MỚI

Thị trường tái chế pin EV tại Trung Quốc lớn như thế nào

Trung Quốc là thị trường xe điện lớn nhất thế giới với hơn 5,5 triệu xe được bán ra tính đến tháng 3 năm 2021. Đây là một điều tốt theo nhiều cách. Trung Quốc có nhiều ô tô nhất thế giới và chúng đang thay thế các loại khí nhà kính có hại. Nhưng những thứ này cũng có những mối quan tâm riêng về tính bền vững. Có những mối quan tâm về thiệt hại môi trường do khai thác các nguyên tố như lithium và coban. Nhưng một mối quan tâm khác liên quan đến vấn đề rác thải sắp tới. Trung Quốc đang bắt đầu trải qua giai đoạn đi đầu của vấn đề này.

tái chế pin

Vào năm 2020, 200.000 tấn pin đã ngừng hoạt động và con số này dự kiến ​​sẽ lên tới 780.000 tấn vào năm 2025. Hãy xem xét vấn đề rác thải pin EV đang nổi lên ở Trung Quốc và những gì thị trường EV lớn nhất thế giới đang làm về vấn đề này.

Hầu như tất cả Trung QuốcXe điện được cung cấp năng lượng bởi pin lithium ion. Chúng nhẹ, mật độ năng lượng cao và tuổi thọ chu kỳ dài, khiến chúng trở thành lựa chọn đầu tiên cho xe điện. Pin có ba c chínhcác thành phần và anot, catot và chất điện phân. Củase, cực âm là loại đắt nhất và quan trọng nhất. Chúng tôi phân biệt phần lớn các loại pin này dựa trên thuyền cat của chúng. NKhông đi sâu vào vấn đề này, nhưng hầu hết pin EV của Trung Quốc đều có catốt làm bằng oxit lithium, niken, mangan, coban, được gọi là MCS. Những loại pin này sẽ được loại bỏ khi dung lượng đạt khoảng 80% tương ứng với tuổi thọ sử dụng của chúng tôi là khoảng 8 đến 10 năm. Tất nhiên, điều này phụ thuộc vào một số yếu tố như tần suất sạc, thói quen lái xe và điều kiện đường sá.

Nghĩ rằng bạn muốn biết. Với làn sóng EV lớn đầu tiênlên đường vào khoảng năm 2010 đến 2011, cơ sở hạ tầng để thu thập và xử lý những loại pin này sẽ sớm phải sẵn sàng vào cuối thập kỷ. Đó là thách thức và mốc thời gian mà chính phủ Trung Quốc phải giải quyết. Sau Thế vận hội Bắc Kinh, Chính phủ Trung Quốc bắt đầu thúc đẩy sản xuất và sử dụng xe điện cho công chúng. Vào thời điểm này, quy định duy nhất mà họ đưa ra là các tiêu chuẩn an toàn của ngành. Vì nhiều thành phần pin khá độc hại. Đầu năm 2010 chứng kiến ​​sự gia tăng sử dụng xe điện và cùng với đó là nhu cầu ngày càng tăng về cách xử lý chất thải của chúng.

Vào năm 2012, đivernment đã lần đầu tiên ban hành hướng dẫn chính sách cho toàn bộ ngành công nghiệp EV, trong đó nhấn mạnh đến nhu cầu, trong số nhữngr things, một hệ thống tái chế pin EV đang hoạt động. Vào năm 2016, một số bộ đã hợp tác với nhau để thiết lập một định hướng thống nhất cho vấn đề chất thải của pin EV. Các nhà sản xuất EV sẽ chịu trách nhiệm thu hồi pin xe của họ. Họ phải thiết lập mạng lưới dịch vụ sau bán hàng của riêng mình hoặc tin tưởng bên thứ ba để thu gom pin EV thải.

