Cuộc cách mạng di động điện cần “nhiên liệu” của riêng nó – hàng triệu pin được tạo thành từ hàng tấn nguyên liệu thô khan hiếm. May mắn thay, không giống như dầu, nhiên liệu này có thể được giữ trong vòng lặp.
Trong bài viết này, Chuyên gia tuần hoàn pin Bax Piotr Grudzień khám phá một số ví dụ về cách các công ty sản xuất pin sáng tạo tạo ra giá trị từ các hoạt động tuần hoàn, dựa trên những hiểu biết trực tiếp từ các đối tác của dự án BatteReverse .
Tất cả các mô hình kinh doanh được trình bày đều có một điểm chung: chúng khai thác sức mạnh của sự hợp tác để tối ưu hóa việc sử dụng pin EV.
– Piotr Grudzień, Chuyên gia tuần hoàn pin
Chỉ riêng trong năm 2030, châu Âu sẽ phải đối mặt với nhiệm vụ sản xuất hơn chín triệu xe điện, đòi hỏi pin với khoảng một triệu tấn nguyên liệu thô quan trọng như coban, niken, mangan và lithium. Những kim loại hiếm này, chủ yếu có nguồn gốc và chế biến bên ngoài châu Âu, đặt ra thách thức lớn về chuỗi cung ứng cho ngành công nghiệp ô tô, cũng như việc xử lý hiệu quả và an toàn chất thải pin được tạo ra. Người ta ước tính rằng hơn 300.000 tấn pin sẽ phải được thu gom và tái chế vào năm 2030, nhưng làm thế nào điều này có thể được thực hiện một cách hiệu quả và an toàn? Dự án BatteReverse , một sáng kiến do EU tài trợ được đưa ra vào năm 2023, được dành riêng để cải thiện Hậu cần ngược (Reverse logistics) của pin EV thông qua việc phát triển các công nghệ mới, tối ưu hóa các quy trình hiện có và thiết lập các hợp tác sáng tạo.
Là một phần của dự án, Bax đã lập bản đồ hơn 150 công ty chủ chốt ở châu Âu và phân tích hơn 20 loại bên liên quan, như được mô tả trong hình bên trái.
Do Hậu cần ngược (Reverse logistics) vẫn chưa được tiêu chuẩn hóa, các quy trình và vai trò trong các công ty tiếp tục phát triển. Điều này tạo ra một không gian năng động đầy cơ hội cho cả những người chơi công nghiệp đã thành lập, chẳng hạn như các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và nhà tái chế, và những người mới tham gia thị trường, chẳng hạn như các công ty khởi nghiệp tập trung vào các giải pháp quản lý dữ liệu hoặc các sản phẩm pin đời thứ hai. Bốn trường hợp kinh doanh sau đây trình bày các ví dụ về cách các bên liên quan chính này đang hợp tác với các công ty khác để cải thiện tính tuần hoàn của pin, đồng thời giảm chi phí và tạo ra lợi nhuận.
Không nên lãng phí pin – tìm nguồn cung ứng pin cho cuộc sống thứ hai tại Škoda Auto
Hình ảnh giới thiệu minh họa rằng chất thải pin không chỉ được tạo ra sau khi sử dụng. Hiện tại, hầu hết các loại pin cần xử lý là những loại bị loại bỏ trong giai đoạn sản xuất. Điều này chủ yếu là do hầu hết các pin EV vẫn còn trên đường và thường mất từ 10 đến 15 năm để chúng hết tuổi thọ. Đây cũng là trường hợp của Škoda Auto, một nhà sản xuất ô tô tương đối mới để sản xuất hàng loạt xe điện.
Cùng với các OEM EV khác, Škoda nhận thấy rằng một tỷ lệ nhất định pin của họ được coi là không phù hợp trong quá trình đảm bảo chất lượng và R&D. Mặc dù các loại pin này có thể không đáp ứng các tiêu chuẩn cho xe mới, nhưng chúng thường giữ được tuổi thọ hữu ích đáng kể (hơn 70%), khiến chúng khả thi cho các mục đích sử dụng thay thế, chẳng hạn như hệ thống lưu trữ cố định.
