استخدام الحرارة المتبقية لبطاريات الطاقة المتقاعدة يتم الاعتراف به بشكل متزايد باعتباره بعداً حاسماً في السيارة الكهربائية (EV) الاقتصاد الدائري. ومع تقاعد البطاريات من السيارات، فإنها غالبا ما تحتفظ بالقدرة المتبقية والطاقة المتجسدة.
1. فهم مفهوم الحرارة المتبقية في البطاريات المتقاعدة
1.1 ماذا يعني "استخدام الحرارة المتبقية"؟
وفي هذا السياق، تعتبر "الحرارة المتبقية" استعارة: حتى بعد أن تعتبر بطارية الطاقة "متقاعدة" من دورها الأساسي في السيارة الكهربائية، فإنها لا تزال تحتفظ بالطاقة القابلة للاستخدام والمواد والأداء الذي يمكن إعادة استخدامه. ويمكن أن تتجلى هذه الإمكانيات في:
التطبيقات المتسلسلة / الحياة الثانيةعندما تنخفض سعة البطارية (على سبيل المثال إلى 50-80٪ من السعة الأصلية) ، قد لا تعد تشغيل السيارة بشكل موثوق ، لكنها لا تزال تخدم أدوار ذات طلب أقل (على سبيل المثال تخزين الطاقة الثابتة ، الطاقة خارج الشبكة ، المركبات الزراعيةإضاءة الشارع).
استعادة المواد وإعادة تدويرهابمجرد أن تتدهور خلايا البطارية أكثر (على سبيل المثال أقل من 40٪) ، يمكن تفكيكها ومعالجتها لاسترداد الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز وغيرها من المعادن لإعادة استخدامها في إنتاج البطارية الجديدة.
وبالتالي، استخدام الحرارة المتبقية ويشمل كل من الاستخدام الثانوي وإعادة التدوير الكامل - الجسر بين إعادة استخدام الطاقة والدوائرية للمواد.
1.2 الحجم والإلحاح
وفقًا لمقالة CCTV ، من المتوقع أن يصل حجم البطارية المتقاعدة في الصين إلى حوالي 820،000 طن في عام 2025. بحلول عام 2028، قد يتجاوز العدد 4 ملايين طن. تشير توقعات السوق إلى أنه بحلول عام 2030 ، قد يتجاوز حجم الاستخدام الشامل لبطاريات الطاقة المتقاعدة 100 مليار يوان.
تسلط هذه الأرقام الضوء على أننا ندخل مرحلة ناضجة من تقاعد البطارية على نطاق واسع - مما يجعل استخدام الحرارة المتبقية لبطاريات الطاقة المتقاعدة ليس ممارسة متخصصة، ولكن ضرورة منهجية.
2- الحواجز والتعقيد في التنفيذ
2-1 سوق إعادة التدوير مجزأة وضعف المشاركة الرسمية
أحد التحديات الأكبر هو اضطراب الصناعة. وتشير المقالة إلى أن العديد من البطاريات المتقاعدة تباع إلى "ورش عمل" صغيرة غير مرخصة تفتقر إلى المعدات المناسبة أو بروتوكولات السلامة أو التتبع. وهذا يسبب أن "إعادة التدوير غير الرسمي" يطرد اللاعبين المنظمين بشكل أفضل، ويؤدي إلى معدلات استرداد إجمالية منخفضة. اعتبارا من عام 2023، فإن معدل إعادة التدوير الرسمي الموحد لبطاريات الطاقة في الصين أقل من 25٪.
قد تقدم هذه الجهات الفاعلة الصغيرة أسعار شراء عالية على الفور ، ولكن تفكيكها خام ومدمر ، وغالبا ما يفقد قيمته في الكفاءة والسلامة.
2-2 التنوع التقني وعدم التوحيد القياسي
تأتي بطاريات الطاقة من العديد من الشركات المصنعة ، والكيمياء (NMC ، LFP ، إلخ) ، وتنسيقات التعبئة والتغليف ، ووحدات التحكم. عدم وجود معايير موحدة تصميم البطارية، هندسة الوحدات، وضع العلامات، أو واجهة التفكيك يجعل إعادة التدوير الآلي أو القابل للتوسع صعبة للغاية.
على سبيل المثال ، قد تحتوي حزمة البطارية على مئات المسامير والأجهزة الاستشعارية والموصلات. يجب أن يتكيف أي نظام أتمتة مع التصاميم المتغيرة - وهو عبء تقني عالي.
2.3 انخفاض العائدات وارتفاع التكلفة والاختلافات الاقتصادية
استعادة المعادن والمواد مكلفة: يجب عليك دفع ثمن العمالة والطاقة والمعالجة البيئية واللوجستيات والمعدات الرأسمالية. في بعض الأحيان تتجاوز تكلفة إعادة التدوير القيمة السوقية للمواد المستردة، وخاصة في أوقات تراجع أسعار السلع الأساسية.
