Cần Có Một Lộ Trình Tái Chế Pin Xe Điện Tại Việt Nam

Hiện nay, một vòng đời của pin xe điện có hai “ngã rẽ”. Một là, sử dụng đến lúc không còn khả năng vận hành ổn định (dung lượng tối đa dưới 60%), sau đó thu gom, vận chuyển đến các nhà máy để tái chế. Tại đây, những thành phần chính bao gồm các kim loại quý hiếm như coban, niken, lithium được phân tách để tái sử dụng trong sản xuất pin mới. Phần phế thải còn lại được xử lý để hạn chế tối đa ô nhiễm môi trường, sau đó đem đi chôn lấp.

Hai là, sau khoảng gần 10 năm sử dụng, dung lượng tối đa của pin sụt giảm xuống dưới 80% sẽ được chuyển sang vòng đời thứ hai đó là sử dụng trên các loại phương tiện nhỏ gọn hơn như xe nâng mini, xe đạp điện, xe đồ chơi; hoặc có thể dùng làm thiết bị lưu trữ năng lượng dư thừa từ điện lưới, năng lượng gió, năng lượng mặt trời... Khi dung lượng pin xuống dưới 60% sẽ được đem đi tái chế.

Như vậy, dù ở “ngã rẽ” nào, pin xe điện cũng không được trực tiếp đem đi chôn lấp như các loại pin thông thường vì hai nguyên nhân chính. Thứ nhất, pin xe điện thường được sản xuất dưới dạng gói (pack pin) là một tổ hợp gồm nhiều cell pin tạo thành. Nếu xử lý theo hình thức nung chảy hoặc chôn lấp sẽ gây hậu quả ô nhiễm môi trường gấp nhiều lần so với các thiết bị điện tử dân dụng.

Thứ hai, thành phần chính của pin lithium - loại pin thông dụng nhất hiện nay gồm các kim loại quý hiếm với trữ lượng có hạn trên toàn cầu. Việc khai thác, chiết xuất các kim loại này cũng rất khó khăn, tốn kém. Do đó, các nhà sản xuất đang tìm nhiều cách để tái sử dụng các kim loại này từ những pack pin đã hết hạn sử dụng.

Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của vấn đề tái chế pin xe điện nằm ở công nghệ và hiệu quả kinh tế. Hiện nay, dù là thị trường ô tô điện lớn nhất thế giới, Trung Quốc mới chỉ dừng lại ở khâu sản xuất pin lithium với số lượng lớn phục vụ nhu cầu trong nước và các nước thứ ba, chưa thực sự có giải pháp hữu hiệu về tái chế pin.

Thị trường tái chế pin xe điện được dự báo tăng mạnh kể từ năm 2030. Nguồn: Market Research Future.

Các công ty tái chế pin lớn nhất thế giới hiện nay đều tập trung tại Mỹ, châu Âu với các đại diện như A.C.C.U.R.E.C. Recycling GmbH (Đức), American Manganese Inc. (Canada), Battery Solutions Inc. (Mỹ), Li-Cycle Corp. (Canada), G & P Batteries (Anh), Recupyl (Pháp), Retriev Technologies (Mỹ), Snam S.p.A. (Ý), Umicore (Bỉ)...

Hiện tại, mỗi công ty tái chế pin đều sở hữu công nghệ riêng của mình. Mặc dù vậy, tựu chung các công nghệ đều thuộc một trong hai phương pháp chính là luyện kim (nung chảy) và thủy luyện. Hai phương pháp này có thể thực hiện riêng biệt hoặc kết hợp với nhau ở một số công đoạn cụ thể.

Theo đó, pin lithium-ion và pin Pin NiMH bị nấu chảy thành hợp chất gồm các kim loại có giá trị gia tăng cao như coban, đồng, niken và sắt. Sau khi nung chảy, hợp chất này được đưa vào quy trình thủy luyện, sử dụng tác dụng hóa học của axit, sau đó kết tủa thành muối. Trong quá trình này, lithium, nhôm và mangan là những kim loại dễ dàng được phân tách ra nhất. Phần kim loại còn lại tiếp tục được thủy luyện chuyên sâu để thu hồi coban, niken.

Nghiên cứu của MDPI cho thấy, trên lý thuyết, việc tái chế pin hết hạn sử dụng sẽ giúp tiết kiệm gần 51,3% nguyên vật liệu để sản xuất pin mới. Dưới góc độ môi trường, lượng khí thải CO2 và mức tiêu thụ năng lượng khi tái chế pin có thể giảm tới 70% so với việc khai thác và tinh chế từ nguyên liệu thô tại các mỏ quặng.

Về hiệu quả kinh tế, việc tái chế pin xe điện sẽ góp phần giúp các quốc gia thực hiện đúng cam kết tại COP26 và mới đây nhất tại COP28. Tuy nhiên, dưới góc độ lợi nhuận của doanh nghiệp lại là vấn đề đáng quan ngại.

Theo tính toán của MDPI, ở thời điểm hiện tại, sản xuất pin tái chế giúp đem lại lợi nhuận cao hơn khoảng 30 USD/kWh so với pin sản xuất từ nguyên liệu thô. Trong khi đó, giá pin lithium sản xuất mới năm 2024 đã giảm khá mạnh so với thời điểm năm 2020 xuống còn 130-150 USD/kWh và dự báo sẽ xuống dưới 100 USD/kWh vào năm 2030.

