Giờ đây, quỹ đạo tăng trưởng đối với ô tô điện là điều mà ai cũng thấy rõ và đương nhiên là pin cho ô tô điện sau này sẽ được quan tâm còn hơn cả câu chuyện giá xăng hiện nay.
Việc sản xuất pin trên toàn cầu đang phát triển nhanh chóng để phục vụ nhu cầu mới về ô tô điện, vốn đã đạt kỷ lục 8,6% doanh số bán ô tô mới toàn cầu vào năm 2021.
Nhưng theo xu thế, ngoài chất lượng tuổi thọ, vấn đề an toàn, sức khỏe và môi trường đang là tiêu chí được đặt ra đối với nền công nghiệp pin nói chung và pin cho xe điện nói riêng.
Vấn đề là tái chế
Một nghịch lý là cho đến nay, công nghệ tái chế pin và năng lực xử lý đã bị tụt hậu rất xa so với lĩnh vực sản xuất. Rất may, hiện nay, một số công ty khởi nghiệp đang thương mại hóa các kỹ thuật tái chế hiệu quả và thân thiện môi trường hơn. Đồng thời, họ xây dựng các nhà máy tái chế pin lithium-ion chuyên dụng với quy mô chưa từng có. Có lo xa quá không khi nghĩ về bãi thải xe điện, pin xe điện khi đây là lĩnh vực mới phát triển? Shane Thompson, chủ tịch của công ty tái chế lâu đời Retriev Technologies cho biết: “Tôi đã làm việc trong lĩnh vực này 22 năm. Tôi đã thấy năm ngoái trông khác hẳn so với 21 năm trước. Thập kỷ tiếp theo sẽ thế nào nhỉ?”, rồi ông tự trả lời “Phải thắt dây an toàn”, hàm ý là sẽ thay đổi rất nhanh nên bạn phải thắt dây an toàn như đi xe tốc độ cao vậy.
Bài toán mạo hiểm hiện giờ chính là tái chế pin xe điện làm sao cho hiệu quả, đáp ứng ác tiêu chí về cả kỹ thuật, thương mại và môi trường. Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập Li-Cycle Ajay Kochhar nói về thách thức tái chế: “Đó hoàn toàn là một vấn đề có thể giải quyết được. Các công ty như chúng tôi tồn tại với tiền đe là làm cho điều này có lợi về mặt kinh tế và môi trường”.
Dưới đây là năm công ty khởi nghiệp tiêu biểu đang phát triển giúp việc tái chế pin hiệu quả, sạch sẽ và sinh lợi hơn. Nếu thành công, họ sẽ giúp thế giới chuẩn bị tốt cho cuộc cách mạng xe điện.
ABTC: Bí quyết trong công thức hóa học: Thay vì cắt nhỏ hoặc đốt pin, tại sao không chạy ngược lại quy trình sản xuất? Đó là cái nhìn sâu sắc về cách thức mà Công ty Công nghệ Pin Mỹ (viết tắt là ABTC) tiếp cận với việc tái chế pin. Đội ngũ của họ biết cách lắp các pin lại với nhau vì họ đã từng giúp Tesla thành lập Nevada Gigafactory. Sau khi ngừng hợp tác với Tesla, ABTC áp dụng bí quyết hóa học của mình để chiết xuất các vật liệu cần thiết để chế tạo pin mới.
Công ty đã thử nghiệm các kỹ thuật của mình trong môi trường phòng thí nghiệm và thử nghiệm thông lượng cao tại các cơ sở sản xuất thiết bị. ABTC hiện đang xây dựng nhà máy quy mô tiền thương mại đầu tiên ở Reno, Nevada. Nhà máy đó sẽ tiếp nhận 20.000 tấn pin trong năm đầu – nếu đi vào hoạt động. Tiếp theo, họ dự định sẽ sử dụng các công nghệ và quy trình khai thác tương tự với quy mô gấp 10 lần.
