Kina je najveće svjetsko tržište električnih vozila sa preko 5,5 miliona prodatih do marta 2021. Ovo je dobra stvar na mnogo načina. Kina ima najviše automobila na svijetu i oni zamjenjuju štetne gasove staklene bašte. Ali ove stvari imaju svoje probleme u pogledu održivosti. Postoji zabrinutost zbog štete po okoliš koja je rezultat ekstrakcije elemenata poput litija i kobalta. Ali još jedna briga ima veze sa nadolazećim problemom otpada. Kina počinje da iskusi vodeću ivicu ovog problema.
U 2020. 200.000 tona baterija je povučeno iz upotrebe, a očekuje se da će ta brojka iznositi 780.000 tona do 2025. Pogledajte nadolazeći problem otpada od EV baterija u Kini i šta najveće svjetsko tržište EV radi po tom pitanju.
Skoro sve u Kinielektrična vozila se napajaju litijum-jonskim baterijama. Lagani su, velike gustoće energije i dugog vijeka trajanja, čine ih prvim izborom za automobile na električni pogon. Baterije imaju tri glavne ckomponente i anoda, katoda i elektrolit. Odkatoda je najskuplja i najvažnija. U velikoj mjeri razlikujemo ove baterije na osnovu njihovih mačjih čamaca. NDa ne ulazimo previše duboko u ovo, ali većina kineskih EV baterija ima katode napravljene od litijum, nikl, mangan, kobalt oksida, koji se ovdje nazivaju MCS. Ove baterije se povlače kada njihov kapacitet dostigne oko 80% što odgovara našem vijeku trajanja od oko 8 do 10 godina. Ovo, naravno, zavisi od određenih faktora kao što su učestalost punjenja, navike u vožnji i uslovi na putu.
Mislio sam da bi voleo da znaš. Sa prvim velikim talasom električnih vozilakada bi krenuli na put negde od 2010. do 2011. godine, infrastruktura za sakupljanje i preradu ovih baterija bi uskoro trebalo da bude spremna do kraja decenije. To je bio izazov i vremenski okvir s kojim se kineska vlada morala nositi. Nakon Olimpijskih igara u Pekingu, kineska vlada počela je promovirati proizvodnju i korištenje električnih vozila široj javnosti. U ovom trenutku jedini propisi kojima se bave su industrijski sigurnosni standardi. Budući da su mnoge komponente baterija prilično toksične. Početkom 2010. godine došlo je do sve većeg preuzimanja električnih vozila, a sa tim i jednako brzo rastuće potrebe za načinom rješavanja njihovog otpada.
2012. godinevernment je prvi put objavio smjernice o politici za cjelokupnu industriju električnih vozila u njoj, smjernice su naglasile potrebu za, između ostalogr stvari, ispravan sistem za reciklažu EV baterija. U 2016. godini nekoliko ministarstava se udružilo kako bi uspostavilo jedinstveni smjer za problem otpada EV baterija. Proizvođači električnih vozila bili bi odgovorni za obnavljanje baterija svojih automobila. Moraju uspostaviti vlastitu mrežu usluga nakon prodaje ili povjeriti trećoj strani za prikupljanje otpadnih EV baterija.
Kineska vlada ima tendenciju da prvo objavi politiku, smjernice ili smjernice prije nego što kasnije postavi konkretnija pravila. Deklaracija iz 2016. efektivno signalizira EV kompanijama da očekuju više o tome u narednim godinama. Kao takav, u 2018. godini, praćenje okvira politike je brzo izašlo, pod nazivom privremene mjere za upravljanje recikliranjem i korištenjem energetskih baterija novih energetskih vozila. Pitate se da li značenje nazivate nadstrešnicom, a takođe i hibridima. Organ za sprovođenje bi bio Ministarstvo industrije i informacionih tehnologija ili MIIT.
Obećano je nazad2016. godine okvir u velikoj mjeri stavlja teret na privatne subjekte kao što su proizvođači električnih i električnih baterija koji se bave ovim problemom. Vlada će preskočitivide neke tehničke aspekte poduhvata, ali to neće učiniti sami. Ovaj okvir je izgrađen na vrhu opšte politike upravljanja koju su usvojili Kinezi. Zove se proširena odgovornost proizvođača ili EPR. Duhovni koncept je prebacivanje odgovornosti uzvodno sa lokalnih i pokrajinskih vlasti na same proizvođače.
