Кина је највеће светско тржиште електричних возила са преко 5,5 милиона продатих до марта 2021. Ово је добра ствар на много начина. Кина има највише аутомобила на свету и они замењују штетне гасове стаклене баште. Али ове ствари имају своје бриге о одрживости. Постоји забринутост због штете по животну средину која је резултат екстракције елемената попут литијума и кобалта. Али још једна брига има везе са надолазећим проблемом отпада. Кина почиње да доживљава водећу ивицу овог проблема.
У 2020. 200.000 тона батерија је повучено из употребе, а очекује се да ће та цифра бити 780.000 тона до 2025. Погледајте надолазећи проблем отпада од ЕВ батерија у Кини и шта највеће светско тржиште ЕВ ради по том питању.
Скоро све Кинеелектрична возила се напајају литијум-јонским батеријама. Лагани су, имају велику густину енергије и дуг животни век, што их чини првим избором за аутомобиле на електрични погон. Батерије имају три главне цкомпоненте и анода, катода и електролит. Оф тхесе, катода је најскупља и најзначајнија. У великој мери разликујемо ове батерије на основу њихових мачјих чамаца. Нда не улазимо сувише дубоко у ово, али већина кинеских ЕВ батерија има катоде направљене или од литијум, никл, манган, кобалт оксида, који се овде називају МЦС. Ове батерије се повлаче када њихов капацитет достигне око 80% што одговара нашем радном веку од око 8 до 10 година. Ово, наравно, зависи од одређених фактора као што су учесталост пуњења, навике у вожњи и услови на путу.
Мислио сам да би волео да знаш. Са првим великим таласом електричних возилакада ће кренути негде у периоду од 2010. до 2011. године, инфраструктура за сакупљање и прераду ових батерија би ускоро требало да буде спремна до краја деценије. То је био изазов и временски оквир са којим је кинеска влада морала да се позабави. Након Олимпијских игара у Пекингу, кинеска влада је почела да промовише производњу и употребу електричних возила широј јавности. У овом тренутку једини прописи којима су се бавили су индустријски безбедносни стандарди. Пошто су многе компоненте батерије прилично токсичне. Почетком 2010. године дошло је до све већег прихватања електричних возила, а са тим и једнако брзо растуће потребе за начином да се носи са њиховим отпадом.
У 2012. говернмент је први пут објавио смернице за целокупну индустрију електричних возила у њој, смернице су нагласиле потребу за, између осталогр ствари, радни систем за рециклажу ЕВ батерија. У 2016. години, неколико министарстава се удружило како би успоставили јединствени правац за проблем отпада ЕВ батерија. Произвођачи електричних возила били би одговорни за опоравак батерија својих аутомобила. Они морају успоставити сопствене мреже сервиса након продаје или веровати трећој страни за прикупљање отпадних ЕВ батерија.
Кинеска влада има тенденцију да прво објави политику, смернице или смернице пре него што касније постави конкретнија правила. Декларација из 2016. ефективно сигнализира компанијама за електрична возила да очекују више о томе у наредним годинама. Као такав, 2018. године, праћење оквира политике је брзо изашло, под називом привремене мере за управљање рециклажом и коришћењем енергетских батерија нових енергетских возила. Питате се да ли значење називате надстрешницом, а такође и хибридима. Орган за спровођење би био Министарство индустрије и информационих технологија или МИИТ.
Обећано је назаду 2016., оквир у великој мери ставља терет на приватне субјекте као што су произвођачи електричних и електричних батерија који се баве овим проблемом. Влада ће превиде неке техничке аспекте подухвата, али то неће учинити сами. Овај оквир је изграђен на врху опште политике управљања коју су Кинези усвојили. Зове се проширена одговорност произвођача или ЕПР. Духовни концепт је пребацивање одговорности узводно са локалних и покрајинских власти на саме произвођаче.
Кинеска влада усвојила је ЕПР, за који верујем да је изашао из западних академских кругова раних 2000-их. Као одговор на директиве ЕУ у вези са растућим проблемом Е отпада, и има интуитивног смисла ако је влада увек та која чисти сав овај Е отпад. Компаније које производе тај отпад никада неће бити подстакнуте да своје ствари лакше рециклирају. Стога, у духу ЕПР-а, сви произвођачи батерија за возила за возила морају да дизајнирају батерије које се лако растављају и пружају техничке детаље на крају животног века својим купцима – ЕВ маркери суд ЕВ маркери заузврат или да поставе и воде сопствене мреже за прикупљање и рециклажу батерија или да их пренесу трећем лицу. Влада ће помоћи да се успоставе национални стандарди за поједностављење процеса. Оквир изгледа прилично леп на површини, али има неких врло јасних недостатака.
