Kiina on maailman suurin sähköajoneuvojen markkina-alue, ja sitä myytiin yli 5,5 miljoonalla maaliskuussa 2021. Tämä on monella tapaa hyvä asia. Kiinassa on eniten autoja maailmassa ja ne korvaavat haitallisia kasvihuonekaasuja. Mutta näillä asioilla on omat kestävyyshuolensa. On huolissaan litiumin ja koboltin kaltaisten alkuaineiden louhinnasta aiheutuvista ympäristövahingoista. Mutta toinen huolenaihe liittyy tulevaan jäteongelmaan. Kiina alkaa kokea tämän ongelman kärjessä.
Vuonna 2020. 200 000 tonnia akkuja poistettiin käytöstä, ja luvun odotetaan kirjoittavan 780 000 tonnia vuoteen 2025 mennessä. Katsokaa Kiinan uhkaavaa sähköajoneuvojen akkujäteongelmaa ja sitä, mitä maailman suurimmat sähköautomarkkinat tekevät sille.
Lähes kaikki Kiinansähköautot saavat virtansa litiumioniakuista. Ne ovat kevyitä, korkea energiatiheys ja pitkä käyttöikä, joten ne ovat ensimmäinen valinta sähkökäyttöisiin autoihin. Akuissa on kolme suurta ckomponentit ja anodi, katodi ja elektrolyytti. niistäse, katodi on kallein ja merkittävin. Erottelemme nämä akut suurelta osin niiden kissaveneiden perusteella. NSukeltaa tähän liian syvälle, mutta useimmissa Kiinan sähköakkujen akuissa on katodit, jotka on valmistettu joko litium-, nikkeli-, mangaanista tai kobolttioksideista, joita kutsutaan tässä MCS:ksi. Nämä akut poistetaan käytöstä, kun niiden kapasiteetti saavuttaa noin 80 %, mikä vastaa noin 8-10 vuoden käyttöikäämme. Tämä riippuu tietysti tietyistä tekijöistä, kuten lataustiheydestä, ajotavoista ja tieolosuhteista.
Luulin, että haluaisit tietää. Sähköautojen ensimmäisen suuren aallon kanssaAkkujen keräämiseen ja käsittelyyn tarvittavan infrastruktuurin pitäisi olla pian valmis vuosikymmenen loppuun mennessä, kun se tulee tielle joskus vuosina 2010–2011. Tämä oli haaste ja aikajana, joka Kiinan hallituksen oli käsiteltävä. Pekingin olympialaisten jälkeen Kiinan hallitus alkoi edistää sähköautojen valmistusta ja käyttöä suurelle yleisölle. Tällä hetkellä ainoat säädökset, jotka he julkaisivat, ovat alan turvallisuusstandardit. Koska monet akun komponentit ovat melko myrkyllisiä. Vuoden 2010 alussa sähköajoneuvojen käyttö yleistyi ja sen myötä yhtä nopeasti kasvava tarve tapa käsitellä niiden jätteitä.
Vuonna 2012 menovernment julkaisi siinä ensimmäistä kertaa koko sähköautoteollisuuden toimintaohjeen, ohjeessa korostettiin tarvetta mm.r asioita, toimiva sähköautojen akkujen kierrätysjärjestelmä. Vuonna 2016 useat ministeriöt liittoutuivat luomaan yhtenäisen suunnan sähköautojen akkujen jäteongelmalle. Sähköautojen valmistajat olisivat vastuussa autojensa akkujen talteenotosta. Heidän on perustettava omat huoltopalveluverkostonsa tai luotettava kolmannen osapuolen keräykseen käytetyt sähköajoneuvojen akut.
Kiinan hallituksella on taipumus ensin julistaa politiikka, opastus tai suunta, ennen kuin se antaa tarkempia sääntöjä myöhemmin. Vuoden 2016 julistus viestii sähköajoneuvoyhtiöille, että he odottavat tästä enemmän tulevina vuosina. Sellaisenaan vuonna 2018 ilmestyi reippaasti linjauksen kehysseuranta, jonka otsikkona oli uusien energiaajoneuvojen kierrätyksen ja tehoakkujen käytön hallinnan välitoimet. Ihmettelet, kutsutko räystäsiksi ja myös hybrideiksi. Täytäntöönpanoelin olisi teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö tai MIIT.
