Çin, Mart 2021 itibarıyla 5,5 milyondan fazla satılan araçla dünyanın en büyük elektrikli araç pazarıdır. Bu birçok yönden iyi bir şey. Çin, dünyanın en çok otomobiline sahip ülkesi ve bunlar zararlı sera gazlarının yerini alıyor. Ancak bu araçların kendi sürdürülebilirlik endişeleri de var. Lityum ve kobalt gibi elementlerin çıkarılmasından kaynaklanan çevresel hasar konusunda endişeler var. Ancak bir diğer endişe de yaklaşan atık sorunuyla ilgili. Çin bu sorunun öncülüğünü yapmaya başlıyor.
2020 yılında 200.000 ton pil kullanımdan kaldırıldı ve bu rakamın 2025 yılına kadar 780.000 tona ulaşması bekleniyor. Çin'in giderek artan EV pil atığı sorununa ve dünyanın en büyük EV pazarının bu konuda neler yaptığına bir bakalım.
Çin'in neredeyse tamamıElektrikli araçlar lityum iyon pillerle çalışır. Hafif olmaları, yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmaları ve uzun çevrim ömürleri, onları elektrikle çalışan otomobiller için ilk tercih haline getirir. Pillerin üç temel özelliği vardır:bileşenler ve anot, bir katot ve bir elektrolit.Katot, en pahalı ve önemli olanıdır. Bu pilleri büyük ölçüde katot teknelerine göre ayırırız.Bu konuya çok fazla girmeyeceğim, ancak Çin'deki elektrikli araç akülerinin çoğu, lityum, nikel, manganez veya kobalt oksitlerden (MCS) yapılmış katotlara sahiptir. Bu aküler, kapasiteleri yaklaşık %80'e ulaştığında emekliye ayrılır; bu da yaklaşık 8 ila 10 yıllık hizmet ömrümüze denk gelir. Bu elbette şarj sıklığı, sürüş alışkanlıkları ve yol koşulları gibi belirli faktörlere bağlıdır.
Bilmenizi isterim. Elektrikli araçların ilk büyük dalgasıyla birlikte2010-2011 yılları arasında yollara çıkacak olan bu pillerin toplanması ve işlenmesi için gerekli altyapının on yılın sonunda hazır olması gerekiyordu. Çin hükümetinin başa çıkması gereken zorluk ve zaman çizelgesi buydu. Pekin Olimpiyatları'ndan sonra Çin Hükümeti, elektrikli araçların üretimini ve kullanımını halka tanıtmaya başladı. O dönemde yayınladıkları tek düzenleme, endüstri güvenlik standartlarıyla ilgiliydi. Zira birçok pil bileşeni oldukça toksikti. 2010'ların başlarında elektrikli araçlara olan ilgi artmış ve bununla birlikte atıklarıyla başa çıkma ihtiyacı da hızla artmıştı.
2012 yılında, gitvernmeNT, ilk kez EV endüstrisi için bir politika kılavuzu yayınladı, kılavuzda diğerlerinin yanı sıra şunlara ihtiyaç duyulduğu vurgulandı:r şeyler, çalışan bir elektrikli araç aküsü geri dönüşüm sistemi. 2016 yılında, birkaç bakanlık, elektrikli araç aküsünün atık sorununa yönelik ortak bir yön belirlemek için bir araya geldi. Elektrikli araç üreticileri, araçlarının akülerini geri kazanmaktan sorumlu olacak. Kendi satış sonrası servis ağlarını kurmaları veya atık elektrikli araç akülerini toplaması için üçüncü taraflara güvenmeleri gerekiyor.
Çin hükümeti, daha sonra daha spesifik kurallar koymadan önce bir politika, rehberlik veya yönlendirme beyan etme eğilimindedir. 2016 tarihli bildirge, elektrikli araç şirketlerine önümüzdeki yıllarda bu konuda daha fazla bilgi beklemeleri yönünde etkili bir sinyal vermişti. Bu nedenle, 2018'de, yeni enerji araçlarının akülerinin geri dönüşümünün ve kullanımının yönetimi için geçici tedbirler başlıklı politika çerçevesinin takibi hızla yayınlandı. Anlamı "eaves" ve "hybrid" olarak mı adlandırıyorsunuz merak ediyorsunuz. Uygulama organı ise Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı (MIIT) olacak.