ويجعل هذا التوتر الاقتصادي العديد من الشركات التي تعود تدويرها حذرة، ويزيد من تفاقم المشكلة وجود الشركات غير الرسمية المنخفضة التكلفة.
2-4 الثغرات في التتبع والإنفاذ التنظيمي
بدون قوة بطارية "الهوية الرقمية" النظام (على سبيل المثال ، رموز QR ، دفتر بلوكتشين ، سجلات دورة الحياة) ، تتهرب العديد من البطاريات المتقاعدة من القنوات المناسبة. يذكر تقرير CCTV الجهود المبذولة لتعيين كل بطارية "معرف رقمي" بحيث يمكن تتبع مسارات إنتاجها وبيعها وتفكيكها.
وعلاوة على ذلك، يجب على الجهات التنظيمية أن تتصدى للتفكيك غير القانوني وتفرض دخول أكثر صرامة في صناعة إعادة التدوير. وتشير المقالة إلى معايير الصناعة الأخيرة (إصدارات 2024) والتوجيهات على مستوى الولايات التي تفرض نظام بيئي لإعادة استخدام البطارية أكثر هيكلة وآمنة.
3 - الاتجاهات الاستراتيجية أفضل الممارسات
3.1 بناء أنظمة تتبع السلسلة الكاملة والهوية الرقمية
لتمكين استخدام الحرارة المتبقية لبطاريات الطاقة المتقاعدةمن الضروري تنفيذ نظام تعقب دورة الحياة. كل بطارية يجب أن تحمل الهوية الرقمية (عن طريق رمز QR أو RFID أو بلوكتشين) ، تسجيل كيميائها ومقاييس الأداء والملكية والوضع. وهذا يتيح مصادر موثوقة ومراجعة الحسابات والمساءلة.
تايروي يمكن تضمين هذه المعرفات في حزم البطاريات من مرحلة التصميم، بالتعاون مع مقدمي البنية التحتية أو منصات طرف ثالث.
3.2 تصميم للتفكيك وإعادة الاستخدام
لا ينبغي تصميم البطارية أن يأخذ في الاعتبار أداء الطرق فقط ، ولكن أيضًا إعادة استخدام نهاية العمر. وتشمل المبادئ التعبئة والتغليف الموحدة والموصلات الموحدة والمثبتات المتاحة وسهولة التفكيك الآلي أو شبه الآلي. وهذا يجعل كلاهما استخدام سلسلة و استعادة المواد أكثر فعالية من حيث التكلفة.
تايروي يمكن أن تعتمد هذه الممارسات التصميمية في تطوير السيارات والحزم، وضمان أن تكون سياراتنا المستقبلية "صديقة لإعادة التدوير" بشكل افتراضي.
3.3 الاستفادة من إعادة استخدام التسلسل (الحياة الثانية) كعازل متوسط
بدلا من إعادة تدوير كل بطارية متقاعدة على الفور ، حدد الأولوية إعادة استخدام سلسلة في التطبيقات التي تكفي فيها كثافة طاقة أقل.
على سبيل المثال:
تخزين الطاقة الثابت (المنزل، الشبكة الدقيقة، الهجينة الشمسية)
النسخ الاحتياطي للبنية التحتية العامة (إضاءة الشوارع ومحطات الاتصالات)
الآلات الزراعية أو النقل الخفيف في المناطق الريفية
من خلال تمديد العمر المفيد، يمكنك تأجيل تكلفة إعادة التدوير واستخراج المزيد من القيمة من البطارية قبل الاسترداد الكامل.
3-4 تطوير الأتمتة الذكية الروبوتات للتفكيك
لإدارة الحجم وتخفيض تكلفة العمالة ، يجب أن تستثمر عمليات إعادة التدوير في تفكيك الروبوتالتعرف على الصور والأدوات التكيفية وخوارزميات الذكاء الاصطناعي. وتشير المقالة إلى أنظمة "التفكيك المرن الذكي" التي تستخدم الروبوتات لتحديد هياكل حزمة البطارية وإجراء التفكيك الآلي.
سيكون التقدم في الرؤية الآلية وأنظمة التركيبات الموحدة وتخطيط الذكاء الاصطناعي عاملين رئيسيين.
3.5 سياسة الدعم والتوحيد القياسي والإنفاذ
ويجب على الحكومات توحيد قواعد التصميم، وتحديد حصص إعادة التدوير، ووضع تراخيص لمصنعي إعادة التدوير، ومعاقبة الجهات الفاعلة غير الممتثلة. تعكس الظروف المعيارية لصناعة إعادة استخدام البطارية المحدثة لعام 2024 عتبات تقنية أقوى.
