Pasaulinės energijos transformacijos bangoje naujos energijos transporto priemonės ir energijos kaupimo sistemos stulbinančiu tempu keičia pramonės kraštovaizdį. Tačiau akumuliatoriams baigus savo misiją, jų perdirbimas ir pakartotinis naudojimas tyliai perauga į nematomą kovą, susijusią su aplinkos sauga, išteklių strategija ir pramonės ateitimi. Šis mūšis, vykstantis be dūmų, virpina trilijonų-dolerių rinkos nervus ir lemia, ar žmonija tikrai gali pasiekti uždarą-žaliosios energijos ciklą.
I. Išėjimo į pensiją požiūris: milijardo{1}}dolerių rinkos „saldūs spąstai“
Kinijos naujų energetinių transporto priemonių nuosavybė perkopė 31,4 mln. Remiantis 5-8 metų energijos baterijų tarnavimo laiku, 2025 m. išeinama į 1,04 mln. tonų, o iki 2030 m. – iki 3,5 mln.
Aplinkosaugos bomba: Išnaudotoje baterijoje yra sunkiųjų metalų, tokių kaip kobaltas ir nikelis, taip pat elektrolitas. Atsitiktinai išmetama viena tona baterijų atliekų gali užteršti 600 000 litrų požeminio vandens, o taršos pavojus tęsiasi šimtmetį. 2024 m. gaisras nelegaliai išmontavimo ceche Sičuane atskleidė mirtiną grėsmę neapdorotam perdirbimui mažose dirbtuvėse.
Išteklių apribojimai: Kinijos išorinė priklausomybė nuo nikelio, kobalto ir ličio viršija 80%. Tačiau ličio, kobalto ir nikelio perdirbimas iš išnaudotų baterijų gali patenkinti atitinkamai 24%, 31,2% ir 16,8% šalies metinio poreikio, todėl tai yra tikra „miesto kasykla“. Šiuo metu standartizuotas perdirbimo lygis yra mažesnis nei 25%, o daug išteklių patenka į neformalius kanalus.
Pramoninė trintis: Teisėtos įmonės turi investuoti šimtus milijonų juanių, kad sukurtų aplinkai nekenksmingas gamybos linijas, o juodosios dirbtuvės ima žaliavų šaltinius aukštomis kainomis, todėl pirmaujančios įmonės, pvz., CATL, susiduria su perdirbimo sąnaudomis. 2024 m. smukus ličio karbonato kainoms mažos ir vidutinės įmonės dar labiau įtraukė į dilemą „perdirbimas reiškia nuostolius“.
II. Technologinio proveržio mūšis: nuo fizinio išmontavimo iki biometalurgijos
Šioje konkurencijoje dėl išteklių technologinės naujovės tapo raktu, padedančiu išeiti iš aklavietės. Šiuo metu pramonė turi tris lygiagrečius technologinius kelius:
Fiziniai metodai: Ankstyvasis įprastas mechaninis smulkinimo metodas buvo palaipsniui panaikintas dėl mažo metalo regeneravimo laipsnio ir didelės dulkių taršos. Sičuano universiteto ir „Myriad Solar“ jungtinės laboratorijos sukurta žemos temperatūros plazmos smulkinimo technologija padidino aliuminio ir vario regeneravimo greitį iki 98 %, o energijos sąnaudas sumažino 40 %.
Cheminiai metodai: Hidrometalurgija dominuoja pagrindinėje srityje, tačiau ji kenčia nuo didelio rūgščių{0}}šarmų suvartojimo ir ilgų proceso srautų. „Brunp Recycling“ „trumpojo- srauto regeneravimo technologija“ pašalina tarpinius valymo etapus, todėl ličio atgavimo greitis viršija 91 %, o išlaidos sumažinamos 35 %. CATL tiesioginio elektrodų plokštelių regeneravimo procesas atkūrė medžiagos našumą iki 95%, gerokai viršijant pramonės vidurkį.
Biologiniai metodai: Mikrobų išplovimo technologija yra ateities kryptis. Tam tikros įmonės laboratoriniai duomenys rodo, kad jos auginamos Acidithiobacillus ferrooxidans gali išgauti daugiau nei 80% nikelio per 72 valandas, o tai penkis kartus sutrumpina proceso laiką, palyginti su tradiciniais metodais, ir pašalina stiprių rūgščių poreikį.
Technologinė konkurencija išsiplėtė į žvalgybos sritį. CATL pristatė AI vizualinio atpažinimo sistemą, kuri gali apdoroti 20 baterijų blokų per minutę su 99,7% tikslumu rūšiuojant, o tai kainuoja tik 10% rankų darbo. „Tianqi Automation“ visiškai automatinė išmontavimo linija užtikrina tikslų baterijų blokų išmontavimą naudojant klijus, naudojant lazerio padėties nustatymą ir robotų rankų bendradarbiavimą, todėl vienos linijos gamybos pajėgumas padidėja 300%.