Đó là lý do tại sao OEM tham gia vào các thỏa thuận với các đối tác tích hợp khác nhau để khám phá các cơ hội đời thứ hai cho pin. Các dự án thí điểm đã chỉ ra rằng, trong các hệ thống cố định, dung lượng tế bào pin chỉ giảm khoảng 2% mỗi năm, có khả năng kéo dài tuổi thọ pin lên đến 15 năm. Cách tiếp cận này làm giảm đáng kể lượng khí thải carbon liên quan đến toàn bộ vòng đời của pin.
Từ quan điểm của Škoda Auto, mỗi loại pin được tái sử dụng cho vòng đời thứ hai không chỉ biểu thị việc giảm hoặc hoãn chi phí tái chế mà còn là nguồn doanh thu tiềm năng. Điều này đạt được thông qua các thỏa thuận với các công ty tái sử dụng pin hoặc khách hàng đang tìm kiếm các giải pháp lưu trữ năng lượng, chẳng hạn như nhà cung cấp trạm sạc và các tiện ích năng lượng. Đối với những khách hàng này, điều quan trọng là những pin này phải có nguồn gốc trực tiếp từ OEM.
Škoda Auto có kiến thức toàn diện về Tình trạng sức khỏe (SoH) và lịch sử của từng loại pin, đảm bảo độ tin cậy và khả năng truy xuất nguồn gốc của pin. Khi những loại pin này đã hoàn thành vòng đời thứ hai, chúng có thể được tái chế theo các nguyên tắc kinh tế tuần hoàn, cho phép nguyên liệu thô của chúng được thu hồi để sản xuất tế bào mới.
Tối đa hóa tuổi thọ của pin: giám sát đội xe bằng App Pin Bib
Chọn chiến lược hiệu quả nhất cho pin di động điện tử đã nghỉ hưu không phải lúc nào cũng dễ dàng. Bib Battery, một công ty của Pháp, đã phát triển một giải pháp dựa trên dữ liệu cho vấn đề này. Thuật toán của họ đánh giá giá trị thị trường còn lại của pin, cho phép họ cung cấp cho các nhà khai thác đội pin giải pháp tốt nhất: sửa chữa, sử dụng tuổi thọ thứ hai hoặc tái chế.
Hệ thống này bao gồm đăng ký kỹ thuật số để các kỹ thuật viên quét và quản lý pin đội xe thông qua mã QR, tạo điều kiện báo cáo sự cố và cung cấp hướng dẫn cụ thể để sửa chữa, ứng dụng đời thứ hai hoặc tái chế. Người quản lý có được thông tin chi tiết từ bảng điều khiển hiển thị số liệu về pin, nhu cầu hoạt động và chỉ số tài chính, cũng như các công cụ để tổ chức vận chuyển pin và theo dõi khấu hao kinh tế của pin.
Đề xuất giá trị của Bib Battery tập trung vào việc giảm thiểu chi phí của người vận hành phương tiện bằng cách hỗ trợ giám sát và tối ưu hóa đội pin của họ, cũng như duy trì các hoạt động bảo trì và quản lý tuần hoàn hiệu quả. Công ty thường cung cấp một giải pháp thay thế hiệu quả hơn về chi phí cho tái chế thuần túy, cho phép các nhà khai thác và nhà sản xuất bảo toàn dòng tiền trong khi xử lý pin một cách có trách nhiệm. Hiện tại, trong khi hầu hết khách hàng của Bib Battery là các nhà khai thác micromobility, công ty khởi nghiệp của Pháp đang mở rộng dịch vụ của mình để bao gồm cả các OEM EV.