Chính phủ Trung Quốc có xu hướng tuyên bố chính sách, hướng dẫn hoặc chỉ đạo trước khi đưa ra các quy tắc cụ thể hơn sau này. Tuyên bố năm 2016 thực sự báo hiệu cho các công ty EV mong đợi nhiều hơn về điều này trong những năm tới. Do đó, vào năm 2018, khuôn khổ chính sách tiếp theo đã ra mắt nhanh chóng, có tiêu đề là các biện pháp tạm thời để quản lý tái chế và Sử dụng pin điện của xe năng lượng mới. Bạn tự hỏi liệu bạn có gọi nghĩa là mái hiên và cả xe lai không. Cơ quan thực thi sẽ là Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin hoặc MIIT.

Nó đã hứa sẽ quay lạivào năm 2016, khuôn khổ này phần lớn đặt gánh nặng lên các thực thể tư nhân như các nhà sản xuất pin EV và EV giải quyết vấn đề này. Chính phủ sẽ vượt quarsee một số khía cạnh kỹ thuật của nỗ lực này, nhưng họ sẽ không tự mình thực hiện. Khung này được xây dựng dựa trên chính sách quản trị chung mà người Trung Quốc đã áp dụng. Được gọi là Trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất hoặc EPR. Khái niệm tinh thần là chuyển trách nhiệm ngược dòng từ chính quyền địa phương và tỉnh sang chính những người sản xuất.

Chính phủ Trung Quốc đã áp dụng EPR, mà tôi tin là xuất phát từ học viện phương Tây vào đầu những năm 2000. Để đáp lại các chỉ thị của EU liên quan đến vấn đề rác thải điện tử ngày càng gia tăng, và điều này có ý nghĩa trực quan nếu chính phủ luôn là bên dọn dẹp tất cả rác thải điện tử này. Các công ty tạo ra rác thải đó sẽ không bao giờ được khuyến khích làm cho sản phẩm của họ dễ tái chế hơn. Do đó, theo tinh thần của EPR, tất cả các nhà sản xuất pin EV phải thiết kế pin dễ tháo rời và cung cấp thông tin chi tiết về kỹ thuật, cuối vòng đời cho khách hàng của họ – Các dấu hiệu EVd các nhà đánh dấu EV lần lượt thiết lập và vận hành mạng lưới thu gom và tái chế pin của riêng họ hoặc thuê ngoài cho bên thứ ba. Chính phủ sẽ giúp thiết lập các tiêu chuẩn quốc gia để hợp lý hóa quy trình. Khung này có vẻ khá tốt trên bề mặt, nhưng có một số nhược điểm rất rõ ràng.

Bây giờ chúng ta đã biết về lịch sử và chính sách, tiếp theo chúng ta có thể đi sâu vào một vài chi tiết kỹ thuật về tái chế pin EV. Pin đã ngừng hoạt động được đưa vào hệ thống thông qua hai kênh từ những chiếc xe đang được thay pin và từ những chiếc xe. Vào cuối vòng đời của chúng. Đối với trường hợp sau, pin vẫn nằm bên trong xe và được tháo ra như một phần của quá trình tháo dỡ cuối vòng đời. Đây vẫn là một quá trình rất thủ công, đặc biệt là ở Trung Quốc. Sau đó là một bước gọi là xử lý trước. Các cell pin phải được kéo ra khỏi cụm và mở ra, đây là một thách thức vì không có thiết kế cụm pin tiêu chuẩn. Do đó, phải thực hiện thủ công bằng các công cụ chuyên dụng.

Sau khi tháo pin rad, chuyện gì xảy ra next phụ thuộc vào loại pin lithium-ion bên trong xe. Chúng ta hãy bắt đầu với pin NMC, loại phổ biến nhất ở Trung Quốc. Bốn nhà tái chế pin NMC muốn thu hồi. Vật liệu hoạt động ở cực âm. Phân tích kinh tế năm 2019 ước tính rằng mặc dù chỉ chiếm 4% trọng lượng pin, nhưng chúng chiếm hơn 60% giá trị thu hồi chung của pin. Công nghệ tái chế NMC tương đối trưởng thành. Sony đã tiên phong vào năm 1999. Có hai phương pháp công nghệ chính là luyện kim Pyro và luyện kim thủy. Chúng ta hãy bắt đầu với luyện kim Pyro. Pyro có nghĩa là lửa. Pin được nấu chảy thành hợp kim của sắt, đồng, coban và niken.

