დენის ლითიუმის ბატარეების ინდუსტრიის ნაკლებობა: ბატარეის გადამუშავება

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

ახალი ენერგეტიკული მანქანების განვითარებამ გამოიწვია დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეების ინდუსტრიის დიდი განვითარება და გამომუშავება ბევრჯერ გაიზარდა 2014-დან 2015 წლამდე. 2015 წელს ბატარეის ინდუსტრიის ინვესტიცია დაახლოებით 1 მილიარდი იუანია. ამდენი ბატარეა, 5, 6 წელი, შედის მასიური ელიმინაციის პერიოდში, ვინ ამუშავებს? სად არის გადამუშავების ინდუსტრია? სამწუხაროდ, ამ ორ პრობლემას ახლა პასუხი არ აქვს.

გასულ წელს დაფიქსირდა ჩვენი ქვეყნის რეკორდი მსოფლიოს მტერთან: ახალი ენერგეტიკული მანქანების წარმოება და გაყიდვა. 2015 წელს ჩემი ქვეყნის ახალი ენერგეტიკული მანქანების წარმოებამ მიაღწია 340,500-ს, ხოლო გლობალურმა წარმოებამ ახლახან გადააჭარბა 500,000 მანქანას. გაყიდვების მოცულობამ მიაღწია 3,311 მილიონს, საიდანაც სუფთა ელექტრომობილების წარმოება და გაყიდვები მიაღწია 254,600-ს, ხოლო 247,500-ს (დანარჩენი ჩასმულია).

ახალი ენერგეტიკული მანქანების ბაზრის წილი 1%-ს აჭარბებს, ნებისმიერი სტანდარტის შესაბამისად, ახალი ენერგეტიკული ავტომობილების ტკივილის ბაზრის კულტივირების ეტაპი ისტორიად გადაიქცევა, ფართომასშტაბიანი პოპულარობის სტადიაზე შევა. წარმოების და გაყიდვების ერთი წელი გადააჭარბა ყველა წლის პრემიას, ეჭვგარეშეა, რომ ფეთქებადი ვარდი იზრდება. ახალი ენერგეტიკული მანქანის (ფაქტობრივად, ელექტრომობილი ძირითადად) ინდუსტრიის ჯაჭვი სწრაფად ჩამოყალიბდა და დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეების წარმოება შევიდა უპრეცედენტო პიკის პერიოდში.

აღსანიშნავია, რომ კომერციულმა ავტომობილებმა გამოუშვეს 102 500, საიდანაც 6-8 მეტრი ჟონგბას ავტომობილი კომერციული მანქანების 80%-ს უჭირავს. ეს უკანასკნელი დამოკიდებულია „მოთხოვნის აფეთქების“ ფენომენზე ცენტრალურ სატრანსფერო გადასახადებსა და ადგილობრივ ფინანსურ სუბსიდიებზე. მიუხედავად იმისა, რომ კომერციული მანქანების აბსოლუტური რაოდენობა უფრო მცირეა ვიდრე სამგზავრო მანქანა, გამოყენებული ბატარეების რაოდენობა ივსება: კომერციული მანქანები იყენებენ 70% სიმძლავრის ლითიუმ-იონურ ბატარეას.

ბატარეის გადამუშავების ტექნიკური მარშრუტი არ არის მომწიფებული და ლითიუმ-იონური ბატარეა დაუშვებელია. თუმცა, 5 ან 6 წლის შემდეგ, ლითიუმ-იონური ბატარეის ენერგიის შესანახი სიმძლავრე დაახლოებით 80%-მდე დაიკლებს, რაც გავლენას მოახდენს სიცოცხლესა და მომხმარებლის გამოცდილებაზე, ახლა მისი გამოცვლის დროა. ლითიუმ-იონური ბატარეის სრული სიცოცხლე შეიძლება იყოს 20 წელზე მეტი, რაც ქალაქის ვადაზე მეტია.

მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა ზოგადად გამოითვლება დამუხტვისა და გამონადენის რაოდენობის მიხედვით, ხოლო ბატარეის დადებითი და უარყოფითი ძალიან განსხვავებულია და დიდი განსხვავებაა დატენვასა და გამონადენში. სიმძლავრის ლითიუმ-იონურ ბატარეას აქვს გამოცდილი ტყვიის მჟავა ბატარეები, ნიკელ-წყალბადის ბატარეები, ლითიუმ-იონური ბატარეები და საწვავის ლითიუმის ბატარეები (ეს უკანასკნელი თითქმის Toyota-ს უნიკალური ტექნოლოგიაა). ტყვიმჟავა ბატარეას აქვს დაბალი ღირებულება, საიმედო შესრულება, აღდგენილი დამუშავების ტექნოლოგია, მაგრამ გავლენას ახდენს ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ენერგია და ციკლი, ტყვიის მჟავა ბატარეის მნიშვნელობა დაბალი სიჩქარით მოკლე დისტანციებზე მანქანებისთვის ან მსუბუქი შერეული ელექტრო მანქანებისთვის.

მაშინაც კი, თუ თქვენ იყენებთ ნაკლებად ხშირად (არაუმეტეს 30 კილომეტრი დღეში), ტყვიის მჟავა ბატარეის სიცოცხლე მხოლოდ 2 წელია. უფრო მეტიც, ეს გამოიწვევს გარემოს სერიოზულ დაბინძურებას წარმოებისა და აღდგენის პროცესში და ტყვიის მჟავა ბატარეები გამოირიცხება ლითიუმ-იონური ბატარეების ძირითადი შემადგენლობიდან. ნიკელ-წყალბადის ბატარეებს ენერგიულად უწევენ ტოიოტა, ფორდი და გენერალი.

Ford-ის RMger სუფთა ელექტრო მანქანა და Toyota Priith ჰიბრიდული მანქანა ყველა იყენებს ნიკელის ჰიდროდინამიკურ ლითიუმ-იონურ ბატარეას, მაგრამ ბატარეა დაბალია და წყალბადის შენახვა რთულია, ზოგადად გამოიყენება ჰიბრიდულ მანქანებზე, როგორც დამხმარე ძალა, ძნელი გამოსაყენებელი სუფთა ელექტრო მანქანა. 2006 წლიდან, მართლაც დიდი ხაზი არის ლითიუმ-იონური სიმძლავრის ლითიუმ-იონური ბატარეების ენერგიის ყველაზე მაღალი სიმკვრივე. ლითიუმის რკინის ფოსფატის იონური ბატარეა, როგორიცაა BYD ენერგიულად.

აღსანიშნავია, რომ BYD არ აწვდის ტექნიკურ საშუალებებს ბატარეის აღდგენისთვის. რაც შეეხება საწვავის სიმძლავრის ლითიუმ ბატარეას, ტოიოტას უკვე აქვს გადამუშავების საშუალება, მაგრამ ჩემს ქვეყანაში კომერციალიზაცია მოკლე დროში არ ხდება. აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანი საკითხები, რომელთა წინაშეც ვდგავართ, არის ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების გადამუშავება.

მაშინაც კი, თუ მხოლოდ ლითიუმ-იონური ბატარეა განიხილება, ასევე არსებობს მრავალი ტიპის უჯრედი, რაც იწვევს ტექნიკური მარშრუტების გადამუშავებას საკმაოდ რთული. ბატარეა ჯერ უნდა იყოს წინასწარ დამუშავებული, მათ შორის გამონადენი, დაშლა, დაფქვა, დახარისხება. პლასტმასის და ლითონის კორპუსი დემონტაჟის შემდეგ შეიძლება აღდგეს, მაგრამ ღირებულება მაღალია: რადგან ნარჩენი ძაბვა ჯერ კიდევ ასობით ვოლტამდეა (18650 ბატარეის გამოკლებით), არსებობს რისკი; ბატარეის კორპუსი არის უსაფრთხოდ, შეფუთვა არის არამოხსნის სახით.

გახსენით საკმაოდ ფეხები. წინასწარი დამუშავების ლინკის თვალსაზრისით, ეს ნამდვილად კომპეტენტური გაყიდვაა. მაშინაც კი, თუ ლითიუმის იონური ბატარეა, დადებითი მასალა ასევე არის ხუთყვავილიანი, მთავარია ლითიუმის კობალტატი, ლითიუმის მანგანუმის მჟავა, ლითიუმის ნიკელ-კობალტ-ოქსანატი, ლითიუმის რკინის ფოსფატი და ა.შ.

მჟავა-ტუტოვანი ხსნარის გამოყენებით, შემდეგ ლითონის ოქსიდი ამოღებულია სხვადასხვა ქიმიური პროცედურებით. თუმცა, ამ ოქსიდების ინგრედიენტები განსხვავებულია და ნარევი უფრო რთულია. წინასწარ, დადებითი ელექტროდის მასალის მიხედვით, ღირებულება არ არის დაბალი.

