Hiina on maailma suurim elektrisõidukite turg, kus 2021. aasta märtsi seisuga on müüdud üle 5,5 miljoni. See on mitmes mõttes hea. Hiinas on maailmas kõige rohkem autosid ja need asendavad kahjulikke kasvuhoonegaase. Kuid neil asjadel on oma jätkusuutlikkuse probleemid. On muret keskkonnakahju pärast, mis tuleneb liitiumi ja koobalti ekstraheerimisest. Kuid veel üks mure, mis sellega seotud on, on tulevane jäätmeprobleem. Hiina hakkab kogema selle probleemi eesrindlikkust.
2020. aastal kõrvaldati kasutusest 200 000 tonni akusid ja 2025. aastaks eeldatakse, et see arv ulatub 780 000 tonnini. Vaadake Hiina ähvardavat elektrisõidukite akude jäätmeprobleemi ja seda, mida maailma suurim elektrisõidukite turg sellega teeb.
Peaaegu kõik Hiina omadelektrisõidukite toiteallikaks on liitiumioonakud. Need on kerged, suure energiatihedusega ja pika elueaga, mistõttu on need elektrimootoriga autode jaoks esimene valik. Patareidel on kolm peamist ckomponendid ja anood, katood ja elektrolüüt. aastastse, katood on kõige kallim ja olulisem. Me eristame neid akusid suuresti nende kassipaatide põhjal. Nsellesse liiga sügavalt sukelduda, kuid enamikul Hiina elektrisõidukite akudest on katoodid, mis on valmistatud liitium-, niklist, mangaanist või koobaltoksiidist, mida nimetatakse siinkohal MCS-iks. Need akud kaotatakse kasutuselt, kui nende võimsus jõuab umbes 80% -ni, mis vastab meie umbes 8–10-aastasele kasutusajale. See sõltub loomulikult teatud teguritest, nagu laadimissagedus, sõiduharjumused ja teeolud.
Arvasin, et tahad teada. Esimese suurema elektrisõidukite lainegaKunagi 2010.–2011. aastal turule jõudes peaks nende patareide kogumise ja töötlemise infrastruktuur olema peagi valmis kümnendi lõpuks. See oli väljakutse ja ajakava, millega Hiina valitsus pidi tegelema. Pärast Pekingi olümpiamänge alustas Hiina valitsus elektrisõidukite tootmist ja kasutamist laiemale avalikkusele. Praegu on ainsad nende poolt välja antud eeskirjad tööstuse ohutusstandardid. Kuna paljud aku komponendid on üsna mürgised. 2010. aasta alguses kasvas elektrisõidukite kasutuselevõtt ja koos sellega sama kiiresti kasvav vajadus viiside järele, kuidas oma jäätmeid käsitleda.
2012. aastal läksvernment avaldas selles esimest korda poliitikajuhised üldise elektrisõidukite tööstuse jaoks, juhendis rõhutati vajadust muu hulgasr asju, töötav EV akude taaskasutussüsteem. 2016. aastal ühinesid mitmed ministeeriumid, et paika panna ühtne suund elektrisõidukite aku jäätmeprobleemile. EV tootjad vastutaksid oma auto akude taastamise eest. Nad peavad rajama oma müügijärgse teenindusvõrgu või usaldama EV akude kogumise kolmandale osapoolele.
Hiina valitsusel on kalduvus kõigepealt välja kuulutada poliitika, juhised või juhised, enne kui kehtestab hiljem täpsemad reeglid. 2016. aasta deklaratsioon annab EV ettevõtetele sisuliselt märku, et nad ootaksid seda lähiaastatel rohkem. Sellisena tuli 2018. aastal hoogsalt välja poliitikaraamistiku järeltegevus, mille pealkirjaks olid ajutised meetmed uute energiasõidukite ringlussevõtu ja akude kasutamise juhtimiseks. Mõtled, kas nimetad tähendusräästaks ja ka hübriidideks. Täitevorgan oleks Tööstus- ja Infotehnoloogiaministeerium ehk MIIT.
See on lubanud tagasi2016. aastal paneb raamistik vastutuse suures osas eraettevõtetele, nagu EV ja EV akude tootjad, kes selle probleemiga tegelevad. Valitsus läheb ülenad näevad ettevõtmise mõningaid tehnilisi aspekte, kuid nad ei kavatse seda ise teha. See raamistik on üles ehitatud Hiina poolt vastu võetud üldisele juhtimispoliitikale. Nimetatakse laiendatud tootjavastutuseks või EPR-iks. Vaimne kontseptsioon on suunata vastutus kohalikelt ja provintsivalitsustelt tootjatele endile.
