным вариантом было бы повторное использование их в проектах электросетей.В конце концов, эти батареи все еще имеют емкость 80% и могут проработать еще много лет, прежде чем окончательно выйдут из строя.Соединенные Штаты лидируют здесь.С 2002 года он экспериментировал с использованными автомобильными аккумуляторами для проектов стационарного хранения энергии. Но Китай реализовал несколько интересных демонстрационных проектов.Одним из самых длительно действующих является проект ветровой и солнечной энергетики Чжанбэй в провинции Хэбэй.Проект стоимостью 1,3 миллиарда долларов стал результатом совместных усилий китайского государственного предприятия State Grid и производителя аккумуляторов для электромобилей BYD, который продемонстрировал возможность использования аккумуляторов для электромобилей Second Life для поддержки и управления электросетью.В последние годы в Пекине и Цзянсу появилось больше проектов по переработке аккумуляторов электромобилей, и они продолжают сиять.Правительство уделяет этому большое внимание, но я думаю, что в конечном итоге это в большей степени предотвращает проблему переработки, которая ее решает.Потому что неизбежным концом каждой батареи является либо переработка, либо выбрасывание на свалку.Китайское правительство проделало замечательную работу по содействию созданию этой процветающей экосистемы.Страна является бесспорным лидером в некоторых аспектах аккумуляторных технологий, и, в частности, там базируются V-гиганты.У них есть шанс действительно изменить кривую выбросов автомобилей.Так что в каком-то смысле проблема переработки — хорошая проблема.Это показатель успеха Китая.Но проблема по-прежнему остается проблемой, и отрасль медлит с созданием надлежащих сетей, правил и технологий переработки отходов.
Правительство Китая может обратиться к политике Соединенных Штатов за некоторыми рекомендациями, стимулированием и созданием у потребителей правильных привычек в области переработки отходов.Кроме того, субсидии необходимо предоставлять предприятиям, занимающимся технологиями предварительной обработки и переработки отходов, а не только производственным предприятиям.В противном случае потребление энергии и ущерб окружающей среде, связанный с утилизацией аккумуляторов, перевесят любую выгоду, которую мы получим от перехода на электромобили.
Время публикации: 01 августа 2023 г.