Se on luvannut takaisinVuonna 2016 kehys asettaa vastuun suurelta osin yksityisille tahoille, kuten sähköajoneuvojen ja EV-akkujen valmistajille, jotka käsittelevät tätä ongelmaa. Hallitus selviäänäkevät joitain hankkeen teknisiä puolia, mutta he eivät aio tehdä sitä itse. Tämä kehys rakentuu Kiinan omaksuman yleisen hallintopolitiikan päälle. Kutsutaan laajennettu tuottajavastuu tai EPR. Henkinen ajatus on siirtää vastuu alkupäässä paikallis- ja maakuntahallituksista tuottajille itselleen.
Kiinan hallitus otti käyttöön EPR:n, jonka uskoakseni tuli länsimaisesta tiedemaailmasta 2000-luvun alussa. Vastauksena kasvavaa E-jäteongelmaa koskeviin EU-direktiiveihin, ja on intuitiivisesti järkevää, jos hallitus on aina se, joka siivoaa kaiken tämän E-jätteen. Yrityksiä, jotka tekevät jätteestä, ei koskaan kannusteta tekemään tavaroitaan helpommin kierrätettäviä. Siten EPR:n hengessä kaikkien sähköautojen akkujen valmistajien on suunniteltava akut, jotka on helppo purkaa ja tarjota asiakkailleen teknisiä, käyttöiän päättymistietoja.d Sähköajoneuvojen merkit vuorostaan joko perustaa ja ylläpitää omia akkujen keräys- ja kierrätysverkostoja tai ulkoistaa ne kolmannelle osapuolelle. Hallitus auttaa luomaan kansalliset standardit prosessin virtaviivaistamiseksi. Runko näyttää pinnalta melko hyvältä, mutta siinä on joitain erittäin selkeitä haittoja.
Nyt kun tunnemme historian ja käytännön, voimme seuraavaksi sukeltaa muutamaan sähköauton akkujen kierrätyksen teknisiin yksityiskohtiin. Käytöstä poistetut akut pääsivät järjestelmään kahta kanavaa pitkin akunvaihdossa olevista autoista ja autoista. Elämänsä lopussa. Jälkimmäisessä tapauksessa akku on edelleen auton sisällä ja poistetaan osana käyttöiän päätyttyä purkamista. Tämä on edelleen hyvin manuaalinen prosessi, etenkin Kiinassa. Sen jälkeen on vaihe, jota kutsutaan esikäsittelyksi. Akkukennot on vedettävä ulos pakkauksesta ja avattava, mikä on haaste, koska akkupakkauksessa ei ole vakiomuotoilua. Siksi se on tehtävä käsin erikoistyökaluilla.
Kun akku on irrotettud, mitä tapahtuu next riippuu auton sisällä olevan litiumioniakun tyypistä. Aloitetaan NMC-akusta, joka on yleisin Kiinassa. Neljä NMC-akkujen kierrättäjää haluaa palautua. Katodiaktiiviset materiaalit. Vuoden 2019 taloudellinen analyysi arvioi, että vaikka ne muodostavat vain 4 % akkujen painosta, ne muodostavat yli 60 % akkujen kokonaispelastusarvosta. NMC-kierrätysteknologiat ovat suhteellisen kypsiä. Sony aloitti uranuurtajana vuonna 1999. On olemassa kaksi suurta teknologista menetelmää, pyrometallurginen ja vesimetallurginen. Aloitetaan Pyro-metallurgialla. Pyro tarkoittaa tulta. Akku sulatetaan raudan, kuparin, koboltin ja nikkelin seokseen.