Hiina valitsus võttis kasutusele EPR, mis minu arvates tuli lääne akadeemiast välja 2000. aastate alguses. Vastuseks EL-i direktiividele, mis käsitlevad kasvavat E-jäätmete probleemi, ja on intuitiivselt mõistlik, kui valitsus on alati see, kes kõik need E-jäätmed koristab. Ettevõtted, kes tegelevad jäätmetega, ei saa kunagi stiimulit oma asjade ringlussevõtu hõlbustamiseks. Seega peavad kõik elektrisõidukite akude tootjad EPR-i vaimus kujundama akud, mida on lihtne lahti võtta ja pakkuma oma klientidele tehnilisi, kasutusea lõppemise üksikasju.d EV markerid omakorda kas oma akude kogumise ja ringlussevõtu võrgustike seadistamiseks ja käitamiseks või nende tellimiseks kolmandalt osapoolelt. Valitsus aitab protsessi sujuvamaks muutmiseks kehtestada riiklikud standardid. Pealtnäha tundub raamistik üsna kena, kuid sellel on mõned väga selged puudused.
Nüüd, kui teame ajalugu ja poliitikat, saame järgmiseks sukelduda mõnesse elektrisõidukite akude ringlussevõtu tehnilisse üksikasjadesse. Kasutuselt kõrvaldatud akud sisenesid süsteemi kahe kanali kaudu akuvahetust läbivatest autodest ja autodest. Oma elu lõpus. Viimase puhul on aku endiselt autos sees ja eemaldatakse kasutusea lõpu demonteerimise käigus. See on endiselt väga käsitsi tehtav protsess, eriti Hiinas. Pärast seda on etapp, mida nimetatakse eeltöötluseks. Akuelemendid tuleb pakendist välja tõmmata ja avada, mis on väljakutse, kuna puudub standardne akukomplekt. Seetõttu tuleb seda teha käsitsi, kasutades spetsiaalseid tööriistu.
Kui aku on eemaldatudd, mis juhtub next sõltub autos oleva liitiumioonaku tüübist. Alustame NMC akust, mis on Hiinas kõige levinum. Neli NMC akude ringlussevõttu soovivad taastuda. Katoodaktiivsed materjalid. 2019. aasta majandusanalüüsi hinnangul moodustavad need ainult 4% akude massist, kuid moodustavad üle 60% akude koguväärtusest. NMC ringlussevõtu tehnoloogiad on suhteliselt küpsed. Sony alustas 1999. aastal. On kaks peamist tehnoloogilist meetodit, pürometallurgiline ja hüdrometallurgiline. Alustame pürometallurgiaga. Pyro tähendab tuld. Aku sulatatakse raua, vase, koobalti ja nikli sulamiks.
Hea kraam saadakse seejärel hüdrometallurgiliste meetoditega. Püromeetodid põlevad ära. Elektrolüüdid, plastid ja liitiumisoolad. Nii et kõike ei saa taastada. See eraldab mürgiseid gaase, mida tuleb töödelda, ja see on üsna energiamahukas, kuid see on tööstuses laialdaselt kasutusele võetud. Hüdrometallurgilistes meetodites kasutatakse soovitud materjalide eraldamiseks ühendist koobalti abil vesilahust. Kõige sagedamini kasutatavad lahustid on väävelhape ja vesinikperoksiid, kuid on ka palju teisi. Kumbki neist meetoditest pole ideaalne ja nende tehniliste puuduste kõrvaldamiseks on vaja edasist tööd. Liitiumraudfosfaatpatareid moodustavad 2019. aasta seisuga umbes 30% Hiina elektrisõidukite turust. Nende akude energiatihedus ei ole nii kõrge kui nende NMC analoogidel, kuid need ei sisalda selliseid elemente nagu nikkel ja koobalt. Seal ilmselt ka turvalisem.