Sau đó, những thứ tốt được thu hồi bằng phương pháp thủy luyện. Phương pháp Pyro đốt cháy. Chất điện phân, nhựa và muối lithium. Vì vậy, không phải mọi thứ đều có thể thu hồi được. Nó giải phóng các khí độc cần được xử lý và khá tốn năng lượng, nhưng nó đã được ngành công nghiệp áp dụng rộng rãi. Phương pháp thủy luyện sử dụng dung môi nước để tách các vật liệu mong muốn bằng coban khỏi hợp chất. Các dung môi được sử dụng phổ biến nhất là axit sunfuric và hydro peroxide, nhưng cũng có nhiều loại khác. Không phương pháp nào trong số này là lý tưởng và cần phải nghiên cứu thêm để giải quyết những thiếu sót về mặt kỹ thuật của chúng. Pin lithium sắt phosphate chiếm khoảng 30% thị trường EV của Trung Quốc tính đến năm 2019. Mật độ năng lượng của những loại pin này không cao bằng các loại pin NMC tương đương, nhưng chúng không chứa các nguyên tố như niken và coban. Chúng cũng có thể an toàn hơn.

Trung Quốc cũng là nước dẫn đầu thế giớier trong khoa học và thương mại hóa lithium sắt phosphate, công nghệ pin, công ty Trung Quốc, công nghệ ampe hiện đại. Là một trong những công ty sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực này. Sẽ hợp lý khi ngành công nghiệp của đất nước này cũng có thể tái chế những cell này. Điều đó có nghĩa là việc tái chế những thứ này hóa ra lại khó khăn hơn về mặt kỹ thuật so với dự đoán bất lợi. Một phần là do chúng có hỗn hợp vật liệu đa dạng hơn, đòi hỏi phải có thêm công đoạn xử lý trước tốn kém,và sau đó về mặt kinh tế lithiumpin sắt phosphate không có cùng kim loại có giá trị như pin NMC biết niken, đồng hoặc coban. Và điều này dẫn đến tình trạng thiếu hụt đầu tư vào lĩnh vực này. Có một số thí nghiệm thủy luyện đầy hứa hẹn có thể chiết xuất tới 85% lithium dưới dạng lithium carbonate.Người ta đồn đoán rằng nó sẽ có giá khoảng 650 đô lađể xử lýmột tấn pin lithium sắt phosphate đã qua sử dụng. Bao gồm chi phí năng lượng và vật liệu, chưa kể chi phí xây dựngnhà máy. Khả năng thu hồi và bán lại lithium có thể giúp tái chế khả thi hơn về mặt kinh tế, nhưng vẫn chưa có kết luận về vấn đề này. Các phương pháp này vẫn chưa được triển khai ở quy mô thương mại? Khung năm 2018 nêu ra rất nhiều điều, nhưng vẫn còn một số điều đáng mong đợi. Như chúng ta đều biết trong cuộc sống, không phải mọi thứ đều diễn ra suôn sẻ. Có một vài lỗ hổng còn thiếu ở đây, vì vậy chúng ta hãy nói một chút về một số câu hỏi về chính sách vẫn chưa được giải quyết. Mục tiêu thống kê chính khi phát hành hoặc Tỷ lệ thu hồi nguyên liệu thô. 98% niken, coban, mangan, 85% đối với bản thân lithium và 97% đối với vật liệu đất hiếm. Về mặt lý thuyết, tất cả đều có thể. Ví dụ, tôi vừa nói về việc thu hồi 85% hoặc hơn lithium từ pin lithium sắt phosphate. Tôi cũng đã đề cập rằng sẽ khó đạt được mức tối đa về mặt lý thuyết này do hiệu quả kém và sự khác biệt thực tế. Hãy nhớ rằng, có rất nhiều cách để sản xuất pin. Đóng gói, bán và sử dụng. Không có nơi nào gần với tiêu chuẩn hóa mà chúng ta thấy với pin hình trụ được bán trong 711 của bạn. Khung chính sách đang thiếu các khoản trợ cấp cụ thể và hỗ trợ quốc gia để biến điều này thành hiện thực. Một mối quan tâm lớn khác là khung chính sách kinh tế khôngt phân bổ tiền để khuyến khích việc thu gom pin đã qua sử dụng. Có một vài chương trình thí điểm mua lại do các thành phố điều hành, nhưng không có chương trình nào ở cấp quốc gia. Điều này có thể thay đổi, có lẽ bằng một khoản thuế hoặc phí, nhưng hiện tại các bên tham gia khu vực tư nhân phải tự tài trợ cho chương trình này. Đây là một vấn đề vì có rất ít động lực kinh tế để các nhà sản xuất EV lớn này thu gom và tái chế pin của họ.

