Startup Singapore mở nhà máy đầu tiên thu hồi lithium từ pin xe điện

Hai nhà đồng sáng lập NEU Battery Materials - Giám đốc Công nghệ Kenneth Palmer (bên trái) và Giám đốc điều hành Bryan Oh - tại nhà máy mới của công ty ở Tuas. Ảnh: CNA/Raydza Rahman

Một startup Singapore vừa đưa vào vận hành nhà máy đầu tiên nhằm mở rộng quy mô công nghệ thu hồi lithium từ pin xe điện, trong bối cảnh nhu cầu tái chế pin ngày càng tăng và việc xử lý pin lithium sắt phosphate (LFP) vẫn gặp nhiều thách thức về hiệu quả kinh tế.

Theo hãng tin CNA, ngày 13/10, NEU Battery Materials khánh thành nhà máy rộng khoảng 1.115 m2 tại Tuas, Singapore, với khả năng xử lý 1.300 tấn vật liệu pin mỗi năm. Cùng dịp này, doanh nghiệp thông báo hoàn tất vòng gọi vốn 7,6 triệu USD, tương đương 9,7 triệu đô la Singapore, sau khi nhận được lượng đăng ký đầu tư vượt mức chào bán.

Nguồn vốn mới sẽ được sử dụng để vận hành nhà máy, tiếp tục phát triển công nghệ và chuẩn bị mở rộng hoạt động ra thị trường quốc tế trong năm 2027. NEU đang hướng tới châu Âu và Mỹ, nơi doanh nghiệp kỳ vọng xây dựng các cơ sở quy mô lớn hơn cùng với những nhà sản xuất pin.

TẬP TRUNG GIẢI BÀI TOÁN TÁI CHẾ PIN LFP

Ông Bryan Oh, đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành NEU Battery Materials, cho biết công ty chưa có kế hoạch vận hành nhà máy tại Singapore ở mức công suất tối đa. Trong giai đoạn đầu, cơ sở này chủ yếu phục vụ thử nghiệm và hoàn thiện quy trình trước khi nhân rộng công nghệ sang các nhà máy quy mô lớn.

Mục đích là tiến hành thử nghiệm, sau đó cải tiến quy trình để xây dựng bản thiết kế hoàn chỉnh, có thể được nhân rộng cho các cơ sở quy mô thực sự lớn.

Ông Bryan Oh Đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành NEU Battery Materials

NEU chuyên thu hồi lithium từ vật liệu pin LFP, loại pin ngày càng được sử dụng phổ biến trên xe điện, thay thế một phần pin nickel mangan cobalt (NMC).

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), pin LFP chiếm hơn 55% lượng pin xe điện được triển khai trên toàn cầu trong năm 2025, tăng từ mức gần 50% của năm trước đó. Tuy nhiên, hoạt động triển khai loại pin này vẫn tập trung chủ yếu tại Trung Quốc.

Nhà máy mới của NEU Battery Materials tại Tuas có khả năng xử lý tới 1.300 tấn vật liệu pin mỗi năm để thu hồi lithium. Ảnh: CNA/Raydza Rahman

Một trong những trở ngại lớn đối với việc tái chế pin LFP là giá trị kinh tế của các vật liệu có thể thu hồi. Không giống pin NMC, pin LFP không chứa những kim loại có giá trị cao như nickel và cobalt. Vì vậy, doanh nghiệp tái chế có ít vật liệu giá trị để bán nhằm bù đắp chi phí xử lý.

Trong khi đó, lithium chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong thành phần pin, khiến việc thu hồi đủ lượng lithium có giá trị thương mại trở thành bài toán khó.

Ông Bryan Oh cho biết "nếu không thể tái chế pin lithium sắt phosphate, tất cả những vật liệu này sẽ chỉ bị đưa đến các bãi chôn lấp".

Để giải quyết vấn đề này, NEU phát triển quy trình oxy hóa - khử điện hóa được cấp bằng sáng chế, sử dụng điện và nước để thu hồi lithium. Theo doanh nghiệp, trong khi các quy trình thủy luyện truyền thống sử dụng hóa chất để chiết xuất kim loại, công nghệ của NEU cho phép tái sử dụng hóa chất độc quyền trong quy trình xử lý.

Cách tiếp cận này được kỳ vọng giúp giảm chi phí và cải thiện khả năng thương mại hóa hoạt động thu hồi lithium khi triển khai ở quy mô lớn.

THU HỒI LITHIUM TỪ PHẾ LIỆU SẢN XUẤT PIN

Quy trình của NEU tiếp nhận hai nguồn nguyên liệu chính: phế liệu phát sinh trong quá trình sản xuất pin và black mass - loại bột thu được sau khi pin hết vòng đời được nghiền nhỏ.

