Čína je najväčším svetovým trhom s elektrickými vozidlami s viac ako 5,5 miliónmi predaných kusov k marcu 2021. Je to dobrá vec v mnohých ohľadoch. Čína má najviac áut na svete a tie nahrádzajú škodlivé skleníkové plyny. Ale tieto veci majú svoje vlastné obavy z udržateľnosti. Existujú obavy z poškodenia životného prostredia v dôsledku ťažby prvkov ako lítium a kobalt. Ďalším problémom je však prichádzajúci problém odpadu. Čína začína pociťovať nábeh tohto problému.
V roku 2020. 200 000 ton batérií bolo vyradených z prevádzky a predpokladá sa, že do roku 2025 to bude 780 000 ton. Pozrite sa na hroziaci problém s odpadom z batérií EV v Číne a na to, čo s tým robí najväčší svetový trh EV.
Takmer celá Čínaelektrické vozidlá sú poháňané lítium-iónovými batériami. Sú ľahké, majú vysokú energetickú hustotu a dlhú životnosť, čo z nich robí prvú voľbu pre elektromobily. Batérie majú tri hlavné ckomponentov a anódy, katódy a elektrolytu. zkatóda je najdrahšia a najvýznamnejšia. Vo veľkej miere rozlišujeme medzi týmito batériami na základe ich mačacích člnov. NAby sme sa do toho ponorili príliš hlboko, ale väčšina čínskych batérií EV má katódy vyrobené z oxidov lítia, niklu, mangánu alebo kobaltu, ktoré sa tu označujú ako MCS. Tieto batérie sa vyraďujú, keď ich kapacita dosiahne cca 80 %, čo zodpovedá našej životnosti cca 8 až 10 rokov. To samozrejme závisí od určitých faktorov, ako je frekvencia nabíjania, jazdné návyky a stav vozovky.
Myslel som, že by si to chcel vedieť. S prvou veľkou vlnou EVna ceste niekedy v rokoch 2010 až 2011 by infraštruktúra na zber a spracovanie týchto batérií musela byť čoskoro pripravená do konca desaťročia. To bola výzva a časový plán, s ktorým sa musela čínska vláda vysporiadať. Po olympijských hrách v Pekingu začala čínska vláda propagovať výrobu a používanie EV pre širokú verejnosť. V súčasnosti sú jedinými predpismi, ktorými sa zaoberajú, priemyselné bezpečnostné normy. Pretože mnohé komponenty batérie sú dosť toxické. Začiatok roka 2010 bol svedkom rastúceho využívania elektrických vozidiel a tým rovnako rýchlo rastúcej potreby spôsobu, ako sa vysporiadať s ich odpadom.
V roku 2012 idevernment po prvýkrát zverejnila usmernenia pre celý priemysel elektrických vozidiel, tieto usmernenia zdôraznili potrebu, okrem iného,r vecí, fungujúci systém recyklácie batérií EV. V roku 2016 sa spojilo niekoľko ministerstiev, aby stanovili jednotné smerovanie problému odpadu z batérií EV. Výrobcovia elektromobilov by boli zodpovední za obnovu batérií svojich áut. Musia si zriadiť vlastné siete popredajných služieb alebo dôverovať tretej strane pri zbere použitých batérií EV.
Čínska vláda má tendenciu najprv deklarovať politiku, usmernenie alebo smerovanie a až potom neskôr stanoviť konkrétnejšie pravidlá. Vyhlásenie z roku 2016 skutočne signalizuje spoločnostiam EV, aby v nadchádzajúcich rokoch očakávali viac. V roku 2018 tak rýchlo vyšli následné opatrenia v rámci politického rámca s názvom prechodné opatrenia na riadenie recyklácie a využívania energetických batérií nových energetických vozidiel. Zaujíma vás, či význam nazývate odkvapy a tiež hybridy. Vynucovacím orgánom by bolo ministerstvo priemyslu a informačných technológií alebo MIIT.
Prisľúbilo to späťv roku 2016 rámec do značnej miery kladie bremeno na súkromné subjekty, ako sú výrobcovia elektromobilov a batérií pre elektromobily, ktorí sa zaoberajú týmto problémom. Vláda bude oveVidieť niektoré technické aspekty tohto úsilia, ale sami to neurobia. Tento rámec je postavený na všeobecnej politike riadenia, ktorú prijali Číňania. Nazýva sa rozšírená zodpovednosť výrobcu alebo EPR. Duchovným konceptom je presunúť zodpovednosť z miestnych a provinčných vlád na samotných výrobcov.
