Tại cổng Công ty TNHH Công nghệ Năng lượng mới Ruida, tọa lạc ở huyện Vạn Tại, thành phố Ngọc Khê, tỉnh Giang Tây, những chiếc xe tải lớn lần lượt vào khu vực nhà máy, đổ đầy pin lithium đã qua sử dụng từ khắp mọi miền đất nước vào khu vực chờ xử lý. Thông qua sàng lọc, chế biến và tái sử dụng từng bước, những pin này sẽ được tái chế thành sản phẩm hoặc nguyên liệu hữu ích, nhằm tiết kiệm và tối ưu hóa tài nguyên.
Hiện tại, sản lượng và doanh số xe điện mới của Trung Quốc đã liên tục giữ vị trí số 1 toàn cầu trong suốt 9 năm qua. Đồng thời, Trung Quốc cũng đã trở thành người dẫn đầu trong ngành công nghiệp pin năng lượng, với quy mô thị trường đứng đầu thế giới, xây dựng một hệ thống ngành nghề pin năng lượng có chuỗi cung ứng phong phú nhất và quy mô lớn nhất. Là “trái tim” của xe điện, pin lithium với đặc tính mật độ năng lượng cao và vòng đời dài, đã trở thành lực lượng quyết định quan trọng trong việc thúc đẩy cách mạng năng lượng. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của thị trường xe điện, vấn đề xử lý pin lithium đã qua sử dụng ngày càng trở nên nổi bật, trở thành một trong những nút thắt phát triển bền vững của ngành năng lượng mới.
Là một công ty chuyên thu gom và tái chế toàn diện pin lithium cũ, nghiên cứu, sản xuất và bán nguyên liệu pin lithium, Công ty TNHH Năng lượng mới Ruida đã phát triển trong suốt 10 năm và trở thành một trong những công ty hàng đầu trong ngành tái chế và sử dụng pin lithium đã qua sử dụng trong nước. Công ty đã được chọn vào danh sách các doanh nghiệp đáp ứng yêu cầu quy định ngành tái sử dụng pin lithium đã qua sử dụng do Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin công bố trong đợt ba và bốn, và đã nhận được nhiều danh hiệu như Nhà máy xanh quốc gia, Doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia, Doanh nghiệp ưu thế về quyền sở hữu trí tuệ quốc gia, và Doanh nghiệp tiêu biểu trong sản xuất thông minh quốc gia, cũng như các danh hiệu như Doanh nghiệp nhỏ vừa chuyên nghiệp của tỉnh Giang Tây và Doanh nghiệp nhanh nhẹn.
Đặt mục tiêu
Tại hai xưởng thu gom của Ruida, những hộp pin lớn trên pallet được phân loại và chuyển vào nhiều vị trí tháo dỡ khác nhau. Mỗi viên pin sẽ được phân loại thành hơn 10 loại nguyên liệu dựa trên đặc tính, vật liệu và các yếu tố khác, sau đó sẽ chuyển vào xưởng chế biến tiếp theo. Chủ tịch Công ty Ruida, ông Lý Sơn, cho biết: “Hiện nay, ngành công nghiệp xe điện đang phát triển nhanh chóng, nhu cầu sử dụng pin lithium ngày càng tăng. Việc thu hồi và xử lý hiệu quả pin lithium đã qua sử dụng không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại cho môi trường mà còn giúp ngăn chặn sự mất mát của kim loại quý như lithium, cobalt và nickel, đồng thời giảm thiểu sự phụ thuộc vào tài nguyên khoáng sản thiên nhiên.”
Tái sử dụng pin lithium không chỉ là một nhiệm vụ bảo vệ môi trường mà còn là một điểm tăng trưởng kinh tế đầy tiềm năng. Ngay từ năm 2014, Ruida đã tập trung vào tái chế toàn diện và khai thác vật liệu mới từ pin lithium đã qua sử dụng.