Sức mạnh cốt lõi của mô hình kinh doanh của Bib Battery nằm ở mạng lưới đối tác có khả năng vận chuyển, sửa chữa và tái sử dụng pin. Điều này được bổ sung bởi các thuật toán độc quyền của họ, rất giỏi trong việc phân tích dữ liệu pin. Bib Battery triển khai mô hình thuê bao hàng tháng, tính phí khách hàng dựa trên số lượng pin trong đội xe của họ. Điều này cung cấp một nguồn doanh thu nhất quán. Ngoài ra, công ty tạo thu nhập thông qua phí hoa hồng kiếm được bằng cách tạo điều kiện thuận lợi cho các giao dịch giữa các thực thể khác nhau, chẳng hạn như bán pin đời thứ hai cho người tái sử dụng.
Mang lại cuộc sống thứ hai cho các mô-đun pin EV đã qua sử dụng: tái sử dụng tại AMPS tốt hơn
Việc tái sử dụng pin EV đã qua sử dụng đã nổi lên như một mô hình kinh doanh khác biệt, với nhiều công ty khởi nghiệp sáng tạo xuất hiện trên khắp châu Âu. Trong khi hầu hết tập trung vào pin hậu kỳ, như pin của Škoda Auto, chỉ một số ít được chọn giải quyết thách thức phức tạp hơn của pin EV sau tiêu dùng.
Một ví dụ như vậy là công ty khởi nghiệp AMPS có trụ sở tại Berlin. Công ty này chuyên tạo ra các hệ thống lưu trữ năng lượng được chứng nhận, tuần hoàn, di động, mô-đun và đa năng, đóng vai trò là lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường cho các máy phát điện chạy bằng nhiên liệu truyền thống, gây ô nhiễm.
AMPS chủ yếu sử dụng bộ pin EV từ Tập đoàn Renault. Các gói này được tháo dỡ thành các mô-đun pin tại trung tâm tái sử dụng của Renault, Refactory, nằm gần Paris. Dựa trên dung lượng còn lại của chúng, các mô-đun được sắp xếp và tái chế thành các khối xây dựng mô-đun, được gọi là betterPacks. Khi các mô-đun được lắp ráp và trang bị Hệ thống quản lý pin (BMS), các hệ thống năng lượng này được kết nối với nền tảng kinh doanh kỹ thuật số, tạo điều kiện thuận lợi cho việc theo dõi tài sản và quản lý năng lượng.
Ứng dụng chính cho các sản phẩm cải tiến của AMPS là ở những vùng sâu vùng xa đòi hỏi nguồn điện ngoài lưới sạch và đáng tin cậy, chẳng hạn như các nước đang phát triển, ngành công nghiệp điện ảnh và chiếu sáng, lễ hội và công trường xây dựng. Khách hàng đánh giá cao lợi ích môi trường của các giải pháp đời thứ hai này, tính dễ sử dụng và khả năng giám sát và quản lý các mô-đun. Tuy nhiên, việc tái sử dụng các công ty như betteries AMPS thường gặp phải những thách thức trong việc đảm bảo nguồn cung cấp pin EV đã qua sử dụng nhất quán. Do đó, việc hình thành quan hệ đối tác với các OEM lớn, nhà điều hành đội tàu, xưởng sửa chữa và nhà tháo dỡ là rất quan trọng cho sự thành công của bất kỳ doanh nghiệp kinh doanh pin đời thứ hai nào.