Từ năm 2008 đến năm 2015, chi phí sản xuất và pin EV đã giảm từ 1000 đô la Mỹ cho mỗi kilowatt giờ xuống còn 268 đô la Mỹ. Xu hướng đó dự kiến ​​sẽ tiếp tục trong vài năm tới. Việc giảm chi phí khiến việc thu gom và tái chế những loại pin này trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết, nhưng đồng thời họ cũng làm giảm động lực thu gom và tái chế những loại pin này. Và vì những loại pin này cũng khác nhau nên rất khó để mở rộng quy mô thu gom, xử lý trước và tái chế, do đó toàn bộ dự án này hóa ra lại là gánh nặng chi phí cho các nhà sản xuất của chúng. Ai đã làm việc với biên lợi nhuận khá eo hẹp ngay từ đầu?

Bất chấp điều đó, theo luật, các nhà sản xuất EV là những người đầu tiên xử lý và tái chế pin đã qua sử dụng của họ và mặc dù toàn bộ dự án này không hấp dẫn về mặt kinh tế, họ vẫn rất siêng năng hợp tác với các công ty lớn để thiết lập các kênh chính thức để tái chế pin. Một số công ty tái chế lớn đã mọc lên. Ví dụ bao gồm Tyson tái chế cho Zhejiang Huayou Cobalt. Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp và công ty dẫn đầu thị trường GEM. Nhưng bất chấp sự tồn tại của các công ty lớn được cấp phép này, phần lớn ngành tái chế của Trung Quốc lại bao gồm các xưởng nhỏ, không được cấp phép. Những cửa hàng không chính thức này không có công cụ hoặc đào tạo phù hợp. Về cơ bản, họ đi đếnwn trên các loại pin này để lấy vật liệu catốt, bán lại cho người trả giá cao nhất và bán phá giá phần còn lại. Rõ ràng, đây là rủi ro lớn về an toàn và môi trường. Do việc lách luật và quy định này, các cửa hàng bán pin này có thể trả nhiều tiền hơn cho chủ sở hữu xe điện để mua pin của họ và do đó được ưu tiên hơn, trích dẫn, trích dẫn các kênh chính thức. Do đó, tỷ lệ tái chế lithium-ion ở Trung Quốc vẫn khá thấp vào năm 2015. Chỉ khoảng 2%. Kể từ đó, tỷ lệ này đã tăng lên 10% vào năm 2019. Nó tốt hơn một cây gậy nhọn đâm vào mắt, nhưng vẫn còn lâu mới lý tưởng. Và khuôn khổ năm 2018 không đặt mục tiêu về tỷ lệ thu gom pin. Một sự thiếu sót kỳ lạ. Trung Quốc đã phải vật lộn với vấn đề này trên một mặt trận pin khác, pin axit chì đáng kính, công nghệ 150 năm tuổi nàyrất phổ biến ở Trung Quốc. Chúng cung cấp năng lượng cho ô tô của họ và vẫn rất phổ biến đối với xe đạp điện. Điều này bất chấp các quy định gần đây khuyến khích thay thế chúng bằng lithium ion. Dù sao đi nữa, việc tái chế pin axit chì của Trung Quốc vẫn chưa đáp ứng được kỳ vọng và chuẩn mực. Năm 2017, chưa đến 30% trong số 3,3 triệu tấn chất thải pin axit chì được tạo ra ở Trung Quốc được tái chế. Lý do cho tỷ lệ tái chế thấp này rất giống với trường hợp của lithium ion. Các cửa hàng bán đồ không chính thức lách luật và quy định và do đó có thể trả nhiều tiền hơn cho pin của người tiêu dùng. Người La Mã đã nói rõ rằng chì không phải là chất thân thiện với môi trường nhất. Trung Quốc đã trải qua nhiều vụ ngộ độc chì lớn trong những năm gần đây do việc xử lý không đúng cách này. Do đó, chính phủ gần đây đã cam kết sẽ trấn áp các cửa hàng không chính thức này, trong đó ước tính có hơn 200 cửa hàng trên khắp cả nước. Mục tiêu là cố gắng đạt tỷ lệ tái chế 40% vào năm 2020 và 70% vào năm 2025. Nếu xét đến tỷ lệ tái chế pin axit chì ở Mỹ đã ở mức 99% kể từ ít nhất năm 2014, thì mục tiêu này không phải là quá khó.