Čínska vláda prijala EPR, ktorý podľa mňa vzišiel zo západnej akademickej obce začiatkom 21. storočia. Ako odpoveď na smernice EÚ týkajúce sa narastajúceho problému s elektroodpadom a dáva intuitívny zmysel, ak všetok tento elektroodpad vždy vyčistí vláda. Spoločnosti, ktoré vyrábajú tento odpad, nebudú nikdy motivované, aby uľahčili recykláciu svojich vecí. V duchu EPR teda musia všetci výrobcovia batérií pre elektromobily navrhovať batérie, ktoré sa dajú ľahko rozobrať a poskytnúť svojim zákazníkom technické detaily o konci životnosti – značky EVd značky EV, aby si buď zriadili a prevádzkovali svoje vlastné siete na zber a recykláciu batérií, alebo ich zadali tretej strane. Vláda pomôže vytvoriť národné štandardy na zefektívnenie procesu. Rámec vyzerá na povrchu celkom pekne, no má niekoľko veľmi jasných nedostatkov.
Teraz, keď poznáme históriu a politiku, môžeme sa ďalej ponoriť do niekoľkých technických podrobností o recyklácii batérií EV. Vyradené batérie sa do systému dostali cez dva kanály z áut, ktoré prechádzajú výmenou batérie, a z áut. Na konci ich života. V druhom prípade je batéria stále vo vnútri vozidla a je odstránená v rámci procesu demontáže na konci životnosti. Toto zostáva veľmi manuálny proces, najmä v Číne. Potom nasleduje krok nazývaný predúprava. Články batérie je potrebné vytiahnuť z obalu a otvoriť, čo je problém, pretože neexistuje štandardný dizajn batérie. Preto sa to musí robiť ručne pomocou špeciálnych nástrojov.
Po vybratí batéried, čo sa stane next závisí od typu lítium-iónovej batérie vo vnútri auta. Začnime batériou NMC, najbežnejšou v Číne. Štyria recyklátori batérií NMC chcú obnoviť. Katódové aktívne materiály. Ekonomická analýza z roku 2019 odhaduje, že napriek tomu, že tvoria iba 4 % hmotnosti batérií, tvoria viac ako 60 % celkovej hodnoty záchrany batérií. Recyklačné technológie NMC sú pomerne vyspelé. Spoločnosť Sony sa stala priekopníkom v roku 1999. Existujú dve hlavné technologické metódy, pyrometalurgická a hydrometalurgická. Začnime s Pyro metalurgical. Pyro znamená oheň. Batéria je roztavená do zliatiny železa, medi, kobaltu a niklu.
Dobré veci sa potom získavajú pomocou hydrometalurgických metód. Pyro metódy spália. Elektrolyty, plasty a lítne soli. Takže nie všetko sa dá obnoviť. Uvoľňuje toxické plyny, ktoré je potrebné spracovať, a je dosť energeticky náročný, no priemysel ho vo veľkej miere prijal. Hydrometalurgické metódy používajú vodné rozpúšťadlo na oddelenie požadovaných materiálov kobaltom zo zlúčeniny. Najbežnejšie používané rozpúšťadlá sú kyselina sírová a peroxid vodíka, ale existuje aj mnoho ďalších. Žiadna z týchto metód nie je ideálna a je potrebná ďalšia práca na odstránení ich technických nedostatkov. Lítium-železofosfátové batérie tvoria od roku 2019 približne 30 % čínskeho trhu s elektromobilmi. Hustota energie týchto batérií nie je taká vysoká ako u ich náprotivkov NMC, ale neobsahujú prvky ako nikel a kobalt. Tam tiež asi bezpečnejšie.
