التغلب على "تحديات إعادة تدوير بطاريات الطاقة" في عصر السيارات الكهربائية

التغلب على "تحديات إعادة تدوير بطاريات الطاقة" أصبحت مهمة محددة للتنقل المستدام. كما السيارة الكهربائية (EV) في جميع أنحاء العالم ، يرتفع حجم بطاريات الجر المتقاعدة بشكل حاد. من تايرويإن فهم العقبات التقنية والتنظيمية ونموذج الأعمال أمر بالغ الأهمية - وخريطة الطريق لأنظمة البطارية الدائرية ستشكل مستقبل صناعة السيارات.

1. لماذا التركيز على إعادة تدوير بطاريات الطاقة

1.1 ظهور ظاهرة تقاعد البطارية

مع النمو السريع لسيارات الطاقة الجديدة، يقترب عدد متزايد من بطاريات الجر من نهاية عمرها. ووفقا لتقارير المراقبة، وصلت إعادة تدوير واستخدام البطاريات المستعملة في الصين إلى 825 ألف طن في عام 2023. بالإضافة إلى ذلك، بحلول عام 2025، من المتوقع أن تتقاعد الصين حوالي 820،000 طن من البطاريات من الخدمة. بحلول عام 2028، يمكن أن يتجاوز هذا الرقم 4 ملايين طن.

تسلط هذه الأرقام الضوء على المشكلة المتزايدة الخطورة لنفايات البطاريات – ما لم يتم تحسين أنظمة إعادة التدوير وأساليب إعادة الاستخدام واللوائح ذات الصلة بسرعة.

1.2 أدوار الاستخدام المتسلسل وإعادة التجميع

يمكن تقسيم منطق استخدام إعادة التدوير إلى إعادة الاستخدام المتسلسل (الاستخدام الثانوي) وإعادة التجميع. عندما البطارية’ إذا انخفضت سعتها إلى حوالي 80٪ من سعتها الأصلية ، فقد لا تعد قادرة على توفير الطاقة بشكل موثوق للسيارة ، لكنها لا تزال يمكن استخدامها لتخزين المعدات الثابتة أو مصادر الطاقة الاحتياطية أو أنظمة إدارة الطاقة.

مرة واحدة البطارية’ يتدهور الأداء بشكل خطير ولم يعد مناسبًا لهذه الأغراض ، ويصبح تفكيكه حاسمًا: من خلال الأساليب الكيميائية أو الفيزيائية ، يمكن استعادة الليثيوم والكوبالت والنيكل وغيرها من المعادن الرئيسية. ويمكن بعد ذلك إعادة إدخال هذه المواد المستردة في سلسلة التوريد الصاعدة، وبالتالي تقليل الاعتماد على التعدين الأصلي.

2. التحديات الأساسية في إعادة تدوير البطاريات

2.1 ضعف التنظيم والإشراف المنتشر

ويكمن أحد العقبات الرئيسية في عدم وجود نظم تنظيمية ومعايير موحدة في مختلف المناطق. يشير تقرير CCTV إلى أن العديد من البطاريات المستخدمة يتم التعامل معها في النهاية بواسطة ورش عمل صغيرة وغير معتمدة ، والتي تقوم بتفكيك خشن – قطع وحدات البطارية واستخراج المكونات – مما يؤدي إلى مخاطر بيئية. هذه “ عمليات متخلفة” يؤدي إلى انخفاض معدلات الاسترداد، ويشكل مخاطر السلامة، ويسبب التلوث.

لأن هذه الشركات الصغيرة عادة ما تقدم أسعار أقل – توفير العائدات الفورية العالية – يجذبون المزيد من موردي البطاريات ، مما أثر على شركات إعادة التدوير العادية. تشير المقالة إلى أنه اعتبارا من عام 2023 ، فإن معدل إعادة تدوير الطاقة البطارية في الصين لا يزال أقل من 25٪.

2.2 تعقيد التكنولوجيا والمواد

هناك اختلافات في التركيب الكيميائي (مثل نوع النيكل والمنغنيز والكوبالت ونوع فوسفات الليثيوم والحديد) وشكل التعبئة والتغليف والتحكم في الأجهزة الإلكترونية في أنظمة البطارية. لاستخراج عناصر الليثيوم والكوبالت والنيكل والأرض النادرة عالية النقاء بكفاءة ، يتطلب علم المعادن المائية المتقدمة أو علم المعادن الحرارية أو عملية مجتمعة. ومع ذلك ، فإن فصل كل مكون (الأقطاب الكهربائية والمربطات والمضافات الموصلة) صعب تقنياً.

