Кина је највеће светско тржиште електричних возила са преко 5,5 милиона продатих примерака закључно са мартом 2021. године. То је добра ствар у много чему. Кина има највише аутомобила на свету и они замењују штетне гасове стаклене баште. Али ове ствари имају своје проблеме у погледу одрживости. Постоји забринутост због штете по животну средину која настаје услед екстракције елемената попут литијума и кобалта. Али још једна брига је повезана са надолазећим проблемом отпада. Кина почиње да се суочава са предношћу овог проблема.
У 2020. години 200.000 тона батерија је декомисионирано, а очекује се да ће та бројка достићи 780.000 тона до 2025. године. Погледајте какав је проблем отпада од батерија за електрична возила у Кини и шта највеће светско тржиште електричних возила предузима по том питању.
Скоро сва кинескаЕлектрична возила се напајају литијум-јонским батеријама. Лагане су, имају високу густину енергије и дуг век трајања, што их чини првим избором за електричне аутомобиле. Батерије имају три главна фактора...компоненте и анода, катода и електролит. Одсе, катода је најскупља и најзначајнија. Углавном разликујемо ове батерије на основу њихових катанаца. ННе треба превише залазити у ово, али већина кинеских батерија за електрична возила има катоде направљене од литијумских, никлових, манганских или кобалтних оксида, овде названих MCS. Ове батерије се повлаче из употребе када њихов капацитет достигне око 80%, што одговара нашем веку трајања од око 8 до 10 година. Ово, наравно, зависи од одређених фактора као што су учесталост пуњења, навике вожње и услови на путу.
Мислио сам да би вас занимало. Са првим великим таласом електричних возилаСа изласком на путеве негде између 2010. и 2011. године, инфраструктура за сакупљање и обраду ових батерија морала је ускоро бити спремна до краја деценије. То је био изазов и временски оквир са којим се кинеска влада морала суочити. Након Олимпијских игара у Пекингу, кинеска влада је почела да промовише производњу и употребу електричних возила широј јавности. У то време, једини прописи које су донели били су безбедносни стандарди индустрије. Пошто су многе компоненте батерија прилично токсичне, почетком 2010. године дошло је до све већег коришћења електричних возила, а са тим и подједнако брзо растуће потребе за начином за решавање њиховог отпада.
У 2012. години, полазаквернмент је први пут објавио смернице за политику за целокупну индустрију електричних возила, а смернице су нагласиле потребу, између осталог, зар ствари, функционалан систем за рециклажу батерија за електрична возила. Године 2016, неколико министарстава се удружило како би успоставило јединствени правац за проблем отпада батерија за електрична возила. Произвођачи електричних возила били би одговорни за рециклажу батерија својих аутомобила. Морају успоставити сопствене мреже постпродајних услуга или поверити трећој страни да сакупља отпадне батерије за електрична возила.
Кинеска влада има тенденцију да прво прогласи политику, смернице или правац пре него што касније постави конкретнија правила. Декларација из 2016. године ефикасно сигнализира компанијама за електрична возила да очекују више по овом питању у наредним годинама. Стога је 2018. године брзо објављен оквир политике, под називом „Привремене мере за управљање рециклажом и коришћењем батерија возила на нову енергију“. Питате се да ли под тим подразумевате стрехе и хибриде. Надлежно тело је Министарство индустрије и информационих технологија или МИИТ.
Обећало је назадУ 2016. години, оквир у великој мери ставља терет на приватне субјекте попут произвођача електричних возила и батерија за електрична возила који се баве овим проблемом. Влада ће превазићиВиде неке техничке аспекте подухвата, али то неће сами урадити. Овај оквир је изграђен на општој политици управљања коју су Кинези усвојили. Названа је проширена одговорност произвођача или EPR. Духовни концепт је да се одговорност пребаци узводно са локалних и покрајинских власти на саме произвођаче.
Кинеска влада је усвојила EPR, за који верујем да је потекао из западних академских кругова почетком 2000-их. Као одговор на директиве ЕУ у вези са растућим проблемом електронског отпада, и интуитивно је логично да влада увек чисти сав овај електронски отпад. Компаније које производе тај отпад никада неће бити подстакнуте да своје производе учине лакшим за рециклажу. Стога, у духу EPR-а, сви произвођачи батерија за електрична возила морају да дизајнирају батерије које се лако растављају и да својим купцима пруже техничке детаље о крају животног века – маркери за електрична возила...д маркере електричних возила заузврат да или успоставе и воде сопствене мреже за сакупљање и рециклажу батерија или да их препусте трећој страни. Влада ће помоћи у успостављању националних стандарда како би се процес поједноставио. Оквир на површини делује прилично лепо, али постоје неки веома јасни недостаци.
