Từ tái chế đến sản xuất: đưa chuỗi cung ứng pin ô tô điện đến Mỹ

Bạn có biết rằng SHIFT sẽ trình diễn vào mùa thu này không? Cùng với đội ngũ chuyên gia xuất sắc, chúng ta sẽ khám phá tương lai của phương tiện di chuyển trong sự kiện TNW Conference 2021. Đảm bảo mua vé ngay!

Mặc dù quá trình chuyển đổi sang xe điện có pin đang ở giai đoạn sớm, chúng ta rõ ràng nhận thức được nhu cầu tái chế và sử dụng lại kim loại quý và nguyên liệu quý giá trong pin lithium-ion.

Trong số các công ty tái chế ở Mỹ, Redwood Materials đã trở thành một người chơi cạnh tranh rất mạnh mẽ, kể từ khi thành lập vào năm 2017 bởi J.B. Straubel. Thú vị khi Straubel tiết lộ với Bloomberg rằng mục tiêu của công ty anh ta không chỉ là tái chế mà còn là đưa chuỗi cung ứng pin từ châu Á về Mỹ.

Lấp đầy khoảng trống

Trước Redwood, hầu hết các công ty tái chế ở Mỹ đơn giản làm nát pin thành một loại bột thô được biết đến là “black mass” để dễ vận chuyển. Sau đó, họ chuyển gửi những vật liệu đó ra nước ngoài để được làm tinh và chế biến, theo Jeffrey Spangenberger, giám đốc của Trung tâm ReCell.

Tuy nhiên, quy trình này có hai nhược điểm: tác động môi trường của việc vận chuyển nguyên liệu và sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp nước ngoài.

“Chúng tôi muốn mua những nguyên liệu này một lần và sau đó giữ chúng ở đây”, ông Spangenberger nói. “Nhà tái chế và nhà sản xuất cùng một mái nhà, nếu điều đó có thể thực hiện được, chúng ta đang giải quyết hai vấn đề cùng một lúc”.

Ba mục tiêu của Redwood

Công ty muốn loại bỏ chuỗi cung ứng 80.000 kilômét (50.000 dặm) của các thành phần pin, cần thiết cho sản xuất cuối cùng của pin ô tô điện tại Mỹ.

Vì lý do này, Redwood đang tìm kiếm ba loại hoạt động: tái chế, sản xuất lá đồng cho anot và sản xuất catot. 

Tái chế đã diễn ra tại nhà máy ở Carson City, Nevada, nơi công ty có trụ sở.

Redwood cũng đã bắt đầu làm việc trên một nhà máy thứ hai tại Nevada để sản xuất lá đồng tinh tế của anot (cực âm của pin), mà hiện đang khan hiếm. 

Tuy nhiên, việc sản xuất catot (cực dương của pin) là đợt bổ sung quan trọng nhất.

Tại sao việc sản xuất nội địa catot sạch sẽ quan trọng

Trước hết, catot là bộ phận đắt nhất của pin. Khoảng 10% đến 30% của catot được làm từ coban, có giá khoảng 28.500 đô la mỗi tấn. Điều này làm cho coban trở thành nguyên tố đắt giá nhất của catot, đắt hơn cả nickel, mangan và nhôm kết hợp.

Thứ hai, catot cũng là bộ phận gây ô nhiễm nhiều nhất của pin. Việc khai thác nguyên liệu thô, chế biến chúng tinh khiết và vận chuyển chúng ra nước ngoài không chỉ làm tăng đ dramatically chi phí sản xuất, mà còn làm tăng phát thải khí nhà kính. 

Kế hoạch của Redwood để tập trung chuỗi cung ứng catot tại Mỹ

Straubel đang tìm kiếm vị trí mới tại Nevada để xây dựng một nhà máy mới với diện tích một triệu feet vuông. Ông giải thích rằng nhà máy sẽ sản xuất đủ vật liệu catot cho 100 gigawatt giờ pin mỗi năm vào cuối năm 2025.

Điều này tương đương với khoảng 1,3 triệu ô tô điện có tầm hoạt động xa hàng năm, phù hợp với công suất của các nhà sản xuất lớn nhất ở châu Á. 

Mục tiêu lớn của công ty có nghĩa là nó không thể chỉ phụ thuộc vào nguyên liệu tái chế. Do đó, mục tiêu của họ là sử dụng 50% nguyên liệu tái chế và 50% nguyên liệu thô.

Hiện nay, pin ô tô điện chiếm dưới 10% trong số nguyên liệu tái chế của Redwood, nhưng pin cũ từ thiết bị điện tử tiêu dùng thì dồi dào.

Giá trị thực sự của tái chế và sản xuất nội địa

Tuy nhiên, ngay cả với 50% nguyên liệu có thể tái chế, việc tập trung chuỗi cung ứng tại Mỹ sẽ có ảnh hưởng môi trường rất tích cực. Theo James Firth, nhà phân tích của BloombergNEF, điều này sẽ giảm lượng khí thải từ quá trình sản xuất bộ pin ít nhất 41%. 

Straubel tin rằng trong những thập kỷ tới, nguyên liệu tái chế sẽ được sử dụng cho gần 100% sản xuất pin trên thế giới. Và nếu ông ta đúng, không chỉ pin trở nên giá cả phải chăng hơn, mà còn làm cho quá trình sản xuất chúng — vẫn đang gây lo ngại — trở nên xanh hơn đáng kể.

Ô tô điện có khiến tia điện của bạn hứng khởi không? Xe đạp điện có khiến bánh xe của bạn quay không? Ô tô tự lái có khiến bạn hứng khởi không? 

Vậy thì bạn cần bản tin hàng tuần SHIFT trong cuộc sống của bạn. Click vào đây để đăng ký.