الحفاظ على الإنتاج وتجنب التلوث المتقاطع والحد من هدر الطاقة المدخلة أو الكواشف هي دائما تحديات.

2.3 عدم التوافق الاقتصادي وضغوط التكلفة

بسبب حقيقة أن تفكيك وإعادة المعالجة تنطوي على تكاليف من حيث الأموال والقوة العاملة والتعامل البيئي واللوجستيات ، فإن تكلفة إعادة تدوير البطاريات قد تكون أعلى من القيمة السوقية للمعادن المستردة - خاصة عندما تكون الأسعار منخفضة.

بعض على نطاق أصغر “ غير رسمي” ويمكن للمستخدمين الذين يستثمرون أقل في مراقبة البيئة والجودة شراء بطاريات مستعملة بأسعار أقل، مما يقلل من أرباح المستخدمين الرسميين. هذه الظاهرة خلقت حالة “ منافسين منخفضين التكلفة” يعيق تشكيل نظام إعادة تدوير صحي.

2.4 عدم كفاية قنوات التجميع ومشاكل تتبع البطارية

وعلى الرغم من ارتفاع الطلب على إعادة التدوير، فإن العديد من المناطق لا تزال تفتقر إلى شبكات جمع كافية، لا سيما في المناطق التي لا تتوفر فيها خدمات كافية أو المناطق الريفية. علاوة على ذلك ، بسبب عدم وجود أنظمة تتبع البطارية أو تسجيلها ، تنتهي بعض البطاريات في قنوات غير منظمة.

ويشير هذا التقرير من CCTV إلى أن الصين زرعت حاليا أكثر من 148 شركة معتمدة وأنشأت أكثر من 10000 منفذ خدمة إعادة تدوير البطاريات في 327 منطقة إدارية على مستوى المحافظات. ومع ذلك، لا تزال الصناعة تواجه العديد من المشاكل من حيث التوحيد القياسي وإنفاذ القانون والآليات طويلة الأجل.

3- استراتيجيات حل تحديات إعادة التدوير

3-1 تعزيز اللوائح والمعايير والإنفاذ

يجب على الحكومة رفع المعايير: تنفيذ أنظمة ترخيص واضحة ومعايير الجودة وتدابير الحماية البيئية وفرض عقوبات على الانتهاكات. وتحدد معايير الصناعة المحدثة (المنقحة من نسخة 2019) في عام 2024 متطلبات أعلى لقدرات الاستخدام الشاملة ومعالجة النفايات ومسؤوليات الشركات.

التوحيد القياسي لتصميم البطارية، وسم التسمية، وحدات، وقابلية إعادة التدوير هو أيضا حاسم – هذا يضمن أنه يمكن تتبع البطاريات من مختلف مصنعي المعدات الأصلية وتفكيكها ومعالجتها بشكل موحد.

3-2 بناء بنية تحتية مرنة للتخزين واللوجستيات

وتشمل الخطوات الرئيسية:

إنشاء نقاط إعادة تدوير البطاريات في وكالات التجارة ومراكز الخدمة ومراكز اللوجستيات

إنشاء لوجستيات عكسية لنقل البطاريات بأمان

إنشاء نظام تتبع البطارية الرقمي الذي يمكن تسجيل المصدر والتركيب الكيميائي والقدرة وفترة استخدام البطاريات

تشجيع إنشاء نماذج مسؤولية المنتجين، التي يتعين عليها على مصنعي السيارات أو شركات البطاريات ضمان التخلص من مسائل نهاية عمر المركبات.

3.3 الابتكار في تكنولوجيات إعادة التدوير

لخفض التكاليف وزيادة الإنتاج، ينبغي لمؤسسات إعادة التدوير وضع أو اعتماد التدابير التالية:

طريقة إعادة التدوير المباشرة – طريقة لتجديد الأقطاب الكهربائية دون تحلل كامل

استخراج المذيبات الانتقائية أو الطرق الكهروكيميائية للفصل المستهدف

تكنولوجيا المعادن الرطبة الخضراء، باستخدام عدد أقل من الكواشف وبانبعاثات أقل.

التفكيك الآلي باستخدام الروبوتات وأنظمة الرؤية والدقة الميكانيكية لعمليات أكثر أمانا وقابلية للتوسع

3-4 دمج سلاسل التوريد الدائرية

يجب على شركات إعادة التدوير والمصنعين الأصليين التعاون لإعادة المعادن المستردة إلى تصنيع البطاريات الجديدة. من خلال التعهد باستخدام نسبة من المواد المعاد تدويرها في البطاريات الجديدة ، تغلق شركات صناعة السيارات الحلقة وتعزيز مرونة الإمدادات.

