Vai trò quan trọng của tái chế trong việc khắc phục tình trạng thiếu pin toàn cầu

Tại sao lại thiếu hụt các khoáng sản quan trọng?

Pin lithium-ion (Li-ion) rất quan trọng đối với cả ngành năng lượng và là thành phần chính của xe điện (EV). Theo nghiên cứu của GlobalData, EV sẽ chiếm 28% tổng thị trường xe hạng nhẹ (LV) vào năm 2028 và cuối cùng là phần lớn sản lượng LV vào những năm 2030, với doanh số bán EV toàn cầu tăng từ ba triệu vào năm 2020 lên khoảng 17,3 triệu vào năm 202.

Sự gia tăng đột biến của EV, cùng với sự tăng trưởng đáng kể theo năm trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng và lưu trữ năng lượng, có nghĩa là tổng thị trường lưu trữ năng lượng bằng pin ước tính có giá trị 10,84 tỷ USD vào năm 2026.

Tuy nhiên, GlobalData báo cáo rằng có khả năng sẽ xảy ra tình trạng thiếu hụt pin toàn cầu nghiêm trọng nhưng tạm thời vào năm 2025 do nhu cầu về EV tăng lên, cùng với tình trạng thiếu hụt kim loại pin được khai thác và tinh chế do thiếu đầu tư vào các mỏ lithium, coban, niken và mangan mới trong năm năm qua.

Ngành công nghiệp hiện đang tập trung vào việc giảm sự phụ thuộc vào các vật liệu khan hiếm và đầu tư mạnh vào việc phát triển các công nghệ pin mới. Quan trọng nhất, ngành này đang tạo ra một ngành công nghiệp tái chế pin toàn cầu, được thiết lập để đóng vai trò quan trọng trong việc bù đắp tình trạng thiếu hụt nguồn cung trong thời gian tới.

Trung Quốc hiện đang thống trị thị trường lithium toàn cầu, kiểm soát 60% công suất chế biến và tinh chế. Nước này cũng kiểm soát các mỏ lithium, coban, niken và than chì đáng kể. Nga, với trữ lượng lớn thứ tư thế giới, được thiết lập để trở thành nhà sản xuất nguyên tố đất hiếm lớn thứ hai sau Trung Quốc. Tuy nhiên, các kế hoạch đã bị đóng băng do cuộc chiến của Nga với Ukraine, tình cờ có trữ lượng lithium lớn nhất châu Âu, ước tính khoảng 500.000 tấn. Cả Mỹ và châu Âu hiện đang nỗ lực xây dựng chuỗi cung ứng pin của riêng mình và phát triển khả năng tái chế để giảm sự phụ thuộc vào Trung Quốc.

Mặc dù công suất sản xuất pin dự kiến sẽ đủ để đáp ứng nhu cầu trước mắt của thế giới, nhưng toàn bộ quy trình sản xuất cần được nâng cấp, với việc xây dựng công suất mới đáng kể trên toàn cầu. Ví dụ, hiện có kế hoạch xây dựng hàng trăm nhà máy pin khổng lồ trên toàn thế giới. Tuy nhiên, có mối đe dọa thực sự là thiếu nguyên liệu thô giá rẻ, dễ tinh chế để cung cấp cho các nhà máy pin như vậy.

Để ứng phó, các nhà sản xuất pin đang tập trung vào đổi mới để cải thiện các yếu tố hiệu suất như trọng lượng nhẹ hơn, mật độ năng lượng cao hơn và vòng đời kéo dài hơn. Các nhà sản xuất pin đang sử dụng phần mềm mô phỏng và AI để phát triển các vật liệu mới, kết hợp hóa chất và tìm ra hiệu quả hơn nữa trong quy trình sản xuất.

Nhưng thực tế vẫn là các kim loại chính hiện đang thống trị thị trường (lithium, coban và niken) ngày càng khó tiếp cận và tinh chế, và thiếu đầu tư vào cả việc mở rộng mỏ và đưa các mỏ mới vào hoạt động. Mặc dù thị trường vốn đang bắt đầu hỗ trợ các dự án khai thác mới một lần nữa, trong trường hợp của lithium, phải mất ít nhất bảy năm để đưa một mỏ mới vào hoạt động.

Vai trò của việc tái chế các khoáng chất quan trọng

Một giải pháp là mở rộng quy mô lớn ngành công nghiệp tái chế pin và vật liệu pin.

Trong tình huống đôi bên cùng có lợi, ngành công nghiệp pin tuần hoàn sẽ không chỉ giảm sự phụ thuộc vào kim loại đất hiếm được khai thác mà còn giảm chất thải và lượng khí thải carbon.

Vật liệu tái chế cũng làm giảm sự phụ thuộc vào sản lượng khai thác, cấp quặng, hạn ngạch và các vấn đề địa chính trị, khiến thị trường biến động. Việc giảm thiểu tác động môi trường của hoạt động khai thác và phát triển sản phẩm sẽ có tác động tích cực đến các quy tắc công bố khí thải và khả năng tiếp cận tài chính xanh.

Chỉ thị tái chế pin được cập nhật của EU đã đặt mục tiêu thu hồi lithium từ pin tái chế ở mức 50% vào năm 2027 và 80% vào năm 2031.

Việc tái chế các khoáng chất quan trọng không chỉ làm giảm sự phụ thuộc vào một thị trường không thể đoán trước và biến động mà còn giúp giảm giá hàng hóa, với việc tái chế dự kiến sẽ trở thành một phần quan trọng của quá trình đa dạng hóa chuỗi cung ứng. Mỹ, Châu Âu và Trung Quốc hiện đang đầu tư mạnh vào các nhà máy tái chế pin, McKinsey dự báo doanh thu tái chế pin EV hàng năm, từ thu gom đến thu hồi kim loại, sẽ tăng từ hơn 2 tỷ USD vào năm 2022 lên 95 tỷ USD vào năm 2040.

Nam Nguyễn