Сада када знамо историју и политику, можемо се позабавити неколико техничких детаља о рециклажи батерија за електрична возила. Распуштене батерије су ушле у систем кроз два канала: из аутомобила који се подвргавају замени батерије и из аутомобила. На крају свог животног века. Код ових других, батерија је и даље унутар аутомобила и уклања се као део процеса демонтаже на крају животног века. Ово остаје веома ручни процес, посебно у Кини. Након тога следи корак који се назива претходна обрада. Ћелије батерије морају се извадити из паковања и отворити, што је изазов јер не постоји стандардни дизајн батеријског паковања. Стога се то мора радити ручно помоћу специјализованих алата.
Када се батерија извадид, шта се дешава неxt зависи од врсте литијум-јонске батерије у аутомобилу. Почнимо са NMC батеријом, најчешћом у Кини. Четири рециклера NMC батерија желе да их опораве. Активни материјали катоде. Економска анализа из 2019. процењује да, упркос томе што чине само 4% тежине батерија, чине преко 60% укупне вредности рециклаже батерија. Технологије рециклаже NMC су релативно зреле. Сони је био пионир 1999. године. Постоје две главне технолошке методе, пирометалуршка и хидрометалуршка. Почнимо са пирометалуршком. Пиро значи ватра. Батерија се топи у легуру гвожђа, бакра, кобалта и никла.
Добар материјал се затим извлачи хидрометалуршким методама. Пиро методе сагоревају. Електролити, пластика и литијумове соли. Дакле, не може се све обновити. Ослобађају се токсични гасови које је потребно обрадити и прилично су енергетски интензивни, али су широко усвојени у индустрији. Хидрометалуршке методе користе водени растварач за одвајање жељених материјала кобалтом од једињења. Најчешће коришћени растварачи су сумпорна киселина и водоник-пероксид, али постоје и многи други. Ниједна од ових метода није идеална и потребан је даљи рад како би се решили њихови технички недостаци. Литијум-гвожђе-фосфатне батерије чине око 30% кинеског тржишта електричних возила од 2019. године. Густина енергије ових батерија није толико висока као код њихових NMC пандана, али не садрже елементе попут никла и кобалта. Вероватно су и безбедније.
Кина је такође светски лидерер у науци и комерцијализацији литијум-гвожђе-фосфата, технологије батерија, кинеска компанија, савремена ампер технологија. Један је од лидера у производњи у овој области. Требало би да има смисла да индустрија земље буде у стању да рециклира и ове ћелије. Уз то речено, рециклирање ових ствари се показало технички тежим него што се очекивало. То је делимично због тога што имају разноврснији микс материјала, што захтева додатне скупе радове на претходној обради, аа затим економски литијумГвожђе-фосфатне батерије немају исте вредне метале као НМЦ батерије које познају никл, бакар или кобалт. И то је довело до недостатка инвестиција у овој ниши. Постоје неки обећавајући хидрометалуршки експерименти који су успели да излуче до 85% литијума у облику литијум карбоната.Спекулације су да би то коштало око 650 долараобрадититона истрошених литијум-гвожђе-фосфатних батерија. То укључује трошкове енергије и материјала, не рачунајући трошкове изградњефабрика. Потенцијално опорављање и препродаја литијума могли би помоћи да рециклажа буде економски исплативија, али жири још увек није донео одлуку о томе. Да ли ове методе још увек нису примењене у комерцијалним размерама? Оквир из 2018. године много тога поставља, али оставља неколико ствари да се пожели. Као што сви знамо у животу, не све се среди у уредном малом луку. Овде недостаје неколико рупа, па хајде да мало разговарамо о неким политичким питањима која су још увек нерешена. Главни статистички циљ у погледу стопе ослобађања или опоравка сировина. 98% никла кобалта, мангана 85% за сам литијум и 97% за ретке земне материјале. Теоретски, све је ово могуће. На пример, управо сам говорио о опоравку 85% или више литијума из литијум-гвожђе фосфатних батерија. Такође сам поменуо да ће бити тешко постићи овај теоријски максимум због неефикасности у стварном свету и разлика на терену. Запамтите, постоји много начина на које се батеријске ћелије могу направити. Паковати, продавати и користити. Нема ни близу стандардизације коју видимо код цилиндричних батерија које се продају у вашем 711. Оквиру политике недостају конкретне субвенције и национална подршка да би се ово остварило. Још једна велика забринутост је што оквир економске политике не...Не издвајати новац за подстицање сакупљања коришћених батерија. Постоји неколико пилот програма откупа које воде општине, али ништа на националном нивоу. Ово би се могло променити, можда порезом или таксом, али тренутно приватни сектор мора сам да финансира. Ово је проблем јер постоји мало економских подстицаја за ове велике произвођаче електричних возила да сакупљају и рециклирају своје батерије.
Од 2008. до 2015. године, трошкови производње батерија за електрична возила су опали са 1000 америчких долара по киловат-сату на 268. Очекује се да ће се тај тренд наставити у наредних неколико година. Пад трошкова је учинио батерије још приступачнијим него икад, али је истовремено смањио и подстицај за сакупљање и рециклажу ових батерија. А пошто се ове батерије такође разликују једна од друге, тешко је повећати процесе претходне обраде сакупљања и рециклаже, па се цео подухват испоставља као исцрпљујуће трошкове за њихове произвођаче. Ко већ ради са прилично малим маржама?