Kineska vlada usvojila je EPR, za koji vjerujem da je izašao iz zapadnih akademskih krugova ranih 2000-ih. Kao odgovor na direktive EU o rastućem problemu E otpada, i ima intuitivnog smisla ako je vlada uvijek ta koja čisti sav ovaj E otpad. Kompanije koje proizvode taj otpad nikada neće biti podstaknute da svoje stvari lakše recikliraju. Stoga, u duhu EPR-a, svi proizvođači EV baterija moraju dizajnirati baterije koje se lako rastavljaju i pružaju tehničke detalje na kraju životnog vijeka svojim kupcima – EV markeri sud EV markere zauzvrat ili da postave i vode sopstvene mreže za prikupljanje i recikliranje baterija ili da ih prenesu trećem licu. Vlada će pomoći da se uspostave nacionalni standardi za pojednostavljenje procesa. Okvir izgleda prilično lijepo na površini, ali ima nekih vrlo jasnih nedostataka.
Sada kada znamo istoriju i politiku, možemo se zaroniti u nekoliko tehničkih detalja o recikliranju EV baterija. Otpušteni akumulatori su u sistem ušli kroz dva kanala iz automobila na kojima se vrši zamjena i iz automobila. Na kraju svog života. Za potonje, baterija je još uvijek u automobilu i uklanja se kao dio procesa rastavljanja na kraju radnog vijeka. Ovo ostaje veoma ručni proces, posebno u Kini. Nakon toga slijedi korak koji se zove predtretman. Ćelije baterije se moraju izvući iz pakovanja i otvoriti, što je izazov jer ne postoji standardni dizajn baterijskog paketa. Stoga se to mora raditi ručno uz pomoć specijaliziranih alata.
Kada se baterija izvadid, šta se dešava next zavisi od tipa litijum-jonske baterije u automobilu. Počnimo s NMC baterijom, najzastupljenijom u Kini. Četiri reciklera NMC baterija žele da se oporave. Katodni aktivni materijali. Ekonomska analiza iz 2019. procjenjuje da, iako čine samo 4% težine baterija, one čine preko 60% ukupne vrijednosti baterija. Tehnologije NMC reciklaže su relativno zrele. Sony je bio pionir 1999. godine. Postoje dvije glavne tehnološke metode, pirometalurška i hidrometalurška. Počnimo s Pyro metallurgical. Pyro znači vatra. Baterija se topi u leguru gvožđa, bakra, kobalta i nikla.
Dobre stvari se zatim izvlače hidrometalurškim metodama. Piro metode sagorevaju. Elektroliti, plastika i litijeve soli. Dakle, ne može se sve oporaviti. Oslobađa otrovne plinove koje je potrebno obraditi, i prilično je energetski intenzivan, ali je široko prihvaćen u industriji. Hidrometalurške metode koriste vodeni rastvarač za odvajanje željenih materijala pomoću kobalta od spoja. Najčešće korištena otapala su sumporna kiselina i vodikov peroksid, ali ima i mnogo drugih. Nijedna od ovih metoda nije idealna i potreban je dalji rad na otklanjanju njihovih tehničkih nedostataka. Litijum-gvožđe-fosfatne baterije čine oko 30% kineskog tržišta električnih vozila od 2019. Gustine energije ovih baterija nisu tako visoke kao njihove NMC kolege, ali ne sadrže elemente poput nikla i kobalta. Tu je i vjerovatno sigurnije.