Từ các nguyên liệu này, hệ thống chiết xuất lithium hydroxide, sau đó tiếp tục xử lý thành lithium đạt tiêu chuẩn sử dụng trong sản xuất pin mới, trong đó có pin LFP.

Black mass và phế liệu phát sinh trong quá trình sản xuất pin được đưa vào phễu tiếp liệu tại nhà máy của NEU Battery Materials, bắt đầu quy trình thu hồi lithium. Ảnh: CNA/Raydza Rahman

Hiện khoảng 85% nguyên liệu đầu vào của NEU là phế liệu phát sinh trong quá trình sản xuất pin. Theo ông Oh, lượng chất thải từ các dây chuyền sản xuất pin có thể rất đáng kể, tạo ra nguồn nguyên liệu để tái chế ngay cả trước khi lượng pin hết vòng đời tăng mạnh.

Điều chúng tôi muốn thực hiện ngay từ giai đoạn đầu phát triển của ngành pin và xe điện là tái chế những vật liệu này, bán lại lithium cho các nhà sản xuất để họ có thể tiếp tục duy trì vòng tuần hoàn.

Ông Bryan Oh Đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành NEU Battery Materials

Bên cạnh phế liệu sản xuất, NEU cũng xử lý black mass từ pin đã qua sử dụng. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu này hiện còn hạn chế, một phần do pin xe điện mới chỉ được triển khai rộng rãi trong những năm gần đây và chưa có nhiều pin đi đến cuối vòng đời.

Theo ông Oh, nhà máy tại Singapore hiện có khoảng 40–50 tấn vật liệu, phần lớn đến từ các nhà sản xuất pin ở nước ngoài. Khối lượng này đủ duy trì hoạt động trong khoảng sáu tháng.

Việc tận dụng phế liệu từ quá trình sản xuất pin được xem là hướng đi giúp doanh nghiệp xây dựng nguồn cung nguyên liệu trong giai đoạn thị trường tái chế pin đang phát triển. Khi số lượng pin hết vòng đời tăng lên, nguồn black mass cũng có thể trở thành đầu vào quan trọng hơn cho hoạt động thu hồi lithium.

HƯỚNG TỚI THỊ TRƯỜNG CHÂU ÂU VÀ MỸ

Sau khi thu hồi, lithium carbonate dự kiến được NEU cung cấp cho các nhà sản xuất pin để sử dụng trong sản xuất pin mới.

Ông Oh thông tin: doanh nghiệp đang phối hợp với các nhà sản xuất để kiểm chứng chất lượng và tính ổn định của lithium thu hồi. Công ty gửi các lô vật liệu thử nghiệm với khối lượng tăng dần nhằm đáp ứng yêu cầu của khách hàng. Một số đối tác trong số này cũng cung cấp phế liệu sản xuất pin cho NEU.

Ngoài các nhà sản xuất tại những thị trường mục tiêu, lithium carbonate thu hồi còn có thể được bán cho khách hàng ở Trung Quốc. Theo IEA, pin LFP chiếm hơn 80% lượng pin xe điện bán ra tại thị trường này trong năm 2025.

Thiết bị điện phân sử dụng điện và màng ngăn để tách lithium khỏi vật liệu pin được đưa vào xử lý. Ảnh: CNA/Raydza Rahman

Về kế hoạch mở rộng công suất, NEU cho biết sẵn sàng nâng cấp nhà máy tại Singapore nếu nguồn cung pin hết vòng đời trong nước tăng lên. Hệ thống thiết bị hiện có có thể đáp ứng công suất xử lý gấp khoảng hai lần mức hiện tại. Nếu muốn mở rộng vượt ngưỡng này, doanh nghiệp sẽ cần đầu tư bổ sung thiết bị.

Dù vậy, ưu tiên trước mắt vẫn là hoàn thiện công nghệ và quy trình vận hành tại Singapore, từ đó xây dựng mô hình kỹ thuật có thể áp dụng cho các nhà máy quy mô lớn hơn ở nước ngoài.

Kế hoạch mở rộng sang châu Âu và Mỹ sẽ đưa NEU đến gần hơn với các trung tâm sản xuất pin và xe điện lớn, đồng thời tạo cơ hội hợp tác trực tiếp với các nhà sản xuất trong việc xử lý phế liệu và thu hồi nguyên liệu.

Nếu công nghệ đạt hiệu quả kinh tế như kỳ vọng, mô hình này có thể góp phần thúc đẩy tái chế pin LFP, giảm lượng vật liệu bị thải bỏ và đưa lithium thu hồi trở lại chuỗi sản xuất pin. Tuy nhiên, khả năng mở rộng thương mại sẽ phụ thuộc vào kết quả kiểm chứng chất lượng sản phẩm, chi phí xử lý và khả năng bảo đảm nguồn nguyên liệu ổn định trong dài hạn.