Khi bước vào phòng trưng bày của Ruida, bức tường về tái chế và tái sử dụng cho thấy trực quan toàn bộ quy trình từ việc tháo dỡ pin điện xe cũ thành nguyên liệu cathode lithium ba thành phần, đến việc lắp ráp lại thành pin mới. Trong quá trình này, một viên pin lithium ba thành phần chỉ mất 2 phút để chuyển đổi thành bột đen của cực dương và cực âm, sau đó trải qua các bước như ngâm, loại bỏ tạp chất, chiết xuất, bốc hơi cô đặc, kết tinh, ly tâm và đóng gói để thu được các hợp chất như nickel sulfate đạt tiêu chuẩn pin, cobalt sulfate đạt tiêu chuẩn pin, manganese sulfate đạt tiêu chuẩn pin và lithium carbonate đạt tiêu chuẩn pin. Nickel sulfate, cobalt sulfate và manganese sulfate được tổng hợp lại thành tiền chất ba thành phần, sau đó kết hợp với lithium hydroxide hoặc lithium carbonate để sản xuất vật liệu cực dương lithium ba thành phần. Cuối cùng, sản phẩm này sẽ được cung cấp cho các doanh nghiệp liên quan để sản xuất pin lithium mới. Hiện tại, Ruida đã xây dựng dự án tái sử dụng và sản xuất vật liệu cực dương với quy mô 40.000 tấn pin lithium Phosphate sắt, với công suất xử lý hàng năm đạt 124.000 tấn pin lithium đã qua sử dụng.
“Theo quy định về ngành tái sử dụng pin lithium đã qua sử dụng, Bộ Công nghiệp đã tiến hành kiểm tra hiện trường đối với công nghệ tái chế và tái sử dụng của chúng tôi và đã thành công vượt qua. Điều này có nghĩa là chúng tôi hoạt động trong lĩnh vực thu hồi và tái sử dụng pin lithium với độ an toàn và đảm bảo hơn,” bà Hàn Kỳ Anh, Giám đốc Viện Nghiên cứu pin lithium của Ruida, cho biết. Hiện tại, tỷ lệ sử dụng pin lithium đã qua sử dụng của công ty đạt hơn 98%, và trong toàn bộ quá trình thu hồi và xử lý, tất cả các chất thải đều đạt tiêu chuẩn bảo vệ môi trường của quốc gia.
Ruida đang áp dụng công nghệ thông tin 5G và trí tuệ nhân tạo để thúc đẩy sản xuất tối ưu hóa số hóa và xây dựng nhà máy thông minh, nhằm đạt được phát triển an toàn, xanh và bền vững.
Tận dụng hiệu quả
Pin lithium là phần cốt lõi để lưu trữ năng lượng, hiện diện từ xe điện đến thiết bị điện tử cầm tay. Tuy nhiên, khi tuổi thọ của pin lithium kết thúc, việc xử lý những pin đã qua sử dụng này một cách thích hợp không chỉ liên quan đến việc sử dụng hiệu quả tài nguyên mà còn là một thử thách đối với bảo vệ môi trường. “Công ty Ruida đã bắt đầu một cuộc cách mạng xanh mang tính đổi mới công nghệ nhằm đối mặt với thử thách thu hồi pin lithium đã qua sử dụng. Phương pháp tái chế pin lithium thân thiện với môi trường, tiết kiệm và chi phí thấp do công ty phát triển đã chiếm ưu thế lớn trên thị trường.” Ông Hoàng Hải Quân, Phó Trưởng phòng Nghiên cứu của Ruida, chia sẻ về sức mạnh công nghệ của công ty. Những sáng chế đầu tiên như phương pháp tách rửa nhiều thành phần để tách và chiết xuất muối nickel-lithium hiệu quả, với tiêu thụ axit-bazơ thấp và tỷ lệ thu hồi lithium tăng lên 3%; phương pháp loại bỏ dầu hiệu quả từ dung dịch nickel sulfate với tỷ lệ thu hồi dung môi lên đến hơn 99%; và việc lần đầu tiên đạt được chiết xuất một bước, giảm tạp chất canxi, magiê, cadmium, mangan trong dung dịch ngâm xuống còn 0.002 gram mỗi lít, sản xuất sản phẩm nickel sulfate đạt tiêu chuẩn pin với độ tinh khiết lên đến 99.95%.
“Thực hiện tinh gọn quá trình xử lý, không ngừng cải tiến sáng tạo.” Nhiều năm qua, Ruida đã không ngừng cải thiện tỷ lệ thu hồi nickel, cobalt, mangan và lithium bằng việc cải cách và đổi mới nhiều phương pháp quản lý và công nghệ, đã thực hiện thu hồi kín trong tái sử dụng pin lithium đã qua sử dụng.
“Chúng tôi đã đầu tư hơn 100 triệu NDT