Čína je tiež svetovým lídromer vo vede a komercializácii fosforečnanu lítneho a železa, technológie batérií, čínska spoločnosť, súčasná technológia ampér. Je jedným z lídrov vo výrobe v tejto oblasti. Malo by dávať zmysel, aby priemysel krajiny dokázal recyklovať aj tieto bunky. Ako už bolo povedané, ukázalo sa, že recyklácia týchto vecí je technicky náročnejšia, než sa očakávalo. Čiastočne je to spôsobené tým, že majú pestrejšiu zmes materiálov, čo si vyžaduje dodatočnú nákladnú predúpravu,a potom ekonomicky lítiumŽelezofosfátové batérie nemajú také cenné kovy ako batérie NMC, ktoré poznajú nikel, meď alebo kobalt. A to viedlo k nedostatku investícií do výklenku. Existuje niekoľko sľubných hydrometalurgických experimentov, ktoré dokázali vylúhovať až 85 % lítia vo forme uhličitanu lítneho.Špekuluje sa, že by to stálo asi 650 dolárovspracovaťtona použitých lítium-železofosfátových batérií. To zahŕňa náklady na energiu a materiál, nepočítajúc náklady na výstavbutováreň. Potenciálne získavanie a opätovný predaj lítia by mohlo prispieť k tomu, aby bola recyklácia ekonomicky uskutočniteľnejšia, ale porota je v tom stále mimo. Musia byť tieto metódy ešte implementované v komerčnom meradle? Rámec na rok 2018 obsahuje veľa vecí, no ponecháva niekoľko vecí, ktoré treba splniť. Ako všetci v živote vieme, nie všetko sa vyrieši úhľadnou mašličkou. Chýba tu niekoľko dier, poďme sa teda trochu porozprávať o niektorých politických otázkach, ktoré sú stále vo vzduchu. Hlavný štatistický cieľ pri uvoľňovaní alebo miere zhodnocovania surovín. 98 % nikel kobalt, mangán 85 % pre samotné lítium a 97 % pre materiály vzácnych zemín. Oreticky je toto všetko možné. Napríklad som práve hovoril o regenerácii 85% alebo viac lítia z lítium-železofosfátových batérií. Tiež som spomenul, že bude ťažké dosiahnuť toto teoretické maximum kvôli neefektívnosti v reálnom svete a rozdielom v praxi. Pamätajte, že existuje veľa spôsobov, ako vyrobiť batériové články. Zabalené, predané a použité. Neexistuje nikde blízko k štandardizácii, ktorú vidíme pri valcových batériách predávaných vo vašom 711. V politickom rámci chýbajú konkrétne dotácie a národná podpora, aby sa to stalo skutočným životom. Ďalším veľkým problémom je, že rámec hospodárskej politiky niet prideľovať peniaze na stimuláciu zberu použitých batérií. Existuje niekoľko pilotných programov spätného odkúpenia, ktoré prevádzkujú obce, ale nič na národnej úrovni. To by sa mohlo zmeniť, možno odvodom alebo daňou, ale práve teraz to musia financovať hráči zo súkromného sektora sami. Toto je problém, pretože pre týchto veľkých výrobcov elektromobilov existuje len malá ekonomická motivácia, aby zbierali a recyklovali svoje batérie.
Od roku 2008 do roku 2015 klesli náklady na výrobu a batériu EV z 1 000 USD za kilowatthodinu na 268. Očakáva sa, že tento trend bude pokračovať aj v nasledujúcich rokoch. Pokles nákladov sa stal ešte dostupnejším ako kedykoľvek predtým, no zároveň znížil motiváciu zbierať a recyklovať tieto batérie. A keďže sa tieto batérie navzájom líšia, je ťažké zväčšiť proces predúpravy a recyklácie zberu, takže sa celý tento podnik ukazuje ako nákladná záťaž pre ich výrobcov. Kto už pracuje na dosť tesných rozpätiach?