III. Politikos mūšio laukas: nuo vietinių pilotų iki pasaulinių standartų
Politikos formuotojai pertvarko pramonės ekosistemą taikydami „morkų ir lazdelių“ strategiją:
Buitinės pastangos: Pramonės ir informacinių technologijų ministerijos peržiūrėtos administracinės priemonės, skirtos visapusiškam naujų energiją naudojančių transporto priemonių panaudotų baterijų panaudojimui (2024 m. leidimas) padidino ličio regeneravimo rodiklį nuo 85 % iki 90 % ir įtraukė naujus privalomus reikalavimus, pvz., ne mažiau kaip 98 % elektrodų miltelių regeneravimo koeficientą. Sičuanas ėmėsi iniciatyvos bandant „regioninio mazgo“ modelį, planuodamas pastatyti 4–5 centrus, kuriuose būtų integruotos perdirbimo, saugojimo, transportavimo ir testavimo funkcijos, siekiant išspręsti „mažų, išsibarsčiusių ir netvarkingų“ operacijų problemą.
Tarptautinis konkursas: Naujajame ES baterijų reglamente reikalaujama, kad iki 2027 m. būtų visiškai aprėptos energijos baterijų anglies pėdsako deklaracijos, o JAV infliacijos mažinimo įstatyme perdirbtų medžiagų dalis įtraukiama į subsidijų vertinimą. Kinijos įmonės susiduria su „žaliomis kliūtimis“ savo planuose užsienyje. CATL bendradarbiavo su Ellen MacArthur fondu, kad sukurtų baterijos pasų sistemą, siekdama turėti įtakos tarptautinių standartų-nustatyme.
Atsekamumo revoliucija: Nacionalinė viso gyvavimo ciklo baterijų atsekamumo valdymo platforma sujungė duomenis iš daugiau nei 10 milijonų transporto priemonių, todėl naudojant blokų grandinės technologiją pasiekiamas visiškas-grandinės stebėjimas nuo gamybos iki išmontavimo. Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC) patvirtino Henano provincijos vadovaujamas tarptautinio standarto gaires dėl panaudotų baterijų iškrovimo, pateikdama Kinijos sprendimą pasaulinei perdirbimo sistemai.
IV. Verslo modelio naujovės: nuo linijinės ekonomikos iki žiedinės ekosistemos
Pirmaujančios įmonės kuria trijų naujų tipų ekosistemas:
Automobilių gamintojo uždaros kilpos: „Tesla“, bendradarbiaudama su trečiosiomis šalimis, sukūrė „gamybos-naudojimo-perdirbimo-perdirbimo“ sistemą, o Šanchajaus „Gigafactory“ perdirbtos baterijų medžiagos sudaro 15 % naujose transporto priemonėse naudojamų medžiagų. BYD pristatė „baterijų banko“ modelį, leidžiantį naudotojams gauti transporto priemonių pirkimo subsidijas prekiaujant nebenaudojamais akumuliatoriais, formuojant vartotoją{5}}priimtą perdirbimo tinklą.
Kaskadinis panaudojimas: „State Grid Henan Electric Power Company“ panaudojo naudotas baterijas kaip atsarginius maitinimo šaltinius ryšio bazinėms stotims, kasmet sutaupydama 12 000 juanių elektros energijos sąnaudų vienai stočiai. CATL ir „China Southern Power Grid“ bendradarbiavo kurdamos energijos kaupimo stotis, prailgindamos išnaudotų baterijų tarnavimo laiką 5-8 metais ir sumažindamos kainą už kilovatvalandę iki mažiau nei 0,3 juanio.
Pramonės aljansai: GEM vadovavo „Kinijos energijos baterijų perdirbimo pramonės aljanso“ steigimui, kartu su automobilių ir akumuliatorių gamintojais kuriant perdirbimo tinklus. JD Technology „Jinglan Platform“ suderina pasiūlą ir paklausą naudodama didelius duomenis, sumažindama perdirbimo spindulį 60% ir sumažindama logistikos išlaidas 25%.
Technologinė kartų kaita: Ketvirtosios kartos technologijos, pvz., biometalurgija ir ultragarsinis atskyrimas, turėtų pradėti komercinius bandomuosius etapus iki 2025 m., todėl ličio perdirbimo išlaidos gali sumažėti dar 50 % ir iš esmės pakeisti pramonės ekonominį modelį.
Anglies aktyvų konkursas: Plečiantis nacionalinei anglies dioksido rinkai, perdirbus 1 kilogramą medžiagų galima sumažinti anglies dvideginio išmetimą 7–10 %. Įmonės turi sukurti anglies pėdsakų apskaitos sistemas, kad išmetamų teršalų sumažinimą paverstų finansiniu turtu.
Visuotinis išdėstymas: Kinijos įmonių užjūrio bazės Indonezijoje, Vengrijoje ir kitose vietose jau sudaro 30 % pasaulinių gamybos pajėgumų, tačiau jos turi laikytis vietinių aplinkosaugos taisyklių ir kultūrinių skirtumų. CATL Vokietijos gamykla sumažino atitikties sąnaudas 40 % dėl vietinių pirkimų ir bendruomenės įsitraukimo.
Šioje nematomoje kovoje kiekviena išnaudota baterija yra strateginių išteklių, rizikos aplinkai ir komercinės vertės derinys. Pramonei pereinant nuo „laukinio augimo“ prie „reguliuojamų operacijų“, triguba technologinių naujovių, politikos gairių ir verslo modelio naujovių paskata paverčia šią kovą pagrindine kampanija, skatinančia žaliosios energijos revoliuciją. Kaip teigė CATL pirmininkas Robinas Zengas: „Tikimės, kad iki 2042 m. pusę savo baterijų pagaminsime iš perdirbto ličio. Tai ne tik įmonės siekis, bet ir būtinas kelias žmonijai siekti tvaraus vystymosi.