Сада када знамо историју и политику, можемо следеће да заронимо у неколико техничких детаља о рециклирању ЕВ батерија. Отпуштени акумулатори су у систем ушли преко два канала из аутомобила на којима се мењају и из аутомобила. На крају свог живота. За ово друго, батерија је још увек у аутомобилу и уклања се као део процеса демонтаже на крају радног века. Ово остаје веома ручни процес, посебно у Кини. Након тога следи корак који се зове предтретман. Ћелије батерије морају да се извуку из паковања и отворе, што је изазов пошто не постоји стандардни дизајн батеријског пакета. Због тога се то мора урадити ручно уз помоћ специјализованих алата.
Када се батерија извадид, шта се дешава нект зависи од типа литијум-јонске батерије у аутомобилу. Почнимо са НМЦ батеријом, најчешћом у Кини. Четири рециклера НМЦ батерија желе да се опораве. Катодни активни материјали. Економска анализа из 2019. процењује да упркос томе што чине само 4% тежине батерија, оне чине преко 60% укупне спасоносне вредности батерија. Технологије НМЦ рециклаже су релативно зреле. Сони је био пионир 1999. Постоје две главне технолошке методе, пирометалуршка и хидрометалуршка. Почнимо са Пиро металлургицал. Пиро значи ватра. Батерија се топи у легуру гвожђа, бакра, кобалта и никла.
Добре ствари се затим извлаче хидрометалуршким методама. Пиро методе сагоревају. Електролити, пластика и литијумове соли. Дакле, не може се све опоравити. Ослобађа токсичне гасове које треба прерадити, и прилично је енергетски интензиван, али га је индустрија широко усвојила. Хидрометалуршке методе користе водени растварач за одвајање жељених материјала помоћу кобалта од једињења. Најчешће коришћени растварачи су сумпорна киселина и водоник пероксид, али постоје и многи други. Ниједна од ових метода није идеална и потребан је даљи рад на отклањању њихових техничких недостатака. Литијум-гвожђе-фосфатне батерије чине око 30% кинеског тржишта електричних возила од 2019. Густине енергије ових батерија нису тако високе као њихове НМЦ колеге, али не садрже елементе попут никла и кобалта. Тамо је такође вероватно сигурније.
Кина је такође водећа у светуер у науци и комерцијализацији литијум гвожђе фосфата, технологијама батерија, кинеској компанији, савременој технологији ампера. Један је од лидера у производњи у овој области. Требало би да има смисла да индустрија земље такође може да рециклира ове ћелије. С обзиром на то, испоставило се да је рециклирање ових ствари технички теже него што се очекивало. Ово је делимично због тога што имају разноврснију мешавину материјала, што захтева додатне скупе радове на претходном третману, анд затим економски литијумГвоздене фосфатне батерије немају исте вредне метале као што НМЦ батерије познају никл, бакар или кобалт. И то је довело до недостатка улагања у нишу. Постоје неки обећавајући хидрометалуршки експерименти који су успели да извуку до 85% литијума у облику литијум карбоната.Шпекулације су да би то коштало око 650 долараобрађиватитона истрошених литијум-гвожђе-фосфатних батерија. То укључује трошкове енергије и материјала, не рачунајући трошкове изградњефабрика. Потенцијални опоравак и препродаја литијума могли би помоћи да се рециклирање учини економски изводљивијим, али жири још није у вези с тим. Да ли ове методе тек треба да се примене у комерцијалном обиму? Оквир за 2018. поставља много тога, али оставља неколико ствари да се пожеле. Као што сви знамо у животу, није све у реду у малом луку. Овде недостаје неколико рупа, па хајде да разговарамо мало о неким политичким питањима која су још увек у ваздуху. Главни статистички циљ при пуштању или стопама поврата сировина. 98% никл кобалта, манган 85% за сам литијум и 97% за материјале ретких земаља. Теоретски, ово је све могуће. На пример, управо сам говорио о опоравку 85% или више литијума из литијум-гвожђе-фосфатних батерија. Такође сам поменуо да ће бити тешко постићи овај теоретски максимум због неефикасности у стварном свету и разлика на терену. Запамтите, постоји много начина на које се могу направити батерије. Упаковано, продато и коришћено. Не постоји ни близу стандардизације коју видимо код цилиндричних батерија које се продају у вашем 711. Политичком оквиру недостају конкретне субвенције и национална подршка да би ово заживело. Још једна велика забринутост је да оквир економске политике не чини нет додијелити новац за подстицање прикупљања истрошених батерија. Постоји неколико пилот програма откупа које воде општине, али ништа на националном нивоу. Ово би се могло променити, можда давањем или порезом, али тренутно играчи из приватног сектора то морају сами да финансирају. Ово је проблем јер постоји мали економски подстицај за ове велике произвођаче електричних возила да сакупљају и рециклирају своје батерије.
Од 2008. до 2015., трошкови производње и ЕВ батерије су опали са 1000 УСД по киловат сату на 268. Очекује се да ће се тај тренд наставити у наредних неколико година. Пад трошкова учинио је још доступнијим него икад, али су у исто време смањили и подстицај за прикупљање и рециклирање ових батерија. А пошто се ове батерије такође разликују једна од друге, тешко је повећати процесе предтретмана сакупљања и рециклаже, тако да се испоставља да цео подухват одлива трошкове за њихове произвођаче. Ко већ ради на прилично малим маргинама за почетак?