Hiina on ka maailmas esirinnaser liitiumraudfosfaadi, akutehnoloogiate, Hiina ettevõtte ja kaasaegse ampritehnoloogia teaduses ja turustamises. On üks selle valdkonna tootmisliidreid. Peaks olema loogiline, et riigi tööstus suudab ka need rakud ringlusse võtta. Nagu öeldud, on nende asjade ringlussevõtt osutunud tehniliselt keerulisemaks, kui eeldati. See on osaliselt tingitud sellest, et neil on mitmekesisem materjalide segu, mis nõuab täiendavat kulukat eeltöötlustööd,ja siis majanduslikult liitiumraudfosfaatpatareid ei sisalda samu väärtuslikke metalle nagu NMC akud tunnevad niklit, vaske või koobaltit. Ja see on toonud kaasa investeeringute nappuse niši. Mõned paljulubavad hüdrometallurgilised katsed on suutnud liitiumkarbonaadi kujul välja leostuda kuni 85% liitiumist.Spekulatsioonide kohaselt läheks see maksma umbes 650 dollarittöödeldatonni kasutatud liitiumraudfosfaatpatareisid. See hõlmab energia- ja materjalikulusid, arvestamata hoone ehituskulusidtehas. Liitiumi potentsiaalne taaskasutamine ja edasimüümine võib aidata muuta ringlussevõtu majanduslikult otstarbekamaks, kuid žürii on selles küsimuses endiselt väljas. Kas neid meetodeid ei ole veel kaubanduslikul tasandil rakendatud? 2018. aasta raamistik kirjeldab palju, kuid jätab soovida. Nagu me kõik elus teame, ei lähe kõik hoo sisse väikese kaarega. Siin on mõned augud puudu, nii et räägime veidi mõnest veel õhus olevast poliitikaküsimusest. Peamine statistiline eesmärk vabastamisel või tooraine taaskasutamise määrad. 98% nikkelkoobaltit, mangaani 85% liitiumi enda ja 97% haruldaste muldmetallide jaoks. Oreetiliselt on see kõik võimalik. Näiteks rääkisin just 85% või enama liitiumi taastamisest liitiumraudfosfaatpatareidest. Mainin ka, et seda teoreetilist maksimumi on raske saavutada reaalse ebaefektiivsuse ja kohapealsete erinevuste tõttu. Pidage meeles, et akuelementide valmistamiseks on palju võimalusi. Pakitud, müüdud ja kasutatud. Pole lähedal standardimisele, mida näeme teie telefonis 711 müüdavate silindriliste patareide puhul. Poliitikaraamistikus puuduvad konkreetsed toetused ja riiklik toetus selle tegelikuks muutmiseks. Teine suur murekoht on majanduspoliitilise raamistiku puuduminet eraldada raha kasutatud patareide kogumise stimuleerimiseks. Kohapeal on mõned tagasiostu pilootprogrammid, mida juhivad omavalitsused, kuid mitte midagi riiklikul tasandil. See võib muutuda, võib-olla lõivu või maksuga, kuid praegu peavad erasektori osalejad seda ise rahastama. See on probleem, sest nendel suurtel elektrisõidukite tootjatel on vähe majanduslikke stiimuleid akusid koguda ja ringlusse võtta.
Aastatel 2008–2015 langes tootmis- ja elektrisõidukite aku hind 1000 USD-lt kilovatt-tunni kohta 268-le. Eeldatakse, et see trend jätkub ka järgmistel aastatel. Kulude langus muutis veelgi kättesaadavamaks kui kunagi varem, kuid samal ajal on see ka vähendanud stiimulit nende patareide kogumiseks ja ringlussevõtuks. Ja kuna need akud erinevad üksteisest, on kogumise eeltöötluse ja ringlussevõtu protsesside suurendamine raske, mistõttu kogu ettevõtmine osutub nende tootjate jaoks kulukaks. Kes töötavad juba alguses üsna kitsal marginaalil?
