В Китае 6 млн аккумуляторов для электромобилей. Сможет ли страна их переработать?

Время чтения: 10 мин
Фото: Car and Driver

Автор: Джилл Шэнь

Китай может гордиться самым большим парком электромобилей в мире, хотя индустрию страна создала с нуля всего 10 лет назад. По дорогам Китая сегодня ездят более 6 млн автомобилей и грузовиков, работающих на экологически чистых источниках энергии. А это означает, что 6 млн аккумуляторов однажды придут в негодность. Но их можно перерабатывать, чтобы заново использовать редкие металлы и не допустить экологической катастрофы.

Аккумуляторы в самых первых китайских электромобилях уже выходят из строя. Согласно отчету новостного агентства Синьхуа, которое ссылается на данные The China Automotive Technology and Research Center, в 2020 году Китай списал больше 200 тыс. тонн аккумуляторов. В октябрьском отчете китайского подразделения Greenpeace сказано, что с 2021 по 2030 год автоиндустрия избавится от еще 7,05 млн тонн аккумуляторов. Это число примерно в 168 раз превышает массу пекинского национального стадиона «Птичье гнездо».

То есть в Китае либо появятся горы токсичных отходов, либо золотая жила редких металлов. Все зависит от того, наладят ли в стране переработку старых аккумуляторов.

Публичных отчетов о том, сколько из 200 тыс. тонн аккумуляторов было переработано за прошлый год, нет. Но по общепринятому суждению, эта цифра невелика. В 2018 году Китай впервые санкционировал переработку аккумуляторов, однако первым лицензированным центрам переработки ведение нового бизнеса далось тяжело. Учитывая большие затраты, ограниченный спрос и конкуренцию в лице нелицензионных предприятий по переработке, для развития отрасли понадобится больше «кнутов и пряников».

«Решением властей скорее всего станут более строгие правила, которые заставят автопроизводителей отправлять вышедшие из строя аккумуляторы на переработку», — прокомментировали эксперты в беседе TechNode.

Есть ли у аккумуляторов электромобилей шанс на вторую жизнь?

Если вы пользовались устройствами с аккумуляторами, то хорошо знаете: они изнашиваются. Чем дольше вы используете аккумулятор, тем хуже он держит заряд. Аккумуляторы для электромобилей исправно работают от 8 до 10 лет. К концу этого срока они способны удерживать только 70-80% заряда от исходных показателей. В этот момент они перестают приносить пользу.

Аккумулятор — самый дорогой компонент электромобиля. На аккумулятор приходится около 30% общей стоимости авто. Согласно декабрьскому отчету BloombergNEF, цена аккумулятора мощностью в 82 кВт.ч в кроссовере Tesla Model Y составляет $9 тыс. При этом компоненты изношенного аккумулятора тоже могут быть полезны. В апреле Синьхуа сообщило, что владелец электромобиля продал использованный аккумулятор анонимному покупателю более чем за 10 тыс. юаней ($1,5 тыс.).

В декабре 2020 Министерство промышленности и информатизации КНР сертифицировало 22 компании на переработку аккумуляторов электромобилей. В июле 2018 в этом списке числилось только 5 компаний. Это малоизвестные фирмы, которые оформляют соглашения с автопроизводителями. Фирмы могут быть разными: утилизацией занимаются как дочерние компании видных производителей аккумуляторов, так и обычные пункты переработки отходов.

Некоторые крупные компании по переработке аккумуляторов уже доказали, что занимаются прибыльным делом. Компания GEM в Шэньчжэне — лидер индустрии, главный производитель материалов для аккумуляторов в стране. На нее приходится 10% рынка, а ее клиентами являются более 280 отечественных и иностранных автопроизводителей. Согласно ежегодному отчету GEM, в 2020 году количество переработанных аккумуляторов увеличилось более чем в вдвое по сравнению с 2019. При этом 2019-й был первым годом, когда GEM получила прибыль от переработки аккумуляторов, но точные цифры компания не разглашает.

Другие компании по переработке сырья активно инвестируют в развитие индустрии. Так, 22 марта в городе Хэфэй (провинция Аньхой) компания Gotion High-Tech совместно с правительством уезда Фэйдун сообщила, что инвестирует 12 млрд юаней ($1,85 млрд) в строительство нового предприятия по изготовлению и переработке сырья для аккумуляторов. Это решение было принято спустя две недели после того, как Gotion учредила дочернюю компанию по переработке отходов с капиталом в размере 50 млн юаней. Gotion High-Tech — поставщик аккумуляторов Volkswagen — ставит перед собой цель гарантировать ежегодное производство аккумуляторов общим объемом 100 ГВт.ч к 2025 году. Для изготовления аккумуляторов будут использованы материалы из вышедших из строя аккумуляторов.

