EU thông qua quy định 'Hộ chiếu pin' hỗ trợ tái chế pin

Tháng 6 năm 2023, Nghị viện Châu Âu đã phê chuẩn các quy tắc mới đặt ra các yêu cầu về pin, bao gồm “Hộ chiếu pin” và thu hồi một số vật liệu nhất định.

Trong những năm gần đây, thị trường xe điện đang có xu hướng tích hợp với các công nghệ như thiết kế tế bào pin với thân xe và tế bào pin với khung gầm có thể khó tháo dỡ hoặc loại bỏ khỏi phương tiện hơn.

Các quy định mới của EU bao gồm toàn bộ vòng đời của pin, từ vật liệu được khai thác cho đến quá trình tái chế khi hết tuổi thọ. Để giảm bớt tác động của quá trình sản xuất ban đầu, có những yêu cầu về hàm lượng tái chế nhiều hơn trong pin, nhưng cũng đặt mục tiêu về lượng lithium (50% vào năm 2027, 80% vào năm 2031) và coban, đồng, chì, niken (90% vào năm 2031 và 95% vào năm 2031) phải được thu hồi từ pin thải.

Nghiên cứu thị trường tái chế pin Li-ion của IDTechEx đã phát hiện ra rằng 23,8 triệu tấn pin Li-ion sẽ được tái chế vào năm 2043. Việc làm cho pin dễ dàng tháo ra khỏi xe và tháo rời thành các bộ phận có thể giúp ích cho các nhà tái chế về lâu dài.

Thiết kế pin thế hệ thứ hai CTP (Cell to Pack) lần đầu tiên được "gã khổng lồ" CATL công bố vào năm 2019, loại bỏ cấu phần trung gian là module. Thay vào đó, tất cả các ô được xếp chồng lên nhau trực tiếp để giảm trọng lượng và vật liệu không cần thiết, cải thiện mật độ năng lượng, đơn giản hóa sản xuất và giảm chi phí. Theo nghiên cứu của IDTechEx, pin tính theo gói trung bình cho thấy tỷ lệ tế bào trên gói theo trọng lượng tăng 20% (các tế bào pin chiếm bao nhiêu phần trăm trọng lượng của gói).

Điều quan trọng đối với các nhà thiết kế pin là các quy định của EU không nêu bất kỳ điều gì về cấu trúc bên trong của bộ pin (cấu trúc mô-đun, bộ phân tách tế bào, chất kết dính, v.v...).

Một phương pháp tái chế là nghiền pin. Phần này sau đó được sàng để tách các hạt lớn hơn khỏi các hạt nhỏ hơn, với phần sau chứa các vật liệu điện cực có giá trị. Khối màu đen sau đó được xử lý thêm bằng cách sử dụng thủy luyện để thu hồi lithium, coban, niken, v.v… ở dạng muối kim loại cấp pin.

Ngoài việc tái chế, pin EV còn có cơ hội được sử dụng trong các ứng dụng đời thứ hai, chẳng hạn như lưu trữ năng lượng cố định.

Báo cáo của IDTechEx về pin EV đời thứ hai đã phát hiện ra rằng thị trường của nó sẽ đạt 7 tỷ USD vào năm 2033.

IDTechEx cho biết họ đã điều tra tác động của công nghệ cell-to-pack/cell-to-chassis đối với các vật liệu khác nhau được sử dụng trong pin, bao gồm vật liệu chống cháy và vật liệu giao diện nhiệt.

Báo cáo của IDTechEx về vật liệu cho pin và gói pin xe điện 2023-2033 còn đề cập đến các thiết kế cell-to-pack và cell-to-body đã triển khai và công bố, cùng với cách điều này sẽ tác động đến cường độ của các vật liệu và thành phần khác nhau, bao gồm thép, nhôm, đồng, composite, vật liệu giao diện nhiệt, vật liệu chống cháy, cách điện, tấm lạnh và ống làm mát.

Báo cáo cũng thảo luận về các vật liệu được sử dụng với các tế bào, chẳng hạn như lithium, coban, niken, mangan, chất điện phân, sắt, phốt pho, chất kết dính, vỏ bọc, muội than, silicon và chất phân tách. Những vật liệu này được thảo luận với dự báo nhu cầu từ 2023-2033.

Trước đó, hướng dẫn dựa trên đánh giá các yêu cầu nội dung bắt buộc theo Quy định về pin của EU, bao gồm không ít hơn 90 thuộc tính dữ liệu đã được xác định trong dự án cho Hộ chiếu pin.

Sophie Herrmann, thành viên tại công ty Systemiq GmbH và Giám đốc chương trình của Battery Pass Consortium, giải thích rằng hướng dẫn nhằm mục đích làm tài sản cho tất cả những người tham gia hệ sinh thái hộ chiếu kỹ thuật số, từ các tác nhân chuỗi giá trị pin đến các tổ chức phát triển tiêu chuẩn và các tập đoàn khác và các dự án.

“Hộ chiếu pin kỹ thuật số có thể góp phần giảm tác động của việc sản xuất pin như phát thải khí nhà kính, tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên trong toàn bộ chuỗi giá trị và đảm bảo tốt hơn việc duy trì các tiêu chuẩn nhân quyền. Chúng là một khía cạnh quan trọng trong việc đảm bảo nguồn cung cấp nguyên liệu thô quan trọng cho quá trình chuyển đổi di động của châu Âu”, bà Sophie Herrmann cho hay.

Battery Pass là một sáng kiến do Bộ Kinh tế và Hành động Khí hậu Liên bang Đức (BMWK) đồng tài trợ với mục đích thúc đẩy việc triển khai hộ chiếu pin của Liên minh Châu Âu theo quy định của Quy định về pin.

Dự án kéo dài ba năm, bắt đầu và tháng 4 năm 2022, đang được thực hiện bởi một tập đoàn gồm 11 thành viên từ ngành công nghiệp, khoa học, công nghệ và sản xuất ô tô, với mục tiêu phát triển và chứng minh hộ chiếu pin.

Theo Quy định về pin của EU, dự kiến sẽ có hiệu lực vào quý 3 năm 2023, việc áp dụng hộ chiếu pin cho pin dành cho xe điện, phương tiện giao thông nhẹ và ứng dụng công nghiệp >2kWh sẽ diễn ra vào tháng 2 năm 2027.

Hoàng Lâm