Sự quan tâm đến pin điện đang tăng lên trên toàn cầu cùng với nhu cầu về thiết bị điện tử tiêu dùng, lưu trữ năng lượng cố định và đặc biệt là xe điện.

​​​​​​​

Trạm sạc pin xe điện tại Đức. Ảnh minh họa: Reuters

Ngành công nghiệp pin sẽ mở ra nhiều cơ hội thương mại lớn trong những năm tới, với tư cách là một ngành đang phát triển có giá trị gia tăng cao. Điều đáng chú ý là ít quốc gia nào có vị thế tốt để trở thành người dẫn đầu trong lĩnh vực này như Cộng hòa Czech (Séc). Tuy nhiên, quốc gia châu Âu này cần phải điều chỉnh các chiến lược kinh tế cho phù hợp với tình hình mới, đẩy nhanh quá trình cấp phép và đầu tư vào phát triển ngành công nghiệp ở mọi giai đoạn của chuỗi giá trị pin: từ khai thác nguyên liệu thô thông qua chế biến, sản xuất linh kiện cho đến sử dụng thứ cấp, tái chế và thải bỏ.

Sự quan tâm đến pin điện đang tăng lên cùng với nhu cầu về thiết bị điện tử tiêu dùng, lưu trữ năng lượng cố định và đặc biệt là xe điện. Mặc dù sự phát triển của xe điện đã chậm lại trong thời gian gần đây, nhưng việc sản xuất và bán pin vẫn đang tăng trưởng. Ngày càng có nhiều loại pin được lưu hành, đồng thời số lượng các loại pin điện hết thời hạn sử dụng cũng tăng lên. Điều này mở ra nhiều khả năng hơn cho việc tái chế pin điện.
Theo các nhà nghiên cứu tại Viện Europeum, việc quản lý pin xe điện sau khi hết hạn sử dụng là một lĩnh vực quan trọng mà Cộng hòa Séc có điều kiện tối ưu nhưng chưa được khai thác hết tiềm năng. Ông Filip Křenek - chuyên gia tại Viện Europeum tập trung vào vấn đề an ninh của Liên minh châu Âu (EU) trong các lĩnh vực chuỗi cung ứng, nguồn nguyên liệu thô quan trọng và sàng lọc đầu tư nước ngoài - cho biết, trong các cuộc tranh luận về xe điện, có một quan niệm sai lầm cho rằng pin lithium-ion dung lượng lớn thường chỉ được tái chế ở tỷ lệ 5%. Điều này không đúng vì theo số liệu hiện tại, có tới 60% vật liệu được sử dụng trong pin có thể được tái chế, nhưng ít người đề cập tới khả năng phục hồi và tái sử dụng chúng.
Các nhà sản xuất ô tô điện thường bảo hành chức năng đầy đủ của pin trong 8 năm hoặc lên đến 160.000 km. Tuy nhiên, trên thực tế, tuổi thọ pin có thể tăng gấp đôi. Khi công suất của nó giảm xuống còn khoảng 70% sau khoảng 15 năm, thì đã đến lúc cần chuyển sang tái sử dụng. Có thể tìm thấy điều này trong hệ thống lưu trữ năng lượng cố định hoặc như một phần của hệ thống quang điện dân dụng. Do đó, tuổi thọ tổng thể của pin có thể đạt tới khoảng hai mươi năm, nghĩa là có thể mong đợi một làn sóng pin đã qua sử dụng từ những chiếc xe điện được tung ra thị trường cách đây năm đến mười năm trong khoảng từ năm 2035 đến năm 2040.
Cộng hòa Séc không phải là quốc gia ủng hộ mạnh mẽ phát triển xe điện khi hiện tại con số xe điện lưu thông trên đường chưa vượt qua ngưỡng hàng chục nghìn chiếc. Điểm đặc trưng của thị trường Séc là nhu cầu mua ô tô đã qua sử dụng cao hơn. Do đó, có thể dự đoán rằng, trong những năm tới, một số lượng tương đối lớn xe điện cũ sẽ “cập bến” Cộng hòa Séc. Những loại xe này có phạm vi hoạt động xa hơn và sau đó sẽ kết thúc vòng đời sử dụng tại nước này. Đây là một trong những lý do tại sao việc xử lý pin đã qua sử dụng tại Cộng hoà Séc rất có lợi, dù là để sử dụng lại hay tái chế. Hơn nữa, việc vận chuyển pin cũ qua các nước châu Âu khá khó khăn và tốn kém.
Tuy nhiên, hoạt động xử lý công nghiệp pin đã qua sử dụng tại Cộng hòa Séc vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, với các dây chuyền thí điểm tái chế pin chỉ mới được xây dựng trong một vài hoạt động đầu tiên. Nguyên nhân nữa là do xe điện ở Cộng hòa Séc chưa phát triển đủ lâu để có đủ pin đã qua sử dụng trên thị trường.
Một thách thức lớn khác là việc xử lý các nguyên liệu thô quan trọng và sản xuất pin. Không chỉ vì Cộng hoà Séc là nơi có mỏ lithium lớn thứ hai châu Âu mà còn vì việc sản xuất pin mới có liên quan chặt chẽ đến việc tái chế pin cũ. Ngoài ra, Cộng hòa Séc còn có lực lượng lao động được đào tạo bài bản về kỹ thuật và ngành công nghiệp hóa chất tương đối mạnh với kinh nghiệm sản xuất chất điện phân. Đây là những điều kiện tiên quyết hỗ trợ cho sự phát triển của ngành công nghiệp pin tại Cộng hoà Séc.