Xem xét về mặt kỹ thuật và sinh tháiNhững khó khăn về mặt kinh tế liên quan đến việc tái chế pin EV, ngành công nghiệp đã nghĩ ra nhiều cách để tận dụng nhiều hơn những thứ này trước khi đưa chúng xuống mồ. Lựa chọn tiềm năng cao nhất sẽ là tái sử dụng chúng trong các dự án lưới điện. Những loại pin này vẫn còn 80% dung lượng sau cùng và vẫn có thể sử dụng trong nhiều năm trước khi cuối cùng hỏng hẳn. Hoa Kỳ dẫn đầu về vấn đề này. Đã thử nghiệm với pin ô tô đã qua sử dụng cho các dự án lưu trữ năng lượng cố định từ năm 2002. Nhưng Trung Quốc đã thực hiện một số dự án trình diễn thú vị. Một trong những dự án hoạt động lâu nhất là dự án năng lượng gió và mặt trời Zhangbei ở tỉnh Hà Bắc. Dự án trị giá 1,3 tỷ đô la này xuất phát từ nỗ lực chung của doanh nghiệp nhà nước Trung Quốc State Grid và nhà sản xuất pin EV BYD, trong việc chứng minh tính khả thi của việc sử dụng pin EV Second Life để hỗ trợ và quản lý lưới điện. Nhiều dự án tái chế pin EV đã xuất hiện trong những năm gần đây tại Bắc Kinh, Giang Tô để loại bỏ và nó tỏa sáng. Chính phủ đang tập trung nhiều vào vấn đề này, nhưng tôi nghĩ rằng cuối cùng thì nó sẽ ngăn chặn vấn đề tái chế hơn là giải quyết vấn đề. Bởi vì kết cục tất yếu của mọi loại pin là tái chế hoặc chôn lấp. Chính phủ Trung Quốc đã làm một công việc đáng ngưỡng mộ trong việc khuyến khích tạo ra hệ sinh thái đang phát triển mạnh mẽ này. Đất nước này là người dẫn đầu không thể tranh cãi trong một số khía cạnh của công nghệ pin và một số công ty lớn như V có trụ sở tại đó. Họ có cơ hội thực sự làm cong đường cong khí thải ô tô. Vì vậy, theo một cách nào đó, vấn đề tái chế này là một vấn đề tốt đẹp. Đây là dấu hiệu cho thấy sự thành công của Trung Quốc. Nhưng vấn đề vẫn là vấn đề và ngành công nghiệp này đã chậm trễ và thiết lập các mạng lưới, quy định và công nghệ tái chế phù hợp.

Chính phủ Trung Quốc có thể tham khảo chính sách của Hoa Kỳ để có một số hướng dẫn và khuyến khích cũng như tạo điều kiện cho thói quen tái chế đúng đắn của người tiêu dùng. Và cần phải phân bổ trợ cấp cho các doanh nghiệp trong ngành công nghệ tiền xử lý và tái chế, không chỉ trong sản xuất. Nếu không, mức sử dụng năng lượng và thiệt hại về môi trường liên quan đến việc xử lý pin này sẽ lớn hơn bất kỳ lợi ích nào mà chúng ta nhận được khi chuyển sang EV.


Thời gian đăng: 01-08-2023