ويمكن لآليات الحوافز - مثل الائتمانات الضريبية، وإعانات إعادة التدوير، أو الائتمانات البيئية القابلة للتداول - أن تساعد في تعويض التكاليف الأولية وتشجيع المشاركة في السوق.

4. تايرويدور: دمج إعادة التدوير في استراتيجية السيارات

4.1 تصميم لإعادة التدوير

كشركة تعمل في سيارات كاملة، المركبات ذات الأغراض الخاصة ، الهياكل الكلاسيكية ، وقطع غيار السيارات ، تايروي يمكن دمج مبادئ التصميم الصديقة لإعادة التدوير من البداية - حزم بطاريات وحدات، واجهات موحدة، وسم، ونقاط تفكيك متاحة.

4.2 القيادة أو التعاون في شبكات استرداد البطاريات

تايروي يمكن أن تنضم أو تبدأ تحالفات مع شركات إعادة التدوير ومنتجي البطاريات ومقدمي الخدمات اللوجستية لإنشاء أنظمة جمع نهاية العمر. وبذلك، يمكن للمواد المستردة أن تعود إلى تايرويسلسلة التوريد، والحد من المخاطر الناجمة عن تقلب السلع.

4-3 الاستثمار في البحث والتطوير في مجال إعادة التدوير دال

تايروي يمكن أن تدعم أو تشارك في تطوير التقنيات في إعادة التدوير المباشرة أو الاسترداد الكهروكيميائي أو التفكيك الذكي. يمكن للشراكة مع الجامعات أو المختبرات أو شركات البطاريات تسريع الاختراقات.

4-4 استدامة التسويق ووثائق الاعتماد الدائرية

من خلال الترويج لهذا السيارات الكهربائية دمج المواد المعاد تدويرها وإدارة البطارية الرسمية، تايروي يمكن أن تجذب المشترين الواعيين بيئيا - وخاصة في الأسواق الغربية حيث ESG والتتبع هي مميزات قيمة.

5. الآثار على النظام الإيكولوجي العالمي للسيارات الكهربائية

5.1 الانتقال إلى نموذج التنقل الدائري

"بناء خطي → القيادة → يجب أن تتطور نماذج التخلص إلى التنقل الدائريتصميم، استخدام، إعادة استخدام، إعادة تدوير. لن تعد إعادة تدوير البطارية عملية جانبية، بل عنصر لا يتجزأ من سلسلة القيمة.

5-2 تخفيف مخاطر الإمدادات في المصب

من خلال استرداد الليثيوم والكوبالت والنيكل وغيرها من المعادن محليا، يمكن لشركات صناعة السيارات والدول تقليل التعرض للاضطرابات الجيوسياسية في الإمدادات وقيود التعدين وتقلبات الأسعار.

5-3 بناء الثقة من خلال الشفافية

ويطالب المستهلكون والمنظمون والمستثمرون بالتتبع والمساءلة والمسؤولية البيئية. نظام إعادة التدوير القوي يصبح جزءا من EV السرد الأساسي للعلامة التجارية ، وليس التفكير اللاحق المحيطي.

5.4 تحفيز الابتكار في كيمياء البطاريات

ومع أن تصبح إعادة التدوير ركيزة استراتيجية، ستتطور تقنيات البطارية لصالح المواد الكيميائية والتصاميم التي أسهل إعادة تدويرها. الشركات التي تقود هذا التحول تحصل على ميزة.

استنتاج

وفي الختام، التغلب على "تحديات إعادة تدوير بطاريات الطاقة" ليست ممارسة أكاديمية - إنها أساس ضروري للتوسع المستدام التنقل الكهربائي- إن العقبات التي تعترض التنظيم والتكنولوجيا والاقتصاد واللوجستيات مهمة، ولكنها يمكن التغلب عليها من خلال التنسيق الشامل للقطاعات والابتكار والدعم القوي للسياسات.

من تايرويمن وجهة النظر ، يجب دمج إعادة التدوير في تطوير السيارات واستراتيجيات سلسلة التوريد وصورة العلامة التجارية. من خلال التصميم للتفكيك، والتعاون في تطوير أنظمة إعادة التدوير، والاستثمار في تقنيات إعادة التدوير، وتعزيز مفهوم الاقتصاد الدائري، تلتزم تيري بأن تصبح قوة رائدة في تشكيل مستقبل مرن ومستدام للسيارات الكهربائية.