Geri döneceğine söz verdi2016 yılında, çerçeve büyük ölçüde bu sorunla ilgilenen EV ve EV batarya üreticileri gibi özel kuruluşlara sorumluluk yüklüyor. Hükümet,Girişimin bazı teknik yönlerini görüyorlar, ancak bunu kendileri yapmayacaklar. Bu çerçeve, Çinlilerin benimsediği genel bir yönetişim politikasının üzerine inşa edilmiştir. Buna Genişletilmiş Üretici Sorumluluğu veya EPR denir. Manevi kavram, sorumluluğu yerel ve il yönetimlerinden üreticilerin kendilerine kaydırmaktır.
Çin hükümeti, Batı akademisinden çıktığına inandığım EPR'yi 2000'lerin başında benimsedi. AB'nin artan E atık sorununa ilişkin direktiflerine bir yanıt olarak ve hükümetin tüm bu E atıklarını sürekli temizlemesi sezgisel olarak mantıklı. Bu atıkları üreten şirketler, ürünlerini geri dönüştürmeyi kolaylaştırmak için asla teşvik edilmeyecek. Dolayısıyla, EPR ruhuna uygun olarak, tüm elektrikli araç akü üreticileri, sökülmesi kolay aküleri tasarlamak ve müşterilerine teknik, kullanım ömrü sonu bilgilerini sağlamak zorundadır. Elektrikli araç göstergeleri veElektrikli araç üreticilerinin kendi pil toplama ve geri dönüşüm ağlarını kurup işletmelerini veya bunları üçüncü bir tarafa devretmelerini sağlamak. Hükümet, süreci kolaylaştırmak için ulusal standartların oluşturulmasına yardımcı olacak. Çerçeve ilk bakışta oldukça hoş görünse de, bazı belirgin dezavantajları da mevcut.
Artık geçmişini ve politikasını bildiğimize göre, elektrikli araç akü geri dönüşümüyle ilgili birkaç teknik ayrıntıya geçebiliriz. Kullanımdan kaldırılan aküler, akü değişimi yapılan araçlardan ve kullanım ömürlerinin sonundaki araçlardan olmak üzere iki kanaldan sisteme girer. Kullanım ömürlerinin sonundaki araçlarda ise akü hala aracın içindedir ve kullanım ömrü sonu sökme işleminin bir parçası olarak çıkarılır. Bu, özellikle Çin'de oldukça manuel bir işlemdir. Ardından ön işlem adı verilen bir adım gelir. Akü hücrelerinin paketten çıkarılıp açılması gerekir; bu da standart bir akü paketi tasarımı olmadığı için zorlu bir işlemdir. Bu nedenle, özel aletler kullanılarak elle yapılması gerekir.
Pil çıkarıldıktan sonrad, ne olurxt, aracın içindeki lityum iyon pil türüne bağlıdır. Çin'de en yaygın olan NMC piliyle başlayalım. Dört NMC pil geri dönüşümcüsü, pillerin geri kazanımını hedefliyor. Katot aktif malzemeleri. 2019 ekonomik analizi, pillerin ağırlığının yalnızca %4'ünü oluşturmalarına rağmen, pillerin toplam hurda değerinin %60'ından fazlasını oluşturduklarını tahmin ediyor. NMC geri dönüşüm teknolojileri nispeten gelişmiştir. Sony 1999'da öncülük etmiştir. İki ana teknolojik yöntem vardır: Piro metalurji ve hidro metalurji. Piro metalurji ile başlayalım. Piro, ateş anlamına gelir. Pil, demir, bakır, kobalt ve nikel alaşımına eritilir.
