NAUJIENA

Kokia didelė Kinijos elektromobilių baterijų perdirbimo rinka

Kinija yra didžiausia pasaulyje elektromobilių rinka, kurioje 2021 m. kovo mėn. buvo parduota daugiau nei 5,5 mln. Kinija turi daugiausiai automobilių pasaulyje ir jie pakeičia kenksmingas šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Tačiau šie dalykai turi savo tvarumo problemų. Kyla susirūpinimas dėl žalos aplinkai, kurią sukelia tokių elementų kaip ličio ir kobalto gavyba. Tačiau kitas rūpestis yra susijęs su būsima atliekų problema. Kinija pradeda patirti šios problemos priešakinį kraštą.

baterijų perdirbimas

2020 m. buvo nutraukta 200 000 tonų baterijų eksploatacija, o iki 2025 m. šis skaičius turėtų sudaryti 780 000 tonų. Pažiūrėkite į Kinijos gresiančią elektromobilių baterijų atliekų problemą ir tai, ką su ja daro didžiausia pasaulyje elektromobilių rinka.

Beveik visos Kinijoselektromobiliai varomi ličio jonų baterijomis. Jie yra lengvi, pasižymi dideliu energijos tankiu ir ilgaamžiškumu, todėl jie yra pirmasis pasirinkimas elektra varomiems automobiliams. Baterijos turi tris pagrindinius ckomponentai ir anodas, katodas ir elektrolitas. Išse katodas yra pats brangiausias ir reikšmingiausias. Mes iš esmės skiriame šias baterijas pagal jų kačių valtis. NNereikia per daug pasinerti į tai, tačiau dauguma Kinijos elektromobilių baterijų turi katodus, pagamintus iš ličio, nikelio, mangano, kobalto oksidų, toliau vadinamų MCS. Šios baterijos nebenaudojamos, kai jų talpa pasiekia apie 80%, o tai atitinka mūsų maždaug 8–10 metų tarnavimo laiką. Tai, žinoma, priklauso nuo tam tikrų veiksnių, tokių kaip įkrovimo dažnis, vairavimo įpročiai ir kelio sąlygos.

Maniau, kad norėtum žinoti. Su pirmąja didele elektromobilių bangaKai kada nors 2010–2011 m. prasidės šių baterijų surinkimo ir apdorojimo infrastruktūra, netrukus iki dešimtmečio pabaigos turėtų būti paruošta. Tai buvo iššūkis ir laikas, su kuriuo Kinijos vyriausybė turėjo susidoroti. Po Pekino olimpinių žaidynių Kinijos vyriausybė pradėjo reklamuoti elektromobilių gamybą ir naudojimą plačiajai visuomenei. Šiuo metu vieninteliai jų paskelbti reglamentai yra pramonės saugos standartai. Kadangi daugelis akumuliatoriaus komponentų yra gana toksiški. 2010 m. pradžioje elektromobilių populiarumas išaugo, o kartu ir taip pat sparčiai augantis poreikis tvarkytis su jų atliekomis.

2012 mvernment pirmą kartą išleido politikos gaires, skirtas visai elektromobilių pramonei, gairėse pabrėžiamas poreikis, be kita ko,r dalykų, veikiančią EV baterijų perdirbimo sistemą. 2016 m. kelios ministerijos susivienijo, kad nustatytų vieningą elektromobilių baterijų atliekų problemos kryptį. Elektromobilių gamintojai būtų atsakingi už savo automobilio akumuliatorių atkūrimą. Jie turi sukurti savo aptarnavimo po pardavimo tinklus arba patikėti trečiajai šaliai surinkti elektromobilių akumuliatorių atliekas.

Kinijos vyriausybė turi tendenciją pirmiausia paskelbti politiką, gaires ar kryptį, o tik vėliau nustatyti konkretesnes taisykles. 2016 m. deklaracija veiksmingai signalizuoja EV įmonėms, kad ateinančiais metais daugiau to tikėtis. Taigi 2018 m. sparčiai pasirodė politikos pagrindų tęsinys, pavadintas laikinomis naujų energetinių transporto priemonių perdirbimo ir akumuliatorių naudojimo valdymo priemonėmis. Įdomu, ar vadinate prasmės karnizus ir hibridus. Vykdymo institucija būtų Pramonės ir informacinių technologijų ministerija arba MIIT.

Tai pažadėjo atgal2016 m. pagal sistemą didžioji atsakomybė tenka privatiems subjektams, pvz., EV ir EV baterijų gamintojams, kurie sprendžia šią problemą. Vyriausybei pasiseksmato kai kuriuos techninius šios veiklos aspektus, tačiau jie patys to nedarys. Ši sistema sukurta remiantis bendra Kinijos priimta valdymo politika. Vadinamas išplėstine gamintojo atsakomybe arba EPR. Dvasinė koncepcija yra perkelti atsakomybę nuo vietos ir provincijų vyriausybių patiems gamintojams.