Однако многие другие компании по переработке сырья все еще пытаются свести убытки компаний к нулевому показателю. Так считает Ян Сюйлай, профессор Хэфэйского университета и бывший руководитель отдела исследований в Gotion High-Tech. Это происходит по одной причине: в специализированные места по переработке сдается недостаточно аккумуляторов, поскольку владельцы электромобилей не обязаны приносить их компаниям, имеющим лицензию от Министерства промышленности и информатизации.

«В результате больше половины использованных аккумуляторов перерабатываются нерациональными, загрязняющими окружающую среду методами», — сообщил в январе сайту деловых новостей Caixin Бао Вэй, генеральный директор Zhejiang Huayou Holding Group, партнер BMW по переработке в Китае.

Куда отправляют аккумуляторы? Самый простой и прибыльный путь утилизации — нелегальный. Недобросовестные компании (как правило, автокладбища) отделяют от электролита в аккумуляторе такое ценное сырье как кобальт и никель, а затем сливают опасные отходы на близлежащую свалку или в водоем. Хотя это нарушение экологических норм, их соблюдение недостаточно жестко регулируется. Следовательно, неофициальные центры переработки могут предложить владельцам автомобилей более высокие цены за использованные аккумуляторы.

«Это приводит к тому, что сертифицированные центры собирают мало использованных аккумуляторов. Данная проблема усугубляется плохой осведомленностью потребителей о необходимости правильной переработки», — сообщили китайские и австралийские исследователи в статье, опубликованной в мае.

Три вида аккумуляторов для электромобилей

Все предприятия по переработке отходов считают наиболее ценными материалы в никель-марганец-кобальтовых (NMC) и никель-кобальт-алюминиевых (NCA) аккумуляторах. Эти два вида аккумуляторов известны тем, что обеспечивают большой запас хода при высокой энергетической плотности. Однако два основных современных метода переработки, заключающихся в извлечении материалов посредством горения или воздействием сильных кислот, приводят к образованию чрезмерных химических отходов и парниковых газов, как пояснили эксперты для Caixin в январском отчете.

Третий вид аккумулятора — литий-железо-фосфатный (LFP). Он обеспечивает меньший запас хода, но отличается лучшей термоустойчивостью. Ключевые компоненты LFP слишком дешевые для выгодной переработки. Согласно отчету инвестиционной консалтинговой компании Guangzheng Hang Seng от 2018 года, разборка тонны использованных LFP-аккумуляторов приносит доход только в 9,3 тыс. юаней ($1,4 тыс.), что далеко не покрывает расходы на переработку.

Потенциальная прибыль, полученная от использованных NMC- и NCA-аккумуляторов, зависит от цен на кобальт и никель. При текущих ценах на эти металлы аккумулятор NMC811 мощностью в 60 кВт.ч, который используется в Tesla Model 3, способен принести доход в 6,2 тыс. юаней.

Тем не менее, ожидаемый в ближайшие несколько лет дефицит кобальта, никеля и другого сырья может поспособствовать скорому развитию бизнеса по переработке отходов. По оценке Greenpeace, к 2030 году в Китае спрос на используемый в аккумуляторах для электромобилей кобальт превысит 980 тонн, а это в 7 раз больше производства кобальтового сырья в мире за 2019 год.

Хранение и солнечная энергия

Возможно, существуют и альтернативные методы разборки использованных аккумуляторов электромобилей. Старые аккумуляторы можно превратить в новые, с меньшей энергоемкостью, или использовать для чего-то помимо питания электромобилей.

Министерство промышленности и информатизации КНР в проекте руководства от октября 2020 призвало перерабатывающие компании, производителей электромобилей и поставщиков аккумуляторов участвовать в разработке новых способов применения использованных аккумуляторов. Руководство особенно призывает компании использовать старые аккумуляторы для резервных систем электроснабжения коммунальных хозяйств или центров телекоммуникации. Одним из примеров такого процесса является повторное использование аккумуляторов BMW для электроснабжения грузоподъемников на одном заводов компании в городе Шэньян (провинция Ляонин). По словам регулирующего органа, подобная дальновидная политика может «повысить общую эффективность и укрепить надежность электросетей».

Другие компании, например, State Grid — крупнейшее предприятие коммунального обслуживания в стране — надеются адаптировать аккумуляторы электромобилей для последующего хранения энергии. Старые блоки можно заново собрать в специальный накопитель, который сохранит солнечную энергию до тех времен, когда она будет нужна. Также система хранения энергии поможет обеспечить бесперебойную работу энергосистем.

Компания CATL — партнер Tesla и поставщик половины аккумуляторов для электромобилей в Китае. По словам Хуан Шилиня, вице-президента CATL, компания начала разрабатывать специальные аккумуляторы для хранения энергии. Согласно годовому отчету компании, в 2020 году она продала под систему хранения энергии аккумуляторы общей мощностью в 2,39 ГВт.ч.