يجب على جمعيات الصناعة أن تقود توافق الآراء حول معايير البطارية وبروتوكولات الاختبار وقواعد السلامة ومعايير الدورية.
4. دور تايروي والتكامل الاستراتيجي
4-1 تضمين التصميم الدائري في تطوير السيارات
كمصنع للسيارات الكاملة والمركبات المتخصصة وقطع غيار السيارات، تايروي هو في وضع فريد لتحديد الأولويات استخدام الحرارة المتبقية من اليوم الأول. يمكننا اعتماد بنيات حزمة وحدات، واجهات الخدمة المتاحة، وميزات التسمية التي تسهل التتبع.
4-2 الشراكة في النظم الإيكولوجية لإعادة التدوير
تايروي يمكن أن تتعاون مع شركات إعادة التدوير المعتمدة ومصنعي البطاريات وشركات اللوجستيات لبناء حلقة مغلقة: تعود البطاريات المتقاعدة ، وتتم معالجتها ، وتعود المواد المستردة إلى الإنتاج الجديد. وهذا يربط بشكل وثيق أمن المواد مع تصنيع السيارات.
4-3 الاستثمار المشترك في تكنولوجيا إعادة التدوير والأتمتة
من خلال الاستثمار في أو المشاركة في تطوير أنظمة تفكيك الروبوتات ، وتفكيك الذكاء الاصطناعي ، وطرق إعادة التدوير المباشرة ، يمكن لـ Tairui المساعدة في خفض التكاليف وزيادة العائدات. هذا الاستثمار المستقبلي يضع Tairui كرائدة تكنولوجية في التنقل الدائري.
4.4 استدامة العلامة التجارية وتتبعها
في أسواق التصدير بشكل خاص ، يقدر المستهلكون والجهات التنظيمية والمستثمرون بشكل متزايد الشفافية وكفاءة الموارد والمساءلة البيئية. تايروي يمكن أن تسلط الضوء على استراتيجيات نهاية العمر، وتتبع البطارية، والممارسات الدائرية كمميزات.
5. الآثار على المشهد العالمي للسيارات الكهربائية
5.1 التحول إلى التنقل الدائري
إذا استخدام الحرارة المتبقية لبطاريات الطاقة المتقاعدة يصبح التيار الرئيسي، و EV التحولات الصناعية من نموذج "جعل الاستخدام والتخلص" نحو الاقتصاد الدائريحيث إعادة الاستخدام وإعادة التدوير واسترداد الموارد تشكل سلاسل القيمة.
5-2 تخفيف الاعتماد على المواد الخام
من خلال استعادة الليثيوم والكوبالت والنيكل وغيرها من المعادن من البطاريات المتقاعدة ، تقلل شركات صناعة السيارات والدول من الاعتماد على التعدين في المصب ، وتقلبات السلع ، والمخاطر الجيوسياسية.
5-3 رفع معايير النظم الإيكولوجية
التعامل مع تقاعد البطارية بمسؤولية سيصبح توقعا أساسيا. العلامات التجارية التي لا تستطيع ضمان إعادة تدوير نظيفة وقابلة للتتبع وعالية العائد سوف تفقد الشرعية التنافسية في العديد من الأسواق.
5.4 الابتكار في كيمياء البطارية والتصميم
وبما أن الاستخدام المتبقي وإعادة التدوير يصبحان رافعات استراتيجية، فإن كيمياء البطاريات الأكثر سهولة في إعادة التدوير (استقرار أعلى، ربط أبسط، تصاميم وحدات) ستشهد اعتمادًا أكبر. هذا يمكن أن يدفع الابتكار في البطارية في المستقبل.
استنتاج
باختصار، استخدام الحرارة المتبقية لبطاريات الطاقة المتقاعدة ليس مفهوماً هامشياً بل هو مفهوم أساسي للنمو المستدام في العالم. EV القطاع. وسيحدد المسار المزدوج لإعادة الاستخدام المتسلسل واسترداد المواد، بدعم من التتبع والأتمتة والتوحيد القياسي، الميزة التنافسية في المستقبل.
من تايروي من وجهة النظر ، فإن المهمة واضحة: دمج التصميم الدائري ، والاستثمار في النظم الإيكولوجية لإعادة التدوير ، والشريك في الابتكار ، وحكي قصة الاستدامة بقناعة. في القيام بذلك، تايروي يمكن أن تساعد في قيادة التحول من مسؤولية النفايات إلى ميزة الموارد - والمساعدة في دفع أكثر مرونة ، سيارة كهربائية واعية للبيئة الصناعة على الصعيد العالمي.