Kina je također vodeća u svijetuer u nauci i komercijalizaciji litijum gvožđe fosfata, tehnologijama baterija, kineskoj kompaniji, savremenoj tehnologiji ampera. Jedan je od proizvodnih lidera u ovoj oblasti. Trebalo bi imati smisla da industrija zemlje također može reciklirati ove ćelije. Imajući to u vidu, pokazalo se da je recikliranje ovih stvari tehnički teže nego što se očekivalo. To je dijelom zbog toga što imaju raznovrsniju mješavinu materijala, što zahtijeva dodatne skupe radove na prethodnoj obradi, azatim ekonomski litijumGvozdene fosfatne baterije nemaju iste vredne metale kao što NMC baterije poznaju nikl, bakar ili kobalt. I to je dovelo do nedostatka ulaganja u nišu. Postoje neki obećavajući hidrometalurški eksperimenti koji su uspjeli izvući do 85% litijuma u obliku litij karbonata.Nagađa se da bi koštao oko 650 dolaraprocesuiratitona istrošenih litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija. To uključuje troškove energije i materijala, ne računajući troškove izgradnjefabrika. Potencijalni oporavak i preprodaja litijuma mogli bi pomoći da se recikliranje učini ekonomski izvodljivijim, ali žiri još uvijek nije u vezi s tim. Da li ove metode tek treba da se implementiraju u komercijalnom obimu? Okvir za 2018. postavlja mnogo toga, ali ostavlja nekoliko stvari koje treba poželjeti. Kao što svi znamo u životu, ne ide sve u uredan mali luk. Ovdje nedostaje nekoliko rupa, pa hajde da razgovaramo malo o nekim političkim pitanjima koja su još uvijek u zraku. Glavni statistički cilj pri puštanju ili stopama povrata sirovina. 98% nikl kobalta, mangan 85% za sam litijum i 97% za materijale retkih zemalja. Teoretski, ovo je sve moguće. Na primjer, upravo sam govorio o povratu 85% ili više litijuma iz litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija. Također sam spomenuo da će biti teško postići ovaj teoretski maksimum zbog neefikasnosti u stvarnom svijetu i razlika na terenu. Zapamtite, postoji mnogo načina na koje se mogu napraviti baterije. Zapakovano, prodato i korišteno. Ne postoji ni blizu standardizacije koju vidimo kod cilindričnih baterija koje se prodaju u vašem 711. Političkom okviru nedostaju konkretne subvencije i nacionalna podrška da se ovo ostvari. Još jedna velika zabrinutost je da okvir ekonomske politike ne činit dodijeliti novac za podsticanje prikupljanja istrošenih baterija. Postoji nekoliko pilot programa otkupa koje vode opštine, ali ništa na nacionalnom nivou. Ovo bi se moglo promijeniti, možda davanjem ili porezom, ali trenutno igrači iz privatnog sektora to moraju sami financirati. Ovo je problem jer postoji mali ekonomski poticaj za ove velike proizvođače električnih vozila da prikupljaju i recikliraju svoje baterije.
Od 2008. do 2015., troškovi proizvodnje i EV baterije su pali sa 1000 USD po kilovat satu na 268. Očekuje se da će se taj trend nastaviti u narednih nekoliko godina. Pad troškova učinio je još dostupnijim nego ikad, ali su u isto vrijeme smanjili i poticaj za prikupljanje i recikliranje ovih baterija. A budući da se i ove baterije razlikuju jedna od druge, teško je povećati predtretman prikupljanja i procese recikliranja, pa se ispostavilo da je cijeli poduhvat trošak za njihove proizvođače. Ko već radi na prilično malim marginama za početak?