Без обзира на то, по закону су произвођачи електричних возила први у реду за руковање и рециклирање својих старих истрошених батерија, и упркос економској непривлачности читавог подухвата, били су марљиви у партнерству са великим компанијама како би успоставили званичне канале за рециклирање батерија. Никло је неколико великих компанија за рециклажу. Примери укључују Тисон рециклирање у Зхејианг Хуаиоу Цобалт. Јиангки Ганфенг литијум, Хунан Брунп и тржишни лидер ГЕМ. Али упркос постојању ових великих компанија са лиценцом, већину кинеског сектора рециклаже чине мале, нелиценциране радионице. Ове неформалне продавнице немају одговарајуће алате или обуку. Они у основи иду навн на ове батерије за њихове катодне материјале, препродавајући их ономе ко понуди највећу понуду, а остатак баца. Очигледно, ово је огроман ризик за безбедност и животну средину. Као резултат оваквог заобилажења правила и прописа, ове продавнице могу да плате власницима електричних возила више за њихове батерије, и као такве имају предност у односу на званичне канале који се не цитирају. Дакле, стопа рециклирања литијум-јона у Кини остаје прилично ниска у 2015. Била је око 2%. Од тада је нарастао на 10% у 2019. Удара оштар штап у око, али ово је још увек далеко од идеалног. А оквир за 2018. не поставља циљ у погледу стопе прикупљања батерија. Чудан пропуст. Кина се бори са овим проблемом на другом фронту батерије, поштованој оловној батерији, овој 150 година старој технологијисе веома често користи у Кини. Они обезбеђују моћ звезда за своје аутомобиле и још увек су веома популарни за Е бицикле. Ово је упркос недавним прописима који подстичу њихову замену литијум јонским. У сваком случају, кинеско рециклирање оловних батерија је далеко испод очекивања и мерила. У 2017, мање од 30% од 3,3 милиона тона отпада од оловних батерија произведених у Кини се рециклира. Разлози за овај низак проценат рециклирања су веома слични литијум-јонском случају. Неформалне продавнице сецкања заобилазе правила и прописе и стога могу приуштити да плате много више за потрошачке батерије. Римљани су јасно ставили до знања да олово није баш еколошки најприхватљивија супстанца. Кина је доживела више великих инцидената тровања оловом последњих година као резултат овог неправилног руковања. Тако се Влада недавно обавезала да ће се обрачунати са овим неформалним радњама, за које се процењује да их има преко 200 широм земље. Циљ је покушати постићи проценат рециклирања од 40% у 2020. и 70% у 2025. Узимајући у обзир да је проценат рециклирања оловних батерија у Америци 99% од најмање 2014. године, то не би требало да буде тако тешко.
С обзиром на техничку и економских потешкоћа повезаних са рециклирањем ЕВ батерија, индустрија је размишљала о начинима да се ове ствари више користе пре него што их пошаљу у гроб. Највећа потенцијална опција била би њихова поновна употреба у пројектима електричне мреже. Ове батерије ипак имају капацитет од 80% и могу да прођу много година пре него што се коначно испразне заувек. Сједињене Државе воде овде. Након што је експериментисала са коришћеним акумулаторима за аутомобиле за стационарне пројекте складиштења енергије од 2002. Али Кина је урадила неке занимљиве демонстрационе пројекте. Један од најдужих оперативних је пројекат енергије ветра и сунца Зхангбеи у провинцији Хебеи. Пројекат вредан 1,3 милијарде долара потиче од заједничких напора кинеског државног предузећа Стате Грид и произвођача батерија за електрична возила БИД, који је показао изводљивост коришћења Сецонд Лифе ЕВ батерија за подршку и управљање електричном мрежом. Последњих година у Пекингу, Ђангсуу, појавило се више пројеката за рециклажу батерија за електромоторне аутомобиле и то сија. Влада ставља велики фокус на ово, али мислим да на крају више спречава проблем рециклирања који га решава. Јер неизбежни крај сваке батерије је или рециклажа или депонија. Кинеска влада је урадила задивљујући посао у подстицању стварања овог успешног екосистема. Земља је неупитни лидер у одређеним аспектима технологије батерија, а поред тога, В гиганти се тамо налазе. Они имају прилику да заиста савијене кривуљу у емисији аутомобила. Дакле, на неки начин, ово питање рециклирања је леп проблем. То је показатељ успеха Кине. Али проблем је и даље проблем и индустрија одуговлачи и успоставља одговарајуће мреже, прописе и технологије за рециклажу.
Кинеска влада може да се ослони на политику Сједињених Држава за неке смернице и подстицање и омогућавање правилних навика рециклирања потрошача. И субвенције треба да се дају предузећима у индустрији технологије предтретмана и рециклаже, а не само у производњи. У супротном, потрошња енергије и штета по животну средину повезана са овим одлагањем батерија ће надмашити било коју корист коју имамо од преласка на ЕВ.
Време поста: 01.08.2023