Kinijos vyriausybė priėmė EPR, kuris, manau, atsirado Vakarų akademinėje bendruomenėje 2000-ųjų pradžioje. Kaip atsakas į ES direktyvas dėl didėjančios E atliekų problemos, ir tai yra intuityviai prasminga, jei vyriausybė visada išvalo visas šias E atliekas. Įmonės, gaminančios atliekas, niekada nebus skatinamos lengviau perdirbti savo daiktus. Taigi, vadovaudamiesi EPR dvasia, visi elektromobilių baterijų gamintojai turi kurti baterijas, kurias būtų lengva išardyti, ir pateikti savo klientams technines, eksploatavimo pabaigos detales – EV žymekliai ird EV žymekliai savo ruožtu gali sukurti ir valdyti savo baterijų surinkimo ir perdirbimo tinklus arba perduoti juos trečiajai šaliai. Vyriausybė padės nustatyti nacionalinius standartus, kad procesas būtų racionalesnis. Iš pažiūros sistema atrodo gana graži, tačiau yra keletas labai aiškių trūkumų.

Dabar, kai žinome istoriją ir politiką, galime pasinerti į keletą techninių detalių apie elektromobilių baterijų perdirbimą. Neeksploatuojami akumuliatoriai į sistemą dviem kanalais pateko iš keičiamų akumuliatorių ir iš automobilių. Jų gyvenimo pabaigoje. Pastarojo akumuliatorius vis dar yra automobilio viduje ir išimamas kaip dalis išmontavimo proceso. Tai tebėra labai rankinis procesas, ypač Kinijoje. Po to yra žingsnis, vadinamas išankstiniu apdorojimu. Akumuliatoriaus elementai turi būti ištraukti iš pakuotės ir atidaryti, o tai yra iššūkis, nes nėra standartinio akumuliatoriaus dizaino. Todėl tai turi būti padaryta rankomis, naudojant specialius įrankius.

Kai tik baterija išimamad, kas atsitiks next priklauso nuo automobilyje esančio ličio jonų akumuliatoriaus tipo. Pradėkime nuo NMC akumuliatoriaus, labiausiai paplitusio Kinijoje. Keturi NMC baterijų perdirbėjai nori atsigauti. Katodinės aktyviosios medžiagos. 2019 m. ekonominė analizė apskaičiavo, kad nepaisant to, kad jie sudaro tik 4% baterijų svorio, jie sudaro daugiau nei 60% visos baterijų gelbėjimo vertės. NMC perdirbimo technologijos yra gana brandžios. „Sony“ pradėjo veikti 1999 m. Yra du pagrindiniai technologiniai metodai: pirometalurginis ir hidrometalurginis. Pradėkime nuo Pyro metalurgijos. Pyro reiškia ugnį. Baterija išlydoma į geležies, vario, kobalto ir nikelio lydinį.

Tada geri dalykai išgaunami naudojant hidrometalurginius metodus. Piro metodai išdega. Elektrolitai, plastikai ir ličio druskos. Taigi ne viską galima susigrąžinti. Jis išskiria toksiškas dujas, kurias reikia apdoroti, ir yra gana daug energijos suvartojantis, tačiau pramonėje jis plačiai naudojamas. Hidrometalurgijos metodais naudojamas vandeninis tirpiklis norimoms medžiagoms atskirti kobaltu nuo junginio. Dažniausiai naudojami tirpikliai yra sieros rūgštis ir vandenilio peroksidas, tačiau yra ir daug kitų. Nė vienas iš šių metodų nėra idealus, todėl reikia toliau dirbti siekiant pašalinti jų techninius trūkumus. 2019 m. ličio geležies fosfato baterijos sudaro apie 30 % Kinijos elektromobilių rinkos. Šių baterijų energijos tankis nėra toks didelis, kaip jų NMC, tačiau juose nėra tokių elementų kaip nikelis ir kobaltas. Ten irgi tikriausiai saugiau.