Sellest hoolimata on elektrisõidukite valmistajad seaduse järgi esimesed, kes oma vanad akud käitlevad ja taaskasutavad ning hoolimata kogu ettevõtmise majanduslikust ebaatraktiivsusest on nad olnud usinad koostöös suurte ettevõtetega, et luua ametlikud kanalid aku taaskasutamiseks. On tekkinud paar suurt taaskasutusettevõtet. Näited hõlmavad Tysoni ringlussevõttu Zhejiang Huayou Cobaltile. Jiangxi Ganfeng liitium, Hunan Brunp ja turuliider GEM. Kuid hoolimata nende litsentsitud suurettevõtete olemasolust koosneb enamik Hiina ringlussevõtu sektorist väikestest litsentseerimata töökodadest. Nendel mitteametlikel poodidel pole sobivaid tööriistu ega koolitust. Põhimõtteliselt lähevad nad juurdenendele akudele nende katoodmaterjalide eest, müües need edasi kõrgeima pakkumise tegijale ja visates ülejäänu maha. Ilmselgelt on see tohutu ohutus- ja keskkonnarisk. Selle reeglite ja reeglite nihutamise tulemusel saavad need hakkpoed elektriautode omanikele nende akude eest rohkem maksta ja on seetõttu eelistatud ametlikele kanalitele. Seega jääb liitiumioonide taaskasutamise määr Hiinas 2015. aastal üsna madalaks. See oli umbes 2%. Sellest ajast alates on see 2019. aastal kasvanud 10%-ni. See lööb terava pulgaga silma, kuid see pole veel kaugeltki ideaalne. Ja 2018. aasta raamistik ei sea akude kogumise määra eesmärki. Kummaline vahelejätmine. Hiina on selle probleemiga maadelnud teisel akurindel, auväärsel pliiakul, sellel 150 aastat vana tehnoloogial.on Hiinas väga levinud. Need tagavad oma autodele tähtvõimsuse ja on endiselt E-rataste jaoks väga populaarsed. Seda vaatamata hiljutistele määrustele, mis julgustavad neid asendama liitiumioonidega. Igatahes ei vasta Hiina pliiaku ringlussevõtt ootustele ja võrdlusalustele. Hiinas tekkivast 3,3 miljonist tonnist pliiakujäätmetest võetakse 2017. aastal ringlusse alla 30%. Selle madala ringlussevõtu protsendi põhjused on väga sarnased liitiumioonide juhtumiga. Mitteametlikud karbonaadipoed järgivad eeskirju ja eeskirju ning saavad seega endale lubada tarbija akude eest palju rohkem maksta. Roomlased on selgelt öelnud, et plii pole just kõige keskkonnasõbralikum aine. Hiina on selle ebaõige käitlemise tõttu viimastel aastatel kogenud mitmeid suuri pliimürgituse juhtumeid. Seega on valitsus lubanud hiljuti karmilt maha võtta need mitteametlikud poed, mida hinnanguliselt on üle 200 üle riigi. Eesmärk on saavutada 40% taaskasutusprotsent aastal 2020 ja 70% aastal 2025. Arvestades, et pliiakude ringlussevõtu protsent Ameerikas on olnud 99% vähemalt 2014. aastast, ei tohiks see nii keeruline olla.
Arvestades tehnilist ja ökoloogilistEV akude ringlussevõtuga seotud raskuste tõttu on tööstus mõelnud, kuidas neid asju enne hauda saatmist rohkem ära kasutada. Suurim potentsiaal oleks nende taaskasutamine elektrivõrguprojektides. Nendel akudel on ikkagi 80% mahutavus ja need võivad kesta veel mitu aastat, enne kui lõplikult tühjenevad. USA näitab siin teed. Olles katsetanud kasutatud autoakusid statsionaarsete energiasalvestusprojektide jaoks alates 2002. aastast. Hiina on aga teinud huvitavaid näidisprojekte. Üks kauem tegutsenud projekte on Zhangbei tuule- ja päikeseenergia projekt Hebei provintsis. 1,3 miljardi dollari suurune projekt tuleneb Hiina riigiettevõtte State Grid ja elektrisõidukite akude tootja BYD ühistest jõupingutustest, mis näitasid Second Life EV akude kasutamise teostatavust elektrivõrgu toetamiseks ja haldamiseks. Viimastel aastatel on Pekingis, Jiangsus tekkinud rohkem elektrisõidukite akude ringlussevõtu projekte ja see paistab edasi. Valitsus pöörab sellele palju tähelepanu, kuid arvan, et lõppkokkuvõttes hoiab see rohkem ära ringlussevõtu probleemi, mis selle lahendab. Sest iga aku paratamatu lõpp on kas ringlussevõtt või prügilasse ladestamine. Hiina valitsus on teinud imetlusväärset tööd selle õitsva ökosüsteemi loomise soodustamisel. Riik on akutehnoloogia teatud aspektides vaieldamatu liider ja mitmel juhul asuvad seal V hiiglased. Neil on võimalus autode heitgaaside kõverat tõesti painutada. Nii et mõnes mõttes on see ringlussevõtu probleem tore probleem. See näitab Hiina edu. Kuid probleem on endiselt probleem ja tööstus on venitanud ja loonud asjakohaseid ringlussevõtuvõrgustikke, eeskirju ja tehnoloogiaid.
Hiina valitsus võib otsida Ameerika Ühendriikide poliitikast mõningaid juhiseid ning stiimuleid ja tarbijate õigete ringlussevõtu harjumuste võimaldamist. Ja toetusi tuleb jagada eeltöötlus- ja ringlussevõtu tehnoloogiatööstuse ettevõtetele, mitte ainult tootmisele. Vastasel juhul kaalub nende akude utiliseerimisega seotud energiakasutus ja keskkonnakahju üles mis tahes kasu, mis me elektrisõidukile üleminekust saame.
Postitusaeg: august 01-2023