Tuy nhiên, việc sản xuất và tái chế pin quy mô lớn đòi hỏi đầu tư đáng kể vì công nghệ tách riêng từng kim loại rất tốn kém. Điều này đặc biệt đúng đối với phương pháp thủy luyện, trong đó kim loại được hòa tan bằng axit. Phương pháp tái chế này có thể tách tới 95% nguyên liệu thô có thể sử dụng để sản xuất pin mới từ vật liệu thải, có hiệu quả cao hơn so với phương pháp luyện kim nhiệt luyện phổ biến hiện nay. Ngoài ra, phương pháp thủy luyện kim, không giống như phương pháp nhiệt luyện kim, đáp ứng các yêu cầu của Quy định về pin của châu Âu, trong đó xác định các mục tiêu ràng buộc về xử lý pin cho đến năm 2030, nhất là quy định về tỷ lệ phần trăm pin lithium cần được tái chế.
Ngoài ra, cái gọi là “hộ chiếu pin”, trong đó yêu cầu các nhà sản xuất cung cấp thông tin về thành phần và tỷ lệ vật liệu được sử dụng cho mỗi loại pin, giúp phân loại và tái chế vật liệu dễ dàng hơn đáng kể sau này.
Sự phát triển của sản xuất và tái chế pin điện cũng xuất phát từ lý do chính trị quan trọng đối với các nước châu Âu. EU hiện chỉ khai thác được 2% nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất pin. Trong khi đó, Trung Quốc là quốc gia thống trị mọi giai đoạn của chuỗi cung ứng, nơi tiếp nhận vật liệu được vận chuyển từ nhiều quốc gia trên thế giới đến để chế biến. Có thể nói rằng Trung Quốc đang kiểm soát thị trường pin điện toàn cầu.
Cộng hòa Séc là một trong những quốc gia có trữ lượng nguyên liệu thô quý hiếm, ngoài lithium đã đề cập ở trên, nước này còn có nguồn cobalt, nickel, mangan và than chì riêng. Tuy nhiên, không giống như Ba Lan, Hungary hay Đức, Cộng hoà Séc thiếu các nhà máy công suất lớn để sản xuất và tái chế pin, giúp giữ nguyên liệu thô quan trọng tại nước này, thu hút các nhà đầu tư và tạo ra cơ hội việc làm. Do đó, việc đầu tư vào tính tuần hoàn của vật liệu là cần thiết, để việc sử dụng chúng trong ngành công nghiệp pin thân thiện hơn với môi trường và hiệu quả hơn.
Theo báo cáo được Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) công bố vào tháng 12/2024, việc tái chế hiệu quả có thể giúp giảm nhu cầu về lithium và nickel xuống 25% và cobalt xuống 40% vào năm 2050, phù hợp với các mục tiêu về khí hậu hiện nay. Tất nhiên, nhiều nhà sản xuất ô tô châu Âu đang hợp tác với các công ty Trung Quốc để sản xuất pin cho xe của họ. Tuy nhiên, mục tiêu không phải là loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào Trung Quốc mà là để Trung Quốc không thể lợi dụng sự phụ thuộc này.
Do đó, việc tăng tính tuần hoàn của pin trong ngành công nghiệp ô tô là một thách thức về kinh tế, môi trường và an toàn đối với các nước châu Âu. Cộng hòa Séc, một quốc gia có ngành công nghiệp ô tô phát triển mạnh, nên coi đây là một cơ hội. Chủ đề này chắc chắn không thể thiếu trong các chiến lược kinh tế của Cộng hòa Séc hiện đang được chuẩn bị, vì nó cần sự hỗ trợ về tài chính và pháp lý, đặc biệt là về tốc độ cấp phép xây dựng, một yếu tố cản trở nhiều dự án chiến lược tại Cộng hòa Séc.
Chuyên gia Křenek tin rằng ngành công nghiệp tái chế gắn liền với sản xuất quy mô lớn vì nó sử dụng vật liệu thải và nếu một nhà máy khổng lồ được xây dựng tại Cộng hòa Séc, nó chắc chắn sẽ hỗ trợ đáng kể cho tính tuần hoàn này. Đồng thời, ông Křenek cũng nhận định rằng các nhà đầu tư tiềm năng không muốn xây dựng nhà máy sản xuất pin nói trên không chỉ vì quy trình quản lý xây dựng kéo dài, mà còn vì nhu cầu về xe điện hiện đang giảm.
Một cách khác để hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp pin tại Cộng hòa Séc có thể là thu gom và phân loại pin đã qua sử dụng hiệu quả hơn, cũng như nghiên cứu và phát triển các vật liệu và công nghệ thay thế. Có hai loại pin đang chiếm lĩnh thị trường, mỗi loại đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Đối với pin LFP, chiến lược là tránh khai thác cobalt – một nguồn nguyên liệu đang có nhiều tranh cãi trong khai thác. Pin NMC có dung lượng lớn hơn, nhưng mặt khác, chúng cũng có tác động lớn hơn đến môi trường. Do đó, việc tìm kiếm công nghệ lý tưởng luôn là điều phức tạp.

Việt Dũng

Link gốc