İyi malzemeler daha sonra hidro metalurjik yöntemlerle geri kazanılır. Piro yöntemleri yanar. Elektrolitler, plastikler ve lityum tuzları. Yani her şey geri kazanılamaz. İşlenmesi gereken toksik gazlar salar ve oldukça enerji yoğun olmasına rağmen endüstri tarafından yaygın olarak benimsenmiştir. Hidro metalurjik yöntemler, istenen malzemeleri kobaltı bileşikten ayırmak için sulu bir çözücü kullanır. En yaygın kullanılan çözücüler sülfürik asit ve hidrojen peroksittir, ancak başka birçok çözücü de vardır. Bu yöntemlerin hiçbiri ideal değildir ve teknik eksikliklerini gidermek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Lityum demir fosfat piller, 2019 itibarıyla Çin EV pazarının yaklaşık %30'unu oluşturmaktadır. Bu pillerin enerji yoğunlukları NMC muadilleri kadar yüksek değildir, ancak nikel ve kobalt gibi elementlerden arındırılmıştır. Ayrıca muhtemelen daha güvenlidirler.
Çin aynı zamanda dünya lideridirLityum demir fosfatın bilimi ve ticarileştirilmesi, pil teknolojileri, Çinli şirket, çağdaş amper teknolojisi alanında uzmanlaşmıştır. Bu alanda üretim liderlerinden biridir. Ülke endüstrisinin bu hücreleri de geri dönüştürebilmesi mantıklıdır. Bununla birlikte, bu pillerin geri dönüştürülmesinin teknik olarak beklenenden daha zor olduğu ortaya çıkmıştır. Bunun bir nedeni, daha çeşitli malzeme karışımlarına sahip olmaları ve bu da ek, pahalı ön işlem çalışmaları gerektirmesidir.ve sonra ekonomik olarak lityumDemir fosfat piller, NMC piller gibi nikel, bakır veya kobalt gibi aynı değerli metalleri içermez. Bu da bu niş alana yatırım eksikliğine yol açmıştır. Lityumun %85'ine kadarını lityum karbonat formunda sızdırmayı başaran bazı umut verici hidrometalurji deneyleri mevcuttur.Tahminlere göre maliyeti yaklaşık 650 dolar olacakişlemekBir ton kullanılmış lityum demir fosfat pil. Bu, enerji ve malzeme maliyetini içerir, inşa maliyeti hariç.Fabrika. Lityumun potansiyel geri kazanımı ve yeniden satışı, geri dönüşümün ekonomik olarak daha uygulanabilir olmasına yardımcı olabilir, ancak bu konuda henüz karara varılamadı. Bu yöntemler henüz ticari ölçekte uygulanmadı mı? 2018 çerçevesi çok şey ortaya koyuyor, ancak arzulanan birkaç nokta da yok. Hepimizin bildiği gibi, hayatta her şey düzgün bir şekilde küçük bir yay gibi akıp gitmez. Burada birkaç eksik nokta var, bu yüzden hala havada kalan bazı politika sorularından biraz bahsedelim. Hammadde geri kazanım oranlarındaki başlıca istatistiksel hedef. Nikel kobalt için %98, manganez için %85, lityum için %97 ve nadir toprak elementleri için %97. Teorik olarak, bunların hepsi mümkün. Örneğin, lityum demir fosfat pillerden lityumun %85'ini veya daha fazlasını geri kazanmaktan bahsettim. Ayrıca, gerçek dünyadaki verimsizlikler ve sahadaki farklılıklar nedeniyle bu teorik maksimum değere ulaşmanın zor olacağından da bahsettim. Unutmayın, pil hücrelerinin yapılabileceği birçok yol vardır. Paketlendi, satıldı ve kullanıldı. 711'inizde satılan silindirik pillerde gördüğümüz standardizasyona yakın bile değil. Politika çerçevesi, bunu hayata geçirmek için somut sübvansiyonlar ve ulusal destekten yoksun. Bir diğer büyük endişe ise ekonomik politika çerçevesinin bunu başaramaması.Kullanılmış pillerin toplanmasını teşvik etmek için para ayırmak. Belediyeler tarafından yürütülen birkaç pilot geri alım programı var, ancak ulusal düzeyde bir şey yok. Bu durum, belki bir vergi veya harçla değişebilir, ancak şu anda özel sektör oyuncularının bunu kendi başlarına finanse etmesi gerekiyor. Bu bir sorun çünkü bu büyük elektrikli araç üreticilerinin pillerini toplayıp geri dönüştürmeleri için çok az ekonomik teşvik var.