Bez ohľadu na to sú výrobcovia elektromobilov podľa zákona prví v rade, aby naložili a recyklovali svoje staré vybité batérie, a napriek ekonomickej neatraktivite celého podniku usilovne spolupracovali s veľkými spoločnosťami, aby vytvorili oficiálne kanály na recykláciu batérie. Vzniklo niekoľko veľkých recyklačných spoločností. Príklady zahŕňajú recykláciu Tyson do Zhejiang Huayou Cobalt. Jiangxi Ganfeng lithium, Hunan Brunp a líder na trhu GEM. Ale napriek existencii týchto licencovaných veľkých spoločností, väčšinu čínskeho recyklačného sektora tvoria malé, nelicencované dielne. Tieto neformálne obchody nemajú vhodné nástroje ani školenia. V podstate idú dozískajú tieto batérie za ich katódové materiály, predá ich tomu, kto ponúkne najvyššiu cenu, a zvyšok vyhodí. Je zrejmé, že ide o obrovské bezpečnostné a environmentálne riziko. V dôsledku tohto obchádzania pravidiel a predpisov môžu tieto obchody so špecialitami platiť majiteľom elektromobilov viac za ich batérie, a preto sú uprednostňované pred oficiálnymi kanálmi. Miera recyklácie lítium-iónových batérií v Číne teda zostáva v roku 2015 pomerne nízka. Bola približne 2 %. Odvtedy vzrástol na 10 % v roku 2019. Poráža ostrú palicu do oka, no k ideálu to má ešte ďaleko. A rámec na rok 2018 nestanovuje cieľ týkajúci sa miery zberu batérií. Zvláštne vynechanie. Čína zápasí s týmto problémom na inom fronte batérií, úctyhodnej olovenej batérii, tejto 150 rokov starej technológiisa v Číne veľmi bežne používa. Poskytujú hviezdnu silu pre svoje automobily a sú stále veľmi obľúbené pre bicykle E. A to aj napriek nedávnym nariadeniam, ktoré podporujú ich nahradenie lítium-iónmi. V každom prípade čínska recyklácia olovenej batérie ďaleko zaostáva za očakávaniami a štandardmi. V roku 2017 sa v Číne recykluje menej ako 30 % z 3,3 milióna ton odpadu z olovených batérií. Dôvody tohto nízkeho percenta recyklácie sú veľmi podobné ako v prípade lítium-iónového prípadu. Neformálne predajne potravín obchádzajú pravidlá a predpisy, a preto si môžu dovoliť zaplatiť oveľa viac za batérie spotrebiteľov. Rimania dali jasne najavo, že olovo nie je práve tá najekologickejšia látka. Čína zažila v posledných rokoch viaceré závažné prípady otravy olovom v dôsledku tohto nesprávneho zaobchádzania. Vláda sa preto nedávno zaviazala zakročiť proti týmto neformálnym obchodom, ktorých je podľa odhadov viac ako 200 po celej krajine. Cieľom je pokúsiť sa dosiahnuť 40% percento recyklácie v roku 2020 a 70% v roku 2025. Vzhľadom na to, že percento recyklácie olovených batérií v Amerike je minimálne od roku 2014 na úrovni 99%, nemalo by to byť také ťažké.
Vzhľadom na technické a ekologickéVzhľadom na problémy spojené s recykláciou batérií elektromobilov sa priemysel zamyslel nad spôsobmi, ako tieto veci viac využiť, kým ich pošle do hrobu. Najvyššou potenciálnou možnosťou by bolo ich opätovné použitie v projektoch energetických sietí. Tieto batérie majú predsa len 80% kapacitu a môžu trvať mnoho rokov, kým sa definitívne vybijú. Tu vedú Spojené štáty americké. Od roku 2002 sme experimentovali s použitými autobatériami pre projekty stacionárneho skladovania energie. Čína však urobila niekoľko zaujímavých demonštračných projektov. Jedným z najdlhšie fungujúcich je projekt veternej a solárnej energie Zhangbei v provincii Hebei. Projekt v hodnote 1,3 miliardy dolárov vychádza zo spoločného úsilia čínskeho štátneho podniku State Grid a výrobcu batérií pre elektromobily BYD, ktorý demonštroval uskutočniteľnosť použitia batérií Second Life EV na podporu a správu elektrickej siete. Viac projektov na recykláciu batérií EV sa v posledných rokoch objavilo v Pekingu, Jiangsu, na odpad a svieti to ďalej. Vláda na to kladie veľký dôraz, ale myslím si, že v konečnom dôsledku skôr predchádza problémom s recykláciou, ktorý to rieši. Pretože nevyhnutným koncom každej batérie je buď recyklácia, alebo skládka. Čínska vláda odviedla obdivuhodnú prácu pri podpore vytvárania tohto prosperujúceho ekosystému. Krajina je nespochybniteľným lídrom v určitých aspektoch technológie batérií a okrem toho tam sídlia giganty V. Majú šancu skutočne ohnúť krivku emisií automobilov. Takže istým spôsobom je tento problém s recykláciou pekný problém. Je to znak úspechu Číny. Ale problém je stále problémom a priemysel sa ťahá za nohy a vytvára správne recyklačné siete, predpisy a technológie.
Čínska vláda sa môže pozrieť na politiku Spojených štátov, aby poskytla určité usmernenia a stimuly a umožnila správne návyky spotrebiteľov pri recyklácii. A dotácie je potrebné poskytnúť podnikom v odvetviach predúpravy a recyklačných technológií, nielen vo výrobe. V opačnom prípade spotreba energie a škody na životnom prostredí spojené s touto likvidáciou batérií prevážia všetky výhody, ktoré získame z prechodu na EV.
Čas odoslania: august-01-2023