Kinija taip pat pirmauja pasaulyjeer ličio geležies fosfato, baterijų technologijų, Kinijos įmonės, šiuolaikinės amperų technologijos moksle ir komercializacijoje. Yra vienas iš gamybos lyderių šioje srityje. Turėtų būti prasminga, kad šalies pramonė taip pat galėtų perdirbti šias ląsteles. Nepaisant to, šių dalykų perdirbimas pasirodė esąs techniškai sudėtingesnis, nei tikėtasi. Taip yra iš dalies dėl to, kad jie turi įvairesnį medžiagų derinį, todėl reikia atlikti papildomus brangius pirminio apdorojimo darbus,ir tada ekonomiškai ličioGeležies fosfato baterijose nėra tų pačių vertingų metalų, kaip NMC baterijos žino nikelį, varį ar kobaltą. Ir tai lėmė investicijų į nišą trūkumą. Yra keletas daug žadančių hidrometalurginių eksperimentų, kurie sugebėjo išplauti iki 85% ličio ličio karbonato pavidalu.Spėjama, kad tai kainuotų apie 650 USDapdorotitonos išeikvotų ličio geležies fosfato baterijų. Tai apima energijos ir medžiagų sąnaudas, neįskaitant statybos išlaidųgamykla. Galimas ličio atgavimas ir perpardavimas galėtų padėti perdirbti ekonomiškiau, tačiau žiuri vis dar nesidomi šiuo klausimu. Ar šie metodai dar turi būti įgyvendinti komerciniu mastu? 2018 m. sistema numato daug, tačiau ji palieka keletą dalykų. Kaip visi žinome gyvenime, ne viskas susiklosto tvarkingai. Čia trūksta kelių spragų, todėl šiek tiek pakalbėkime apie kai kuriuos vis dar aktualius politikos klausimus. Pagrindinis statistinis tikslas išleidžiant arba žaliavos atkūrimo rodikliai. 98% nikelio kobalto, 85% mangano pačiam ličiui ir 97% retųjų žemių medžiagoms. Oretiškai visa tai įmanoma. Pavyzdžiui, aš ką tik kalbėjau apie 85% ar daugiau ličio išgavimą iš ličio geležies fosfato baterijų. Taip pat minėjau, kad bus sunku pasiekti šį teorinį maksimumą dėl realaus pasaulio neefektyvumo ir skirtumų vietoje. Atminkite, kad yra daug būdų, kaip pagaminti akumuliatoriaus elementus. Supakuotas, parduotas ir naudotas. Niekur nėra standartizacijos, kurią matome su cilindrinėmis baterijomis, parduodamomis jūsų 711. Politikos sistemoje trūksta konkrečių subsidijų ir nacionalinės paramos, kad tai taptų realybe. Kitas didelis rūpestis yra tai, kad ekonominės politikos sistemos nėrat skirti pinigų panaudotų baterijų surinkimui skatinti. Yra keletas bandomųjų išpirkimo programų, kurias vykdo savivaldybės, bet nieko nacionaliniu lygiu. Tai gali pasikeisti, galbūt nustačius rinkliavą ar mokesčius, tačiau šiuo metu privataus sektoriaus dalyviai turi tai finansuoti patys. Tai yra problema, nes šiems dideliems elektromobilių gamintojams nėra mažai ekonominių paskatų rinkti ir perdirbti savo baterijas.

Nuo 2008 m. iki 2015 m. gamybos ir elektromobilių baterijų kaina sumažėjo nuo 1000 USD už kilovatvalandę iki 268. Tikimasi, kad ši tendencija išliks ir ateinančius kelerius metus. Sumažėjusios sąnaudos tapo dar prieinamesnės nei bet kada, tačiau kartu sumažėjo paskata rinkti ir perdirbti šias baterijas. Kadangi šios baterijos taip pat skiriasi viena nuo kitos, sunku padidinti surinkimo pirminio apdorojimo ir perdirbimo procesus, todėl visa įmonė jų gamintojams atima išlaidas. Kas iš pradžių jau dirba gana mažomis maržomis?