Li-Cycle: Luyện đá hóa vàng: Việc tái chế pin truyền thống không xoay quanh việc thu hồi các thành phần để tạo ra pin mới. Trong nhiều trường hợp, mục đích thường chỉ nhằm lấy niken và coban và quên đi phần còn lại. Tuy nhiên, khi nói đến pin EV, cách tiếp cận này có nghĩa là lãng phí lithium, vì vậy một số công ty khởi nghiệp đang thử nghiệm các quy trình tinh vi hơn cho phép họ khai thác kim loại quý giá này.
Li-Cycle có hơn 300 nhân viên, đã mở một nhà máy ở Arizona vào tháng 5 để rã các bộ pin theo cách mới hiệu quả. Cơ sở này sàng lọc nhôm, đồng và nhựa để tái chế. Còn lại là một mớ hỗn hợp vật liệu pin được gọi là “khối đen”. Li-Cycle sẽ gửi khối đen từ Arizona đến một cơ sở “trung tâm” đang được xây dựng ở Rochester, New York. Ở đó, công ty sẽ sử dụng phương pháp luyện kim thủy lực để cô lập các kim loại có thể tái sử dụng vào pin mới. Về lâu dài, Li-Cycle mong muốn làm cho vật liệu pin tái chế rẻ hơn so với sản phẩm từ mỏ khai thác.
Vẫn còn phải xem nếu và khi nào tầm nhìn đó thành hiện thực. Nhưng trong thời gian chờ đợi, Li-Cycle có nguồn tài chính dồi dào để tiếp tục phát triển. Tập đoàn khai thác mỏ Glencore đã đầu tư 200 triệu USD vào tháng 5 vừa qua và Nền tảng chiến lược Koch đã đầu tư 100 triệu USD cách đây 1 năm.
Ascend Elements: Đãi vàng từ cát: Phần đắt nhất của pin mới là cực âm. Ngày nay, cực âm được tạo ra bằng cách khai thác và chế biến lithium và các kim loại như niken, mangan và coban. Nhưng một viên pin cũ có chứa tất cả các thành phần cần thiết. Vấn đề chỉ là đưa chúng ra ngoài và tái tạo để có thể sử dụng được.
Các nhà khoa học của Ascend đã nghiên cứu kỹ thuật luyện kim thủy lực truyền thống và tạo ra một quy trình hữu hiệu. Họ cho rằng quá trình này tạo ra nguyên liệu pin rẻ hơn so với khai thác và tinh chế quặng từ mỏ. Nhưng Ascend vẫn phải tăng công suất nhà máy và chứng minh cho khách hàng thấy vật liệu của họ tốt không kém gì các loại pin được sản xuất thông thường. Ascend đã thực hiện tại các nhà máy thí điểm ở Massachusetts và Michigan trong vài năm qua. Hiện Nhà máy tái chế thương mại của họ ở Covington, Georgia và sẽ khai trương vào cuối năm nay. Cơ sở đó sẽ cắt nhỏ các loại pin đã qua sử dụng và phân tách các muối lithium, coban và niken. Một nhà máy thứ hai để tạo thành phẩm, đi vào hoạt động vào đầu năm 2024. Công ty đã huy động được 20 triệu USD trong vòng tài trợ Series B vào năm 2021 và 70 triệu USD khác vào cuối năm đó.
Redwood Materials: Gỗ còn đỏ thì còn giá trị: Pin cũ thường bị thải tới các cơ sở tái chế trong khi vẫn còn năng lượng sót lại trong đó. Sau đó, nhiều nhà tái chế đã dành thời gian và tiền bạc để trung hòa điện trước khi họ có thể đưa chúng vào quá trình chiết xuất một cách an toàn. Redwood Materials cho rằng điều đó thật lãng phí. Công ty ở Nevada đã tìm ra cách chuyển điện năng sót lại đó thành nhiệt cho quá trình nung ở nhiệt độ thấp nhằm chiết xuất chất điện phân từ các tế bào pin cũ. Công thức nhất cử lưỡng tiện này không chỉ có giá trị kinh tế mà còn có ý nghĩa môi trường rất cao.
Jaguar Land Rover và Hitachi đang đỡ đầu cho hãng tái chế pin xe điện Ascend Elements.