დადებითი ლითონის გადამუშავება, რომელიც უკვე ყველაზე მომგებიანია ბატარეის აღდგენის ხაზებიდან. მაგრამ პროგრამა ძალიან რთულია და კომპანია იმუშავებს, თუ 2011 წელს ლითონის ფასი მაღალი არ იქნება. ახლა საქონელი და ფერადი ლითონები, იშვიათი მიწებიანი პროდუქტები დაბალ ხეობებშია, ამ მეთოდების გამოყენება ლითონის მოსაპოვებლად საკმაოდ იმედგაცრუებულია და უფრო პრობლემური პრობლემები უფრო შემაშფოთებელია.

არსებული ტექნიკური დონის მიხედვით, ერთჯერადი ნარჩენი სითხე მუშავდება, საკმარისია ცუდი რეციკლირებული ლითონის შემოსავლის ჭამა. ნეგატიური მასალა არის გრაფიტი (სილიკონის ბატარეა არის მხოლოდ ლაბორატორიული სასწორი), რომელიც ძალიან იაფია, მხოლოდ ჩამარხული დამუშავების გასაუქმებლად. საბედნიეროდ, თავად გრაფიტი არ აბინძურებს გარემოს, მხოლოდ სივრცეა დაკავებული.

არსებული ტექნიკური პირობებით, გადამუშავების ინდუსტრიაში ინვესტიციის ინიციატივით არც ერთი კომპანია არ გამოდგება. მაშინ მხოლოდ გზაა ამ გზით გამკლავება. რაც შეეხება უაღრესად იმედისმომცემ გრაფენს, სუპერ ტევადობას და ბატარეის სხვა მეთოდებს, მისი ყველაზე დიდი უპირატესობა ის არის, რომ არ არის საჭირო აღდგენა (აღდგენის ღირსი რესურსი არ არსებობს), მიტოვება არ აბინძურებს.

მაგრამ მისმა ტექნიკურმა სირთულემ შესაძლოა მაინც გვაიძულებს გამოვიყენოთ არსებული ტექნიკური მეთოდები. პოლიტიკა არ არის მთელი ენერგია 2014 წლიდან და დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეების წარმოება მიაღწევს იმ ზომებს, რამდენიც მოკლედ არის. ეს აშკარად გამომდინარეობს პოლიტიკისა და ბაზრების ორმაგი წევის გამოყენებისგან.

გადამუშავების ინდუსტრია ჯერ კიდევ დისპერსიული არეულობის ფარგლებშია. ფაქტობრივად, მაშინაც კი, თუ ინდუსტრიის ხელისუფლება (განვითარების სამინისტრო, განვითარების სამინისტრო, მრეწველობისა და საინფორმაციო ტექნოლოგიების სამინისტრო გაურკვეველია, რომელია მთავარი ერთმასშტაბიანი ლითიუმ-იონური ბატარეების გადამუშავების კომპანია, როგორია გადამუშავების სიმძლავრე?. ამ მდგომარეობის მიზეზი, ბუნებრივია, არსებულ ტექნიკურ საშუალებებში არ არსებობს გადამუშავების მოგების შექმნის შესაძლებლობა.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შექმნილი ახალი ღირებულება ვერ ანაზღაურებს გადამუშავების ხარჯებს. მკვლელობის საქმე შესრულებულია და ბიზნესის გაყიდვა უპილოტოა. 2020 წლის ბოლოს, ახალი ენერგეტიკული მანქანის ელექტრო ლითიუმ-იონური ბატარეა ყველაზე ადრეული გაყიდვების დროს უნდა შეიცვალოს იგი.

ახალი ენერგეტიკული მანქანის გაყიდვების ამჟამინდელი ვითარებიდან გამომდინარე, მოსაგვარებელი ბატარეის ნარჩენები გადააჭარბებს მრეწველობისა და საინფორმაციო ტექნოლოგიების სამინისტროს ამჟამინდელ მოლოდინს, რომელიც მოსალოდნელია 12-170,000 ტონაზე, შეიძლება გადააჭარბოს 200,000 ტონას. ეფექტური გადამუშავების საშუალებებისთვის, ნაგავი მხოლოდ არასწორი პოზიციის რესურსია. მაგრამ ორმხრივი ელექტრო მანქანების მწარმოებელი კომპანია და დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეების მწარმოებელი კომპანია, ამ ნაგავს უფრო ეშინია დროული ბომბის მსგავსი.