2008'den 2015'e kadar, elektrikli araç aküsü üretim maliyeti kilovatsaat başına 1.000 ABD dolarından 268 ABD dolarına düştü. Bu eğilimin önümüzdeki birkaç yıl boyunca devam etmesi bekleniyor. Maliyetlerdeki düşüş, aküleri her zamankinden daha erişilebilir hale getirirken, aynı zamanda bu aküleri toplama ve geri dönüştürme teşvikini de azalttı. Ayrıca, bu aküler birbirinden farklı olduğu için, toplama, ön işlem ve geri dönüşüm süreçlerini ölçeklendirmek zorlaşıyor ve bu da tüm bu girişimin üreticileri için bir maliyet yükü oluşturduğunu gösteriyor. Zaten başlangıçta oldukça kısıtlı kâr marjlarıyla çalışan kimler var ki?
Bununla birlikte, elektrikli araç üreticileri, eski kullanılmış pillerini işleyip geri dönüştürme konusunda yasal olarak ilk sırada yer alıyor ve tüm bu girişimin ekonomik olarak cazip olmamasına rağmen, pil geri dönüşümü için resmi kanallar oluşturmak üzere büyük şirketlerle ortaklık kurmakta titiz davranıyorlar. Birkaç büyük geri dönüşüm şirketi ortaya çıktı. Örnek olarak, Tyson'ın Zhejiang Huayou Cobalt'a, Jiangxi Ganfeng lityumuna, Hunan Brunp'a ve pazar lideri GEM'e geri dönüşüm yapması verilebilir. Ancak bu lisanslı büyük şirketlerin varlığına rağmen, Çin geri dönüşüm sektörünün büyük bir kısmı küçük, lisanssız atölyelerden oluşuyor. Bu gayri resmi atölyelerin gerekli araçları veya eğitimi yok. Temel olarak,Bu pilleri katot malzemeleri için satın alıp en yüksek teklifi verene satıyor ve geri kalanını çöpe atıyorlar. Açıkçası, bu büyük bir güvenlik ve çevre riski. Kural ve yönetmelikleri bu şekilde çiğnemenin bir sonucu olarak, bu hurdacılar elektrikli araç sahiplerine pilleri için daha fazla ödeme yapabiliyor ve bu nedenle, tırnak içinde, resmi kanallara tercih ediliyorlar. Dolayısıyla, Çin'deki lityum iyon geri dönüşüm oranı 2015'te oldukça düşük kaldı. Yaklaşık %2 idi. O zamandan beri 2019'da %10'a yükseldi. Bu oran, abartılı bir şekilde düşük olsa da, ideal olmaktan hâlâ uzak. 2018 çerçevesi ise pil toplama oranları için bir hedef belirlemiyor. İlginç bir ihmal. Çin, bu sorunla bir başka pil cephesinde, 150 yıllık bu teknolojiye sahip saygıdeğer kurşun asit pil cephesinde mücadele ediyor.Çin'de çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Otomobillerine yıldız gücü sağlarlar ve elektrikli bisikletler için hala çok popülerdirler. Bu, lityum iyon ile değiştirilmesini teşvik eden son düzenlemelere rağmen böyledir. Her neyse, Çin'in kurşun asitli akü geri dönüşümü beklentilerin ve ölçütlerin çok gerisinde kalmaktadır. 2017 yılında Çin'de üretilen 3,3 milyon ton kurşun asitli akü atığının %30'undan azı geri dönüştürülmüştür. Bu düşük geri dönüşüm oranının nedenleri lityum iyon vakasına çok benzer. Gayrı resmi parçalama dükkanları kuralları ve düzenlemeleri çiğnemekte ve bu nedenle tüketici aküleri için çok daha fazla ödeme yapabilmektedir. Romalılar, kurşunun oradaki en çevre dostu madde olmadığını açıkça ortaya koymuştur. Çin, son yıllarda bu uygunsuz kullanım sonucunda birden fazla büyük kurşun zehirlenmesi olayı yaşamıştır. Bu nedenle, hükümet yakın zamanda ülke genelinde 200'den fazla olduğu tahmin edilen bu gayrı resmi dükkanlara karşı sert önlemler alma sözü vermiştir. Hedef, 2020'de %40, 2025'te ise %70 geri dönüşüm oranına ulaşmak. Amerika'da kurşun asitli akü geri dönüşüm oranının en az 2014'ten beri %99 olduğu düşünüldüğünde, bu o kadar da zor olmamalı.