Ngoài ra, nhiều hãng xe đang ưu tiên lựa chọn những loại pin không chứa kim loại quý như coban, niken, bao gồm pin LFP, LMFP được sử dụng trên các dòng xe cỡ nhỏ và cỡ trung (trong đó có xe VinFast). Như vậy, để đảm bảo lợi nhuận, các công ty tái chế pin buộc phải tìm cách giảm chi phí sản xuất xuống thấp hơn mức giảm của giá pin trên thị trường. Nếu không có sức ép từ chính phủ, sẽ rất khó để các doanh nghiệp trong ngành ô tô mặn mà với việc tái chế pin.

Cần có lộ trình rõ ràng, cụ thể

Tại Việt Nam, theo Luật Bảo vệ môi trường 2020, kể từ 01/1/2024, doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu các loại sản phẩm bao gồm pin, ắc quy phải thực hiện trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR). Theo đó, doanh nghiệp được lựa chọn một trong hai hình thức là tái chế pin/ắc quy, hoặc đóng phí hỗ trợ hoạt động tái chế.

Đối với hình thức tái chế, doanh nghiệp có thể tự thực hiện, hoặc ủy quyền cho đơn vị có chức năng thực hiện. Tuy nhiên, trong tổng số hàng trăm công ty sản xuất, nhập khẩu pin sạc, pin năng lượng mặt trời các loại, rất ít doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực tái chế pin. Thay vào đó, đa số doanh nghiệp lựa chọn hình thức thứ hai đó là đóng một khoản phí hỗ trợ hoạt động tái chế theo định mức do Chính phủ ban hành.

Trong lĩnh vực ô tô điện, hiện chỉ có duy nhất VinES (nay đã sát nhập vào VinFast) là doanh nghiệp sản xuất pin xe điện, đồng thời cũng là công ty chuyên tái chế pin xe điện dưới hình thức hợp tác đầu tư. Cụ thể, ngày 03/11/2022, VinES hợp tác với Li-Cycle về tái chế pin lithium. Theo thỏa thuận, Li-Cycle sẽ cung cấp những giải pháp tái chế trên quy mô toàn cầu cho cả VinES và VinFast.

Các công nghệ tái chế pin lithium-ion bền vững và được cấp bằng sáng chế của Li-Cycle, bao gồm Công nghệ Spoke & Hub, là nhóm giải pháp phù hợp về cả quy mô lẫn mục tiêu đối với khả năng sản xuất và kế hoạch của VinES và VinFast.

VinES là doanh nghiệp hiếm hoi tự sản xuất, tái chế pin xe điện. Ảnh: VinES.

Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, các nhà sản xuất, nhập khẩu pin sử dụng một lần đã đóng góp tài chính (1% doanh thu) vào Quỹ Bảo vệ môi trường Việt Nam để hỗ trợ hoạt động thu gom, xử lý chất thải rắn, trong đó có pin/ắc quy. Tỷ lệ tái chế bắt buộc hiện nay đối với ắc quy axit chì là 12%, pin sạc và các loại ắc quy khác là 8%. Tuy nhiên, dù quy định của Luật Bảo vệ môi trường đã có hiệu lực nhưng cho đến nay vẫn chưa có quy định cụ thể về định mức chi phí tái chế và đối tượng ưu tiên.

Do đó, các doanh nghiệp đang mong đợi Chính phủ, Bộ Tài nguyên và Môi trường xây dựng, ban hành các Nghị định, Thông tư hướng dẫn quản lý và sử dụng tiền đóng góp tài chính của nhà sản xuất, nhập khẩu vào Quỹ Bảo vệ môi trường Việt Nam.

Theo nghiên cứu của Market Research Future, quy mô thị trường tái chế pin xe điện được định giá 0,23 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ tăng lên 1,92 tỷ USD vào năm 2030, đạt tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 35,40%.

Theo khu vực, nghiên cứu này cho thấy khu vực châu Á Thái Bình Dương sẽ là thị trường trọng điểm của ngành tái chế pin xe điện trong những năm tới. Ở các quốc gia như Trung Quốc, Nhật Bản, Úc, Việt Nam và Ấn Độ, hoạt động kinh doanh tái chế pin xe điện đang phát triển mạnh nhờ nhu cầu xe điện tăng cao, sự hậu thuẫn, hỗ trợ của Chính phủ và sự vào cuộc của khối tư nhân.

Tuy nhiên, để thu hút các doanh nghiệp tham gia vào lĩnh vực đầy mới mẻ này, Chính phủ cần xác định những lộ trình rõ ràng, phù hợp với đặc điểm tình hình trong nước và cam kết đưa phát thải ròng về 0 vào năm 2050.

Chúng tôi luôn trân trọng mọi ý kiến đóng góp và mong rằng quý độc giả sẽ tiếp tục ủng hộ SCCK Blog trong những bài viết tiếp theo, để cùng nhau phát triển cộng đồng cơ khí tại Việt Nam.