Экономический сдерживающий фактор

У отрасли хранения энергии тоже есть проблемы с получением прибыли, они связаны с техническими и коммерческими трудностями. Аккумуляторы, получившие «вторую жизнь», должны быть отсортированы по стандартам производительности и безопасности: емкости заряда, времени перезарядки и долговечности. К сожалению, аккумуляторы от разных производителей сильно отличаются по этим параметрам, поскольку разрабатываются для конкретных моделей авто, написала консалтинговая компания McKinsey в отчете за 2019 год.

Прежде чем использовать старые аккумуляторы для хранения энергии, перерабатывающим предприятиям необходимо разобрать их на части, провести стандартизацию, снабдить новыми  элементами и снова собрать. Однако по словам Бао Вэя из Zhejiang Huayou Holding, параметры и состояние этих аккумуляторов отличаются и зачастую не раскрываются производителями, поэтому предприятия по переработке о них не знают.

Помимо этого, существуют проблемы безопасности. Они уже привели к тому, что крупным хранилищам энергии недавно запретили использовать вышедшие из строя аккумуляторы электромобилей. Тем не менее, Пекин по-прежнему настаивает на проведении дополнительных испытаний, включая программы хранения энергии для небольших коммерческих и промышленных объектов: таких, как базовые станции 5G.

Все эти практические проблемы в совокупности представляют собой экономический сдерживающий фактор. По словам Чжао Гуанцзиня, эксперта State Grid, энергетическим компаниям дешевле использовать новые аккумуляторы, чем вышедшие из строя блоки.

Неважно, что будет следующим шагом: хранение энергии или переработка материалов. Транспортировка использованный аккумуляторов — это еще одна ощутимая статья расходов. Транспортные средства и склады также должны быть адаптированы под меры безопасности.

Нормативно-правовая база и перспективы бизнеса

Основание для национального рынка уже заложено, но государству необходимо ввести меры «кнута и пряника», чтобы увеличить масштабы роста индустрии, считает Чжэн Минъян, участник кампании Greenpeace по борьбе с токсичными отходам. Можно взять для примера Южную Корею: страна обязала автовладельцев возвращать использованные аккумуляторы в специально отведенные для сдачи места.

Greenpeace предложил ввести меры поощрения и наказания, чтобы гарантировать, что производители авто, аккумуляторов и предприятия по переработке отходов будут нести ответственность за свою работу и искать новые применения использованным аккумуляторам. Например, правительство может взимать более высокие налоги с производителей аккумуляторов, если они используют исходное сырье, но поощрять производства, использующие переработанное сырье.

Для убыточных компаний также необходимо ввести поощрения. Чжан Тяньжэнь, председатель компании по переработке отходов Tianneng Group и делегат Всекитайского собрания народных представителей, в марте призвал к политике стимулирования. Депутат предложил ввести субсидии и снизить налоги для сертифицированных компаний по переработке сырья, большинству из которых сложно выйти на прибыльность. Вице-президент CATL Хуан Шилинь публично отверг эту идею как «фиктивное предложение» в конце 2018 года.

Китайское правительство установило политику, согласно которой ответственность за переработку аккумуляторов лежит на их производителях. Эксперты отмечают: пока неясно, как Китай планирует регулировать этот сектор. Согласно отчету китайских ученых, опубликованному в мае в журнале Environmental Engineering and Landscape Management, Пекин не указал четкой цели по общему сбору использованных аккумуляторов. Нет также однозначного определения полномочий между центральными и местными правительственными учреждениями, берущими на себя общую ответственность.

Существует и неопределенная правовая область, касающаяся ответственности автопроизводителей. Согласно постановлению от 2018 года, они обязаны заставлять дилеров выкупать использованные аккумуляторы у владельцев автомобилей. Компании с прямыми продажами: Tesla, Nio и Xpeng — сами несут ответственность за возврат старых аккумуляторов. К сожалению, у дилеров для этого нет мотивации, и им до сих пор не грозят штрафы за невозвращенные аккумуляторы. Они больше заинтересованы в продаже автомобилей, чем в сборе использованных аккумуляторов, написал Caixin в январе 2019 года со ссылкой на Чжан Гофана, профессора Уханьского технологического университета.

Органы власти в регионах с развитой автомобильной промышленностью способны стать первопроходцами в данной сфере. По проекту плана действий муниципального комитета по развитию и реформам города Гуанчжоу (провинция Гуандун) от 22 июня, и китайские, и иностранные автопроизводители должны будут сообщать о создании центров по переработке аккумуляторов электромобилей. К концу этого года власти Шанхая планируют создать общегородскую сеть по переработке отходов и онлайн-систему отслеживания для управления производством, продажей и переработкой аккумуляторов электромобилей, сообщило издание The Paper.

Основным препятствием для экологичного повторного использования аккумуляторов остается окупаемость. Поскольку рынок находится в самом начале развития, участникам индустрии нужно больше стимулов, чтобы обеспечить безопасную и экологичную переработку.

«Чем больше прибыли можно будет получить из переработки, тем больше компаний и инвестиций удастся привлечь в эту индустрию», — говорят инсайдеры.

Подготовила Вера Алексеева