Teknik ve ekolojik açıdan bakıldığındaElektrikli araç akülerinin geri dönüşümüyle ilgili ekonomik zorluklar nedeniyle, sektör bu aküleri çöpe atmadan önce daha fazla kullanmanın yollarını düşündü. En yüksek potansiyele sahip seçenek, onları elektrik şebekesi projelerinde yeniden kullanmak. Sonuçta bu akülerin kapasitesi hala %80 ve tamamen tükenmeden önce uzun yıllar dayanabilirler. Amerika Birleşik Devletleri bu konuda öncü konumda. 2002'den beri sabit enerji depolama projeleri için kullanılmış araç aküleriyle deneyler yapan Çin, bazı ilginç tanıtım projeleri de gerçekleştirdi. En uzun süredir faaliyette olanlardan biri Hebei eyaletindeki Zhangbei rüzgar ve güneş enerjisi projesi. 1,3 milyar dolarlık proje, Çin devlet kuruluşu State Grid ve elektrikli araç aküsü üreticisi BYD'nin ortak çalışmasıyla ortaya çıktı ve Second Life elektrikli araç akülerinin bir elektrik şebekesini desteklemek ve yönetmek için nasıl kullanılabileceğini gösterdi. Son yıllarda Pekin ve Jiangsu'da çöpe atılmak üzere daha fazla elektrikli araç aküsü geri dönüşüm projesi ortaya çıktı ve bu projeler hala devam ediyor. Hükümet buna çok önem veriyor, ancak bence nihayetinde sorunu çözmekten çok, geri dönüşüm sorununu önlemeye yardımcı oluyor. Çünkü her pilin kaçınılmaz sonu ya geri dönüşüm ya da çöplüktür. Çin hükümeti, bu gelişen ekosistemin oluşumunu teşvik etmede takdire şayan bir iş çıkardı. Ülke, pil teknolojisinin bazı yönlerinde tartışmasız lider konumunda ve birçok dev şirket burada faaliyet gösteriyor. Otomobil emisyonlarındaki eğriyi gerçekten değiştirme şansları var. Dolayısıyla bir bakıma, bu geri dönüşüm meselesi güzel bir sorun. Çin'in başarısının bir göstergesi. Ancak sorun hâlâ devam ediyor ve sektör, uygun geri dönüşüm ağları, yönetmelikleri ve teknolojileri oluşturmakta gecikmeye devam ediyor.
Çin Hükümeti, doğru tüketici geri dönüşüm alışkanlıklarını teşvik etmek ve desteklemek için Amerika Birleşik Devletleri politikalarına başvurabilir. Ayrıca, sadece üretim sektöründe değil, ön işlem ve geri dönüşüm teknolojisi sektörlerindeki işletmelere de sübvansiyonlar sağlanmalıdır. Aksi takdirde, bu pil atıklarının yol açtığı enerji tüketimi ve çevresel zarar, elektrikli araçlara geçişten elde edeceğimiz faydadan çok daha ağır basacaktır.
Gönderi zamanı: 01-Ağu-2023