Nepaisant to, elektromobilių gamintojai pagal įstatymą pirmieji pradeda tvarkyti ir perdirbti savo senas panaudotas baterijas ir, nepaisant ekonominio viso projekto nepatrauklumo, jie uoliai bendradarbiavo su didelėmis įmonėmis, kad sukurtų oficialius baterijų perdirbimo kanalus. Atsirado keletas didelių perdirbimo įmonių. Pavyzdžiui, Tyson perdirbimas į Zhejiang Huayou Cobalt. Jiangxi Ganfeng ličio, Hunan Brunp ir rinkos lyderio GEM. Tačiau nepaisant šių licencijuotų didelių įmonių, didžiąją Kinijos perdirbimo sektoriaus dalį sudaro mažos nelicencijuotos dirbtuvės. Šios neoficialios parduotuvės neturi tinkamų įrankių ar mokymo. Iš esmės jie eina įnupirkti šias baterijas dėl katodinių medžiagų, perparduodant jas didžiausią kainą pasiūliusiam pirkėjui, o likusią išmesti. Akivaizdu, kad tai yra didžiulis pavojus saugai ir aplinkai. Dėl šių taisyklių ir reglamentų apibrėžimo šios mėsos pjaustyklės gali mokėti elektromobilių savininkams daugiau už jų baterijas, todėl joms teikiama pirmenybė, o ne cituojamiems oficialiems kanalams. Taigi, ličio jonų perdirbimo lygis Kinijoje 2015 m. išlieka gana žemas. Jis buvo apie 2%. Nuo to laiko 2019 m. jis išaugo iki 10 %. Jis muša aštria lazda į akį, bet tai dar toli gražu nėra idealu. Ir 2018 m. sistemoje nenustatytas baterijų surinkimo rodiklis. Keistas praleidimas. Kinija kovojo su šia problema kitoje baterijos srityje – garbingoje švino rūgšties baterijoje, šioje 150 metų senumo technologijoje.yra labai dažnai naudojamas Kinijoje. Jie suteikia žvaigždžių galią savo automobiliams ir vis dar yra labai populiarūs E dviračiams. Taip yra nepaisant naujausių taisyklių, skatinančių juos pakeisti ličio jonais. Šiaip ar taip, Kinijos švino rūgšties akumuliatoriaus perdirbimas gerokai neatitinka lūkesčių ir etalonų. 2017 metais iš 3,3 mln. tonų Kinijoje susidarančių švino rūgšties akumuliatorių atliekų perdirbama mažiau nei 30 proc. Šio mažo perdirbimo procento priežastys labai panašios į ličio jonų atvejį. Neoficialios pjaustymo parduotuvės nepaiso taisyklių ir reglamentų, todėl gali sau leisti mokėti daug daugiau už vartotojų baterijas. Romėnai aiškiai pasakė, kad švinas nėra pati ekologiškiausia medžiaga. Kinija pastaraisiais metais patyrė daugybę didelių apsinuodijimo švinu incidentų dėl šio netinkamo tvarkymo. Taigi vyriausybė neseniai pažadėjo griežtai kovoti su šiomis neoficialiomis parduotuvėmis, kurių, kaip manoma, visoje šalyje yra daugiau nei 200. Tikslas – 2020 m. pasiekti 40 %, o 2025 m. – 70 %. Atsižvelgiant į tai, kad švino rūgšties baterijų perdirbimo procentas Amerikoje siekė 99 % mažiausiai nuo 2014 m., tai neturėtų būti taip sunku.

Atsižvelgiant į techninius ir ekologiniusDėl sunkumų, susijusių su EV baterijų perdirbimu, pramonė pagalvojo apie būdus, kaip geriau panaudoti šiuos daiktus prieš siunčiant juos į kapą. Didžiausias potencialus variantas būtų pakartotinis jų panaudojimas elektros tinklų projektuose. Galų gale, šios baterijos vis dar turi 80% talpos ir gali veikti daugelį metų, kol galiausiai išsikrauna. Jungtinės Valstijos čia pirmauja. Nuo 2002 m. eksperimentavo su naudotais automobilių akumuliatoriais stacionariems energijos kaupimo projektams. Tačiau Kinija atliko keletą įdomių demonstracinių projektų. Vienas iš ilgiausiai veikiančių yra Zhangbei vėjo ir saulės energijos projektas Hebėjaus provincijoje. 1,3 milijardo JAV dolerių vertės projektas atsirado bendromis Kinijos valstybinės įmonės State Grid ir elektromobilių baterijų gamintojos BYD pastangomis, kurios parodė, kad galima naudoti Second Life EV baterijas elektros tinklui palaikyti ir valdyti. Pastaraisiais metais Pekine, Dziangsu mieste atsirado daugiau elektromobilių baterijų perdirbimo projektų, ir tai šviečia. Vyriausybė tam skiria daug dėmesio, bet manau, kad galiausiai ji labiau užkerta kelią perdirbimo problemai, kuri ją išsprendžia. Nes neišvengiama kiekvienos baterijos pabaiga yra perdirbimas arba sąvartynas. Kinijos vyriausybė atliko nuostabų darbą skatindama kurti šią klestinčią ekosistemą. Šalis yra neabejotina lyderė tam tikrais baterijų technologijos aspektais ir, be kita ko, joje yra įsikūrę V milžinai. Jie turi galimybę iš tikrųjų sulenkti automobilių išmetamųjų teršalų kreivę. Taigi tam tikra prasme ši perdirbimo problema yra maloni problema. Tai yra Kinijos sėkmės požymis. Tačiau problema tebėra problema, o pramonė vilkina savo kojas ir kuria tinkamus perdirbimo tinklus, reglamentus ir technologijas.

Kinijos vyriausybė gali pažvelgti į Jungtinių Valstijų politiką, kad gautų tam tikrų gairių ir paskatintų bei įgalintų tinkamus vartotojų perdirbimo įpročius. Subsidijos turi būti skiriamos ne tik gamybos, bet ir pirminio apdorojimo ir perdirbimo technologijų pramonės įmonėms. Priešingu atveju energijos suvartojimas ir žala aplinkai, susijusi su šių baterijų šalinimu, bus didesnė už bet kokią naudą, kurią gausime perėjus prie EV.


Paskelbimo laikas: 2023-01-01