Hyvä tavara saadaan sitten talteen hydrometallurgisilla menetelmillä. Pyromenetelmät palavat. Elektrolyytit, muovit ja litiumsuolat. Kaikkea ei siis voi saada takaisin. Se vapauttaa myrkyllisiä kaasuja, jotka on prosessoitava, ja se on melko energiaintensiivinen, mutta se on otettu laajalti käyttöön teollisuudessa. Hydrometallurgisissa menetelmissä käytetään vesipitoista liuotinta haluttujen materiaalien erottamiseen koboltilla yhdisteestä. Yleisimmin käytettyjä liuottimia ovat rikkihappo ja vetyperoksidi, mutta on myös monia muita. Kumpikaan näistä menetelmistä ei ole ihanteellinen, ja lisätyötä tarvitaan niiden teknisten puutteiden korjaamiseksi. Litiumrautafosfaattiakut muodostavat noin 30 % Kiinan sähköajoneuvojen markkinoista vuonna 2019. Näiden akkujen energiatiheydet eivät ole yhtä korkeat kuin NMC-akut, mutta ne eivät sisällä elementtejä, kuten nikkeliä ja kobolttia. Siellä luultavasti myös turvallisempi.
Kiina on myös maailman johtavaer litiumrautafosfaatin tieteessä ja kaupallistamisessa, akkuteknologiassa, kiinalaisyrityksessä, nykyaikaisessa ampeeritekniikassa. On yksi tämän alueen valmistusjohtajista. Pitäisi olla järkevää, että myös maan teollisuus pystyy kierrättämään nämä solut. Näiden asioiden kierrättäminen on kuitenkin osoittautunut teknisesti vaikeammaksi kuin odotettiin. Tämä johtuu osittain siitä, että niissä on monipuolisempi materiaaliyhdistelmä, mikä edellyttää kalliita lisäkäsittelyjä,ja sitten taloudellisesti litiumiarautafosfaattiakut eivät sisällä samoja arvometalleja, kuten NMC-akut tuntevat nikkelin, kuparin tai koboltin. Ja se on johtanut investointien puutteeseen markkinaraolla. On olemassa joitakin lupaavia hydrometallurgisia kokeita, jotka ovat kyenneet huuhtoutumaan ulos jopa 85 % litiumista litiumkarbonaatin muodossa.Spekulaatioiden mukaan se maksaisi noin 650 dollariakäsitellätonnin käytettyjä litiumrautafosfaattiakkuja. Tämä sisältää energia- ja materiaalikustannukset, lukuun ottamatta rakennuskustannuksiatehdas. Litiumin mahdollinen talteenotto ja jälleenmyynti voisi auttaa tekemään kierrätyksestä taloudellisesti kannattavampaa, mutta tuomaristo on edelleen kiinni tästä. Onko näitä menetelmiä vielä otettu käyttöön kaupallisessa mittakaavassa? Vuoden 2018 kehys sisältää paljon, mutta se jättää muutamia asioita toivomisen varaa. Kuten me kaikki tiedämme elämässä, kaikki ei mene jyrkässä siistissä keulassa. Tästä puuttuu muutama aukko, joten puhukaamme hieman joistakin vielä ilmassa olevista politiikkakysymyksistä. Päällimmäinen tilastollinen tavoite vapautuessa tai raaka-aineen talteenottoaste. 98 % nikkelikobolttia, mangaania 85 % itse litiumista ja 97 % harvinaisista maamateriaaleista. Oreettisesti tämä kaikki on mahdollista. Esimerkiksi, puhuin juuri 85 % tai enemmän litiumin talteenotosta litiumrautafosfaattiakuista. Mainitsin myös, että tämän teoreettisen maksimin saavuttaminen on vaikeaa todellisen tehottomuuden ja kentällä esiintyvien erojen vuoksi. Muista, että akkukennoja voidaan valmistaa monella tapaa. Pakattu, myyty ja käytetty. Ei ole lähelläkään standardointia, jota näemme 711:ssäsi myytävien lieriömäisten akkujen kanssa. Poliittisista puitteista puuttuu konkreettisia tukia ja kansallista tukea tämän toteuttamiseksi. Toinen suuri huolenaihe on talouspolitiikan puitteet eivätt kohdentaa rahaa käytettyjen akkujen keräämisen kannustamiseen. On olemassa muutamia kuntien vetämiä takaisinostopilottiohjelmia, mutta ei kansallisella tasolla. Tämä voi muuttua, ehkä maksulla tai verolla, mutta tällä hetkellä yksityisen sektorin toimijoiden on rahoitettava se itse. Tämä on ongelma, koska näillä suurilla sähköautojen valmistajilla ei ole juurikaan taloudellisia kannustimia kerätä ja kierrättää akkujaan.