Chuyển đổi các bộ pin hết tuổi thọ thành vật liệu cấp hàng hóa: tái chế tại TES
Khi tất cả các tùy chọn vòng tròn khác cho EV đã được khám phá, tái chế trở thành bước cuối cùng để thu hồi nguyên liệu thô thứ cấp cho sản xuất pin mới. Quá trình này, được thực hiện bởi các nhà tái chế như đối tác BatteReverse TES, được chia thành hai bước: tiền xử lý và tái chế thủy luyện. Trong giai đoạn tiền xử lý tái chế pin EV, bộ pin được xả để đảm bảo an toàn, mở thủ công và các mô-đun của nó được chiết xuất. Các thành phần còn lại được phân loại và tái chế, với các mô-đun có thể tái sử dụng được đánh giá dựa trên Tình trạng sức khỏe (SoH) của chúng. Các mô-đun được coi là không thể tái sử dụng được tiếp tục thải ra và tách biệt, sau đó được xử lý thành các chất mịn. Những chất này sau đó được tách thành thép, nhựa và vật liệu hoạt động dưới dạng một khối đen. Khối đen này sau đó được vận chuyển đến một cơ sở khác để xử lý thủy luyện. Xử lý này bao gồm một loạt các quá trình phụ như tuyển nổi bọt, lọc, chiết xuất, kết tủa và kết tinh, để tách khối đen thành các vật liệu có giá trị như lithium, niken, coban và mangan.
TES vận hành mô hình kinh doanh dựa trên dịch vụ với các cơ hội phục hồi giá trị bổ sung. Khách hàng trả tiền cho các dịch vụ tái chế, cung cấp một dòng thu nhập có thể dự đoán được. Doanh thu được bổ sung với lợi nhuận giá trị từ việc bán các bộ phận thu hồi và vật liệu tái chế, được chia sẻ với các khách hàng chiến lược lớn hơn. Một số công ty tái chế khác chủ yếu dựa vào việc bán khối lượng đen hoặc nguyên liệu thô thứ cấp, một mô hình phụ thuộc vào nhu cầu toàn cầu và giá thị trường của vật liệu pin.
Để tăng lợi nhuận của các mô hình kinh doanh này, các quy trình tái chế phải khắc phục một số nút thắt cổ chai. Việc tháo dỡ bộ pin rất tốn thời gian và công sức. Đó là lý do tại sao, trong BatteReverse, chúng tôi đang khám phá sự hợp tác giữa người và robot để tự động hóa quy trình. Một vấn đề khác là quy mô hoạt động hạn chế.
Số lượng các cơ sở tái chế ở châu Âu đang tăng lên nhưng nó vẫn không đủ để xử lý khối lượng chất thải pin ngày càng tăng nhanh, dẫn đến một phần đáng kể khối lượng đen được gửi đến châu Á. Nhiều nhà máy thủy luyện kim phải được triển khai ở châu Âu để tránh hậu cần không cần thiết và giảm thiểu lượng khí thải carbon của các quy trình xử lý pin.
Giá trị của sự hợp tác: mạng lưới lớn nhất cho các chuyên gia về pin tuần hoàn
Tất cả các mô hình kinh doanh được trình bày ở trên đều có một điểm chung: chúng khai thác sức mạnh của sự hợp tác để tối ưu hóa việc sử dụng pin EV. Nhận thức được tầm quan trọng của những kết nối có giá trị này, chúng tôi đã tạo ra Cộng đồng BatteReverse – mạng lưới chuyên gia lớn nhất về tuần hoàn pin. Trên nền tảng này, các công ty, nhà nghiên cứu và nhà hoạch định chính sách có thể thảo luận về các vấn đề cấp bách nhất trong hậu cần đảo ngược, trao đổi các phương pháp hay nhất và tạo ra sự hợp tác mới. Nhóm BatteReverse thường xuyên xuất bản những tin tức và hiểu biết phù hợp nhất về sự phát triển chính sách, thị trường và công nghệ liên quan. Các thành viên cộng đồng có cơ hội tương tác với nhau bằng cách sử dụng các không gian chủ đề chuyên dụng và kết nối trong chuỗi hội thảo trên web Short Circuit của chúng tôi. Nếu bạn đã đi đến cuối bài viết, điều này có nghĩa là bạn nên tham gia với chúng tôi và đóng góp cho những cuộc trò chuyện quan trọng này.