თუ 4 წელიწადში არ იქნება „ხელსაყრელი რუქის“ გადამუშავების ინდუსტრია, ნარჩენების ბატარეა ტალღისებურად დაიტბორება. რატომ ჩქარობენ ეს კომპანიები პირველ რიგში? ცოტა ხნის წინ, მრეწველობისა და საინფორმაციო ტექნოლოგიების სამინისტრომ და ელექტრომობილების ბატარეის გადამუშავებისა და გამოყენების (შემდგომში „პოლიტიკა“) ჯერ განმარტა პასუხისმგებელი საგანი, მმართველობის დაბინძურების ლოგიკა იგივეა: ვინ არის პასუხისმგებელი, ვინ არის პასუხისმგებელი, ვინ აბინძურებს ვის? მმართველობა. თამაშის წესი ვარაუდობს, რომ ამ ეტაპზე მაინც, ხელისუფლების დონიდან, აღარ ყოფილა ჩართვის ბიზნესი, მაგრამ უნდა დაზუსტდეს პასუხისმგებლობის უბედურება.

„პოლისი“ ითვალისწინებს რეგულაციებს ნარჩენების ლითიუმ-იონური დინამიური ბატარეების შეგროვების, კლასიფიკაციის, შენახვის, ტრანსპორტირების, საფეხურების უტილიზაციის, რეგენერაციის, ზედამხედველობისა და მართვის შესახებ. როგორც ჩანს სრული, ის ფაქტი, რომ მხოლოდ ერთი რამ არის დადგენილი: პასუხისმგებელი სუბიექტი და გზა სასიცოცხლო, ანუ მიკვლევადობის სისტემა. ბატარეებისა და ელექტრო მანქანების მწარმოებლები დაინახავენ იგივე ნარჩენ ბატარეებს, როგორც იგივე წყლის წყაროს.

თითქოს დღეს გაიყიდა - რა თქმა უნდა, იგივე არ არის, ანუ მაშინ გახდება ცხელი სალათი. თუმცა, ადმინისტრაციული ბრძანებებითა და დასჯის მექანიზმებით ბაზარი ვერ ჩამოყალიბდება. "პოლიტიკის" დეფიციტი მნიშვნელოვანია კომპანიისთვის: როგორ მიიღოს.

იაპონური საწარმოების შესაბამისი გამოცდილება დღემდე არსებობს, იაპონიას არ აქვს სპეციალური რეგულაციები ელექტრო ლითიუმ-იონური ბატარეის შესახებ. თუმცა, იაპონიის გარემოს დაცვის რეგულაციები ("რესურსების ეფექტური გამოყენება". თავად კანონი ტექნიკურ პრობლემებს ვერ გადაჭრის.

იაპონური საწარმო დაიწყო ახალი ენერგეტიკული მანქანების სფეროში, ვიდრე ჩვენ ვიყავით 10 წლის დასაწყისში, Toyota-ს Prius დაიბადა 1997 წელს. იაპონელების აზრით, უაღრესად დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ნაგვის აღდგენას (ნარჩენების დამუშავების ეროვნული მაჩვენებელი 100%) და იაპონიამ უნდა შექმნას დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეების გადამუშავების ინდუსტრიის ჯაჭვი 5 წლის განმავლობაში ახალი ენერგეტიკული მანქანის დაბადებიდან, მაგრამ რეალურად არა. მაშინაც კი, თუ არსებობს ტოიოტა, აღადგინეთ ნიკელ-წყალბადის ბატარეა (ელექტრო ლითიუმ-იონური ბატარეა მანქანების შერევისთვის), რაც იგივეა წამგებიანი დილემაში.

ეს არის 2011 წლამდე, 2011 წელს რეზერვირებული ნიკელ-წყალბადის ბატარეის მიზეზი. ითანამშრომლეთ ლოკალურ, Toyota-სა და Summit metal-ში, ამ უკანასკნელის მსოფლიო დონის მაღალი სისუფთავის მოპოვების ტექნოლოგიით, Toyota ახორციელებს ნიკელის მრავალჯერად გამოყენებას ჰიბრიდულ ავტომობილის დინამიურ ლითიუმ-იონურ ბატარეაში, რომელსაც შეუძლია 50% ნიკელის აღდგენა ბატარეის პაკეტში; ამავდროულად, Toyota Chemical Engineering და Sumitom Metal Mine აღჭურვილია სპეციალური საწარმოო ხაზით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას 10000 ჰიბრიდული ავტომობილის ბატარეის ოდენობით. 2012 წელს Honda თანამშრომლობდა იაპონიის ხელახალი ქიმიურ ინდუსტრიულ კომპანიებთან.