Vuodesta 2008 vuoteen 2015 sähköajoneuvojen akun valmistuskustannukset laskivat 1000 dollarista kilowattitunnilta 268:aan. Tämän trendin odotetaan jatkuvan muutaman seuraavan vuoden aikana. Kustannusten lasku teki entistä helpommin saavutettavissa olevan, mutta samalla ne ovat myös vähentäneet kannustimia kerätä ja kierrättää näitä akkuja. Ja koska nämä akut ovat myös erilaisia, keräyksen esikäsittely- ja kierrätysprosesseja on vaikea skaalata, joten koko hanke osoittautuu niiden valmistajien kustannushukkaaksi. Ketkä työskentelevät jo aluksi melko tiukoilla marginaaleilla?
Siitä huolimatta sähköajoneuvojen valmistajat ovat lain mukaan ensimmäisiä jonossa käsittelemään ja kierrättämään vanhoja käytettyjä akkujaan, ja vaikka koko hanke ei ole taloudellisesti houkutteleva, he ovat olleet ahkerasti yhteistyössä suurten yritysten kanssa perustaakseen virallisia kanavia akun kierrättämiseksi. Muutamia suuria kierrätysyrityksiä on syntynyt. Esimerkkejä ovat Tysonin kierrätys Zhejiang Huayou Cobaltille. Jiangxi Ganfeng litium, Hunan Brunp ja markkinajohtaja GEM. Mutta huolimatta näiden lisensoitujen suurten yritysten olemassaolosta, suurin osa Kiinan kierrätyssektorista koostuu pienistä, luvattomista työpajoista. Näillä epävirallisilla liikkeillä ei ole asianmukaisia työkaluja tai koulutusta. Ne periaatteessa menevät kohteeseenostaa näitä akkuja katodimateriaalien vuoksi, myymällä ne edelleen eniten tarjoavalle ja heittämällä loput pois. On selvää, että tämä on valtava turvallisuus- ja ympäristöriski. Tämän sääntöjen ja määräysten jalkojen seurauksena nämä chop shopit voivat maksaa sähköautojen omistajille enemmän heidän akuistaan, ja siksi ne ovat suositeltavia virallisia kanavia vastaan. Näin ollen litiumionien kierrätysaste Kiinassa on edelleen melko alhainen vuonna 2015. Se oli noin 2 %. Se on sittemmin kasvanut 10 prosenttiin vuonna 2019. Se lyö terävän tikun silmiin, mutta tämä on vielä kaukana ihanteellisesta. Ja vuoden 2018 puitteet eivät aseta tavoitetta akkujen keräysasteelle. Outo laiminlyönti. Kiina on kamppaillut tämän ongelman kanssa toisella akkurintamalla, kunnioitettavalla lyijyakulla, tällä 150 vuotta vanhalla tekniikallaon erittäin yleinen Kiinassa. Ne tarjoavat tähtivoimaa autoilleen ja ovat edelleen erittäin suosittuja E-pyörissä. Tämä huolimatta viimeaikaisista määräyksistä, jotka kannustavat korvaamaan ne litiumioneilla. Joka tapauksessa kiinalainen lyijyakun kierrätys jää paljon odotusten ja vertailuarvojen alapuolelle. Vuonna 2017 Kiinassa syntyvästä 3,3 miljoonasta tonnista lyijyakkujätettä kierrätetään alle 30 %. Syyt tähän alhaiseen kierrätysprosenttiin ovat hyvin samankaltaisia kuin litiumionitapauksessa. Epäviralliset pilkkoamot noudattavat sääntöjä ja määräyksiä, joten niillä on varaa maksaa paljon enemmän kuluttajien akuista. Roomalaiset ovat tehneet selväksi, että lyijy ei ole aivan ympäristöystävällisin aine. Kiina on kokenut useita merkittäviä lyijymyrkytystapauksia viime vuosina tämän epäasianmukaisen käsittelyn seurauksena. Näin ollen hallitus on hiljattain luvannut tukahduttaa nämä epäviralliset kaupat, joita on arvioitu olevan yli 200 eri puolilla maata. Tavoitteena on saavuttaa 40 % kierrätysprosentti vuonna 2020 ja 70 % vuonna 2025. Ottaen huomioon, että lyijyakkujen kierrätysprosentti Amerikassa on ollut 99 % ainakin vuodesta 2014 lähtien, sen ei pitäisi olla niin vaikeaa.