Bez obzira na to, po zakonu su proizvođači električnih vozila prvi u redu za rukovanje i recikliranje svojih starih istrošenih baterija, i uprkos ekonomskoj neprivlačnosti cijelog poduhvata, bili su vrijedni u partnerstvu s velikim kompanijama kako bi uspostavili zvanične kanale za recikliranje baterija. Niklo je nekoliko velikih kompanija za reciklažu. Primjeri uključuju Tysonovo recikliranje u Zhejiang Huayou Cobalt. Jiangxi Ganfeng litijum, Hunan Brunp i tržišni lider GEM. Ali uprkos postojanju ovih velikih kompanija sa licencom, većinu kineskog sektora reciklaže čine male, nelicencirane radionice. Ove neformalne radnje nemaju odgovarajuće alate ili obuku. Oni u osnovi idu nawn na ove baterije za njihove katodne materijale, preprodavajući ih onom ponuđaču koji najviše ponudi, a ostatak baca. Očigledno, ovo je ogroman rizik za sigurnost i okoliš. Kao rezultat ovakvog zaobilaženja pravila i propisa, ove chop shopove mogu platiti vlasnicima električnih vozila više za njihove baterije, i kao takve imaju prednost u odnosu na službene kanale koji se ne citiraju. Stoga je stopa recikliranja litijum-jona u Kini i dalje prilično niska u 2015. Bila je oko 2%. Od tada je narastao na 10% u 2019. Tuče oštar štap u oko, ali to je još uvijek daleko od idealnog. A okvir za 2018. ne postavlja cilj u pogledu stope naplate baterija. Čudan propust. Kina se bori s ovim problemom na drugom prednjem dijelu baterije, poštovanoj olovnoj bateriji, ovoj 150 godina staroj tehnologijise veoma često koristi u Kini. Oni pružaju snagu zvijezda za svoje automobile i još uvijek su vrlo popularni za E motocikle. To je uprkos nedavnim propisima koji potiču njihovu zamjenu litijum-jonskim. U svakom slučaju, kinesko recikliranje olovnih baterija je daleko ispod očekivanja i mjerila. U 2017, manje od 30% od 3,3 miliona tona otpada od olovnih baterija proizvedenih u Kini se reciklira. Razlozi za ovaj nizak postotak recikliranja su vrlo slični litijum-jonskom kućištu. Neformalne prodavnice za sitne komade zaobilaze pravila i propise i stoga mogu priuštiti da plate mnogo više za potrošačke baterije. Rimljani su jasno stavili do znanja da olovo nije baš ekološki najprihvatljivija supstanca. Kina je doživjela više velikih incidenata trovanja olovom posljednjih godina kao rezultat ovog nepravilnog rukovanja. Tako se Vlada nedavno obavezala da će suzbiti ove neformalne radnje, za koje se procjenjuje da ih ima preko 200 širom zemlje. Cilj je pokušati postići postotak recikliranja od 40% u 2020. i 70% u 2025. Uzimajući u obzir da je postotak recikliranja olovnih baterija u Americi 99% od najmanje 2014., to ne bi trebalo biti tako teško.
S obzirom na tehničku i ekoZbog poteškoća povezanih s recikliranjem EV baterija, industrija je razmišljala o načinima da se ove stvari više koriste prije nego što ih pošalju u grob. Najveća potencijalna opcija bila bi njihova ponovna upotreba u projektima električne mreže. Ove baterije ipak imaju kapacitet od 80% i mogu proći mnogo godina prije nego što se konačno isprazne. Sjedinjene Države vode ovdje. Od 2002. godine eksperimentiše sa rabljenim automobilskim baterijama za projekte stacionarnog skladištenja energije. Ali Kina je uradila neke zanimljive demonstracione projekte. Jedan od najdužih operativnih je projekt energije vjetra i sunca Zhangbei u provinciji Hebei. Projekat vredan 1,3 milijarde dolara potiče od zajedničkih napora kineskog državnog preduzeća State Grid i proizvođača baterija za električna vozila BYD, u demonstrirao je izvodljivost korišćenja Second Life EV baterija za podršku i upravljanje električnom mrežom. Posljednjih godina u Pekingu, Jiangsuu, pojavilo se više projekata recikliranja baterija za EV i to blista. Vlada stavlja veliki fokus na ovo, ali mislim da u konačnici to više sprječava problem recikliranja koji ga rješava. Jer neizbježan kraj svake baterije je ili recikliranje ili deponija. Kineska vlada je uradila zadivljujući posao u poticanju stvaranja ovog uspješnog ekosistema. Zemlja je neupitni lider u određenim aspektima tehnologije baterija, a osim toga, V giganti se tamo nalaze. Imaju priliku da stvarno savijene krivulju u emisiji automobila. Dakle, na neki način, ovo pitanje recikliranja je lijep problem. To je pokazatelj kineskog uspjeha. Ali problem je i dalje problem i industrija odugovlači i uspostavlja odgovarajuće mreže, propise i tehnologije za reciklažu.
Kineska vlada može se obratiti politici Sjedinjenih Država za neke smjernice i poticanje i omogućavanje pravilnih navika recikliranja potrošača. I subvencije treba da se dodijele preduzećima u industriji tehnologije predtretmana i reciklaže, a ne samo u proizvodnji. U suprotnom, potrošnja energije i šteta po okoliš povezana s ovim odlaganjem baterija će nadmašiti bilo koju korist koju imamo od prelaska na EV.
Vrijeme objave: 01.08.2023