თუმცა, Honda-ს გადამუშავების პროექტებს შეუძლიათ აღადგინონ იშვიათი დედამიწის ლითონების 80%-ზე მეტი ახალი NiMH ბატარეების დასამზადებლად. რამდენიმე წლის წინ, ჰიბრიდული მანქანის ბატარეაში ამოღებული ნიკელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ უჟანგავი ფოლადის წარმოებისთვის. მაღალი სიზუსტის ნიკელის მოპოვებისა და გამოყოფის ტექნოლოგიის განვითარებით, ახლა ამოღებული ნიკელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ახალი ბატარეების წარმოებისთვის.

Toyota-მ გაავრცელა ნიკელის გადამუშავების ტექნოლოგია საზღვარგარეთულ ქარხანაში. ბატარეის გადამუშავება პასუხისმგებელია. თუმცა, იაპონური კომპანიები ასევე ეყრდნობიან ლითონის გადამუშავებას (მათ შორის, იაპონიისთვის ძალიან ღირებული იშვიათი დედამიწის ელემენტები), როგორც გადამუშავების ინდუსტრიის მამოძრავებელი ძალა.

ევროპაში ტოიოტა უფრო აქტიურ დამოკიდებულებას იჩენს, რაც დაკავშირებულია ევროპის უფრო მოთხოვნად გარემოსდაცვით რეგულაციასთან. Toyota-მ გასულ წელს გამოაცხადა, რომ შერეული მანქანის ბატარეის 100% მიღწეული იყო, 91% აღდგენის მაჩვენებლით. Toyota-მ ასევე გააფართოვა SNAM (საფრანგეთი), UMICORE Group (ბელგია) პარტნიორობა და ეს უკანასკნელი აღდგენილია ამ უკანასკნელისგან.

ხოლო ტოიოტამ (მათ შორის ლექსუსი) ევროპაში გაყიდა 850 000 შერეული მანქანა, რომელიც ევროპაში გაიყიდა. ამავდროულად, ლითიუმ-იონური ბატარეის სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით, აღკვეთილია დამუშავების პიკის წარმოების ლიმიტი. Toyota ასევე ხელს უწყობს ლითიუმ-იონური ბატარეის დინამიურ ასვლას.

გასულ წელს Toyota გამოიყენებს Camry Mixed Power Cars-ის ნარჩენების ბატარეას ჰუანგშის ეროვნული პარკისთვის. Nissan ასევე თანამშრომლობს Sumitomo-სთან, რათა განავითაროს ბატარეის სისტემები ელექტრო მანქანების სმენის გამოყენებით, როგორც მეორადი ენერგიის შესანახი სისტემა მზის ენერგიისთვის, დამოუკიდებელი ელექტრომომარაგებისთვის ღამით და არაადეკვატური განათებისთვის. Sumitomo-ს ბიზნესმა და Nissan-ის ერთობლივმა საწარმომ დააარსა 4Renergy კომპანია, ელექტრო მანქანების EV ნარჩენების ლითიუმ-იონური ბატარეების კომერციული ხელახალი გამოყენებით, მისმა კომპანიამ დააარსა ხუთი წელი და გახდა კომერციულად წარმატებული ლითიუმ-იონური ბატარეების გადამუშავების კომპანია.

მსოფლიოში გადამუშავების ინდუსტრიის ჯაჭვის დაარსების შესაბამისმა გამოცდილებამ აჩვენა, რომ პოლიტიკის გამოცხადების შემთხვევაშიც კი, თუმცა მთელმა საზოგადოებამ იცის, რომ ბატარეების გადამუშავების ინდუსტრია გარდაუვალია, 2020 წელს ჩვენ ამას წარმატებით ვაკეთებთ ასევე მცირე ალბათობით. თუ ჩვენ არ შეგვიძლია წარმოვადგინოთ იაპონური კომპანიები (იმ პირობით, რომ მეორე მხარე მზად არის გაზიარება). .