Ottaen huomioon tekniset ja ekologisetSähköautojen akkujen kierrätykseen liittyvien vaikeuksien vuoksi teollisuus on miettinyt tapoja hyödyntää näitä tavaroita enemmän ennen niiden lähettämistä hautaan. Suurin mahdollinen vaihtoehto olisi käyttää niitä uudelleen sähköverkkohankkeissa. Näiden akkujen kapasiteetti on kuitenkin edelleen 80 %, ja ne voivat kestää useita vuosia ennen kuin lopulta tyhjenevät lopullisesti. Yhdysvallat näyttää tietä tässä. Hän on kokeillut käytettyjen autojen akkuja kiinteisiin energian varastointiprojekteihin vuodesta 2002 lähtien. Mutta Kiina on tehnyt mielenkiintoisia demonstraatioprojekteja. Yksi pisimpään toimivista on Zhangbein tuuli- ja aurinkoenergiahanke Hebein maakunnassa. 1,3 miljardin dollarin projekti on peräisin Kiinan valtionyhtiön State Gridin ja sähköajoneuvojen akkujen valmistajan BYD:n yhteisestä ponnistelusta, joka osoitti, että Second Life EV -akkuja voidaan käyttää sähköverkon tukemiseen ja hallintaan. Viime vuosina Pekingissä, Jiangsussa on tullut lisää sähköautojen akkujen kierrätysprojekteja roskaksi ja se loistaa. Hallitus kiinnittää tähän paljon huomiota, mutta luulen, että lopulta se ehkäisee enemmän kierrätysongelmaa, joka ratkaisee sen. Koska jokaisen akun väistämätön loppu on joko kierrätys tai kaatopaikka. Kiinan hallitus on tehnyt ihailtavaa työtä tämän kukoistavan ekosysteemin luomisen edistämisessä. Maa on kiistaton johtaja tietyillä akkutekniikan näkökohdilla, ja V-jättiläiset sijaitsevat siellä. Heillä on mahdollisuus todella taivuttaa autojen päästöjen käyrä. Joten tavallaan tämä kierrätyskysymys on mukava ongelma. Se on osoitus Kiinan menestyksestä. Mutta ongelma on edelleen ongelma, ja teollisuus on viivyttänyt jalkojaan ja luonut asianmukaiset kierrätysverkostot, määräykset ja teknologiat.
Kiinan hallitus voi odottaa Yhdysvaltojen politiikalta ohjeita ja kannustaa ja mahdollistaa asianmukaiset kuluttajien kierrätystavat. Ja tukia on jaettava esikäsittely- ja kierrätysteknologiateollisuuden yrityksille, ei vain valmistukseen. Muuten näihin akkujen hävittämiseen liittyvät energiankulutus ja ympäristövahingot ovat suuremmat kuin sähköautoihin siirtymisestä saatava hyöty.
Postitusaika: 01.08.2023