Без обзира на то, произвођачи електричних возила су по закону први у реду за руковање и рециклирање својих старих истрошених батерија, и упркос економској непривлачности целог подухвата, они су марљиво сарађивали са великим компанијама како би успоставили званичне канале за рециклажу батерија. Појавило се неколико великих компанија за рециклажу. Примери укључују Tyson recycling за Zhejiang Huayou Cobalt, Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp и лидера на тржишту GEM. Али упркос постојању ових лиценцираних великих компанија, већину кинеског сектора рециклаже чине мале, нелиценциране радионице. Ове неформалне продавнице немају одговарајуће алате или обуку. Они у основи иду накупују ове батерије због њихових катодних материјала, препродајући их највишим понуђачима и бацајући остатак. Очигледно је да је ово огроман безбедносни и еколошки ризик. Као резултат овог заобилажења правила и прописа, ове радионице за сечење могу да плате власницима електричних возила више за њихове батерије и као такве су пожељније од, цитирам, званичних канала. Дакле, стопа рециклаже литијум-јонских батерија у Кини остаје прилично ниска 2015. године. Била је око 2%. Од тада је порасла на 10% 2019. године. То је боље него што се чује, али је и даље далеко од идеалног. А оквир из 2018. године не поставља циљ у погледу стопе сакупљања батерија. Занимљив пропуст. Кина се бори са овим проблемом на другом фронту батерија, код угледних оловно-киселинских батерија, ове 150 година старе технологије.се веома често користи у Кини. Они обезбеђују звездану снагу за њихове аутомобиле и још увек су веома популарни за електричне бицикле. Ово је упркос недавно донетим прописима који подстичу њихову замену литијум-јонским батеријама. У сваком случају, кинеска рециклажа оловних батерија је далеко испод очекивања и стандарда. У 2017. години, мање од 30% од 3,3 милиона тона отпада од оловних батерија генерисаних у Кини је рециклирано. Разлози за овај низак проценат рециклаже су веома слични случају литијум-јонских батерија. Неформалне радионице за сечење заобилазе правила и прописе и стога могу себи да приуште да плате много више за потрошачке батерије. Римљани су јасно ставили до знања да олово није баш еколошки најприхватљивија супстанца. Кина је последњих година доживела више великих инцидената тровања оловом као резултат овог неправилног руковања. Стога се влада недавно обавезала да ће се обрачунати са овим неформалним радионицама, којих се процењује да их има преко 200 широм земље. Циљ је покушати достићи проценат рециклаже од 40% у 2020. и 70% у 2025. години. С обзиром на то да је проценат рециклаже оловних батерија у Америци на 99% од најмање 2014. године, не би требало да буде тако тешко.
Узимајући у обзир техничке и еколошке аспектеЗбог економских потешкоћа повезаних са рециклажом батерија за електрична возила, индустрија је размишљала о начинима да боље искористи ове ствари пре него што их пошаље у гроб. Највећа потенцијална опција била би њихова поновна употреба у пројектима електроенергетске мреже. Ове батерије и даље имају 80% капацитета и могу да трају много година пре него што коначно заувек престану да раде. Сједињене Државе предњаче у овоме. Експериментишући са коришћеним аутомобилским батеријама за стационарне пројекте складиштења енергије од 2002. године, Кина је, међутим, урадила неке занимљиве демонстрационе пројекте. Један од најдуготрајнијих је пројекат енергије ветра и сунца Жангбеј у провинцији Хебеј. Пројекат вредан 1,3 милијарде долара потиче из заједничког напора кинеског државног предузећа Стејт Грид и произвођача батерија за електрична возила БЈД, демонстрирао је изводљивост коришћења батерија за електрична возила „Second Life“ за подршку и управљање електроенергетском мрежом. Последњих година у Пекингу и Ђангсуу појавило се више пројеката рециклаже батерија за електрична возила, а сада се све више баца на отпад. Влада се много фокусира на ово, али мислим да на крају то више спречава проблем рециклаже него што га решава. Јер је неизбежан крај сваке батерије или рециклажа или депонија. Кинеска влада је урадила задивљујући посао у подстицању стварања овог просперитетног екосистема. Земља је несумњиви лидер у одређеним аспектима технологије батерија и неколико њих, V гиганти, имају седиште тамо. Они имају шансу да заиста промене криву емисије из аутомобила. Дакле, на неки начин, ово питање рециклаже је леп проблем. То је показатељ успеха Кине. Али проблем је и даље проблем и индустрија је одуговлачила са успостављањем одговарајућих мрежа, прописа и технологија за рециклажу.
Кинеска влада може да се ослони на политику Сједињених Држава за смернице и подстицање и омогућавање правилних навика рециклаже потрошача. Такође, субвенције треба да се додељују предузећима у индустрији претходних третмана и технологије рециклаже, не само у производњи. У супротном, потрошња енергије и штета по животну средину повезана са овим одлагањем батерија надмашиће било какву корист коју добијемо од преласка на електрична возила.
Време објаве: 01.08.2023.