Các nhà sản xuất ô tô thường tự hào quảng bá các hoạt động phát triển bền vững của mình. Từ việc sử dụng vật liệu nội thất tái chế, đến xây dựng các nhà máy sản xuất ô tô tiên tiến thân thiện với môi trường, cam kết loại bỏ dần nhiên liệu hóa thạch. Môi trường thường là trọng tâm khi các nhà sản xuất ô tô thảo luận về việc chế tạo phương tiện mới.
Điều gì sẽ xảy ra khi pin của những chiếc xe mới này đã hết tuổi thọ?
Công nghệ thay đổi một cách nhanh chóng, nhưng việc áp dụng công nghệ là một quá trình chậm chạp, đặc biệt khi cần có sự thay đổi mô hình để chuyển từ phương tiện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch sang phương tiện chạy bằng pin-điện (BEV). Khi mỗi giai đoạn phát triển lặp đi lặp lại, chúng ta cân nhắc bước tiếp theo. Đương nhiên, rất nhiều thời gian đã được dành cho thành phần cấu tạo của xe điện cũng như sự thừa nhận những lợi ích môi trường trước mắt của xe điện trên đường, chẳng hạn như loại bỏ khói thải và hít thở không khí sạch hơn. Nhưng điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?
Xe điện là là một sự khác biệt độc đáo so với các loại xe sử dụng động cơ đốt trong vì chúng được cung cấp năng lượng từ pin khổng lồ, nặng khoảng 1000 pound. Các nhà sản xuất đều lưu ý rằng những loại pin này có tuổi thọ cao. Tuy nhiên, các nhà môi trường đã đặt câu hỏi điều gì sẽ xảy ra một khi điều không thể tránh khỏi xảy ra.
Một khi pin EV không còn sử dụng được trên xe, chúng sẽ đi theo con đường tương tự như pin hybrid. Hiện tại, các loại pin hybrid nhỏ hơn được các nhà tái chế ô tô gửi đến các công ty sẽ tháo dỡ pin thành các thành phần vật liệu khác nhau để sử dụng trong tương lai. Một cách tiếp cận tương tự được kỳ vọng sẽ áp dụng cho pin xe điện nhưng ở quy mô lớn hơn rất nhiều.
Trong pin EV có gì?
Pin xe điện được tạo thành từ các mô-đun chứa hàng trăm đến hàng nghìn cell pin khó mở. Các tế bào chứa các yếu tố có giá trị nhất. Tuy nhiên, do thiếu tiêu chuẩn hóa trong thiết kế pin xe điện, cấu trúc của tế bào sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại xe. Do đó, không có cách tiếp cận nào phù hợp cho tất cả để trích xuất các nguyên tố có giá trị, điều này làm phức tạp quá trình tái chế. Bất chấp điều đó, mỗi tế bào đều chứa cathode, anode, chất điện phân và chất phân tách. Cathode có chứa các kim loại có giá trị nhất là niken và coban, nhưng thách thức là người ta phải mổ xẻ từ pin đến mô-đun, tế bào đến Cathode để chiết xuất một lượng rất nhỏ các kim loại này.
Cơ hội tái chế kim loại quý
Càng nhiều niken và coban có thể được tái sử dụng từ pin thì càng cần ít việc khai thác để tạo nguồn nguyên liệu cho pin trong tương lai. Redwood Materials đã thực hiện chương trình thí điểm tái chế pin xe điện và mang lại kết quả đầy hứa hẹn. Được dẫn dắt bởi cựu CTO Tesla, JB Straubel, Redwood đã sử dụng hơn 1200 bộ pin từ các loại xe điện và xe hybrid chạy pin của Toyota, VW, Ford và Volvo. Redwood đạt hiệu suất 95% trong việc chiết xuất Lithium, Cobalt, Nickel và Copper từ các loại pin này.
Có một cơ hội lớn để tái sử dụng những kim loại có giá trị này để sản xuất pin EV trong tương lai. Tuy nhiên, kết quả sẽ xảy ra khi có thêm nhiều xe điện chạy trên đường và nhiều pin hơn tham gia vào vòng quay tái chế kim loại của chúng. Với doanh số bán xe điện tăng theo cấp số nhân, đơn giản là không có nhiều xe điện có pin sẵn sàng để sử dụng vào thời điểm này. Theo Cục Thống kê Giao thông Vận tải, khoảng 50.000 xe điện đã được bán ở Mỹ vào năm 2013 trong khi vào năm 2023, gần 1,2 triệu xe điện đã được bán. Do đó, nếu người ta giả sử một thập kỷ là tuổi thọ trung bình của pin EV, thì có thể phải mất một thập kỷ nữa để các nhà sản xuất thực sự bắt đầu thu được lợi ích từ việc tái chế pin EV.
Vào thời điểm những chiếc xe điện hiện tại trên thị trường, chẳng hạn như Kia EV6, đã sẵn sàng để thay thế pin trong vòng 10 đến 15 năm kể từ bây giờ, người ta có thể mong đợi các nhà sản xuất ô tô sẽ có các biện pháp tái chế pin rõ ràng. Khối lượng pin khổng lồ sẽ mang lại một chiến lược khai thác có thể được cải tiến trong nhiều năm kể từ khi thương hiệu đó loại bỏ dần các loại pin ban đầu. Hiện nay, vẫn chưa có nhiều loại pin có thể nghiên cứu để tìm hiểu quá trình này.
Đạo luật giảm lạm phát
Với việc Trung Quốc đã bán được 6,7 triệu xe điện vào năm ngoái, không có gì đáng ngạc nhiên khi họ cũng thống trị ngành tái chế pin EV trị giá hàng tỷ đô la. Với việc ngành công nghiệp này được dự đoán sẽ tăng lên 18 tỷ USD vào năm 2028, Hoa Kỳ đang sử dụng Đạo luật Giảm lạm phát như một biện pháp để khuyến khích tái chế pin. Luật pháp có 2 yêu cầu về tính đủ điều kiện liên quan đến các bộ phận của xe điện cần được đáp ứng để đủ điều kiện nhận tổng tín dụng thuế $7500:
- Để đủ điều kiện nhận khoản tín dụng khoáng sản quan trọng trị giá 3.750 USD, 50% khoáng chất quan trọng trong pin của xe điện cần được “chiết xuất hoặc xử lý tại Hoa Kỳ hoặc đối tác trong hiệp định thương mại tự do của Hoa Kỳ hoặc được tái chế ở Bắc Mỹ” cho mẫu xe năm 2024. yêu cầu tỷ lệ phần trăm tối thiểu tăng 10% mỗi năm, bắt đầu từ 40% cho năm 2023 và tăng dần lên 80% cho những năm mô hình 2027 trở đi.
- Để nhận được khoản tín dụng thành phần pin trị giá 3.750 USD, 50% thành phần pin của xe điện phải được “sản xuất hoặc lắp ráp tại Bắc Mỹ” cho mẫu xe năm 2024. Tỷ lệ phần trăm tối thiểu tăng lên mỗi năm lên 100% cho mẫu xe năm 2029 trở đi.
Tái sử dụng pin EV
Ngoài việc tái chế các thành phần pin, tái sử dụng pin EV là một lựa chọn khác khi pin EV đã hết vòng đời trên xe. Năm 2018, Nissan đã tái sử dụng 148 pin Leaf EV mới và đã qua sử dụng để cung cấp năng lượng cho sân vận động ArenA của Amsterdam. Hệ thống lưu trữ năng lượng được tạo ra bằng các loại pin này tạo ra 3 megawatt điện và được sử dụng làm nguồn dự phòng trong thời gian ngừng hoạt động hoặc thời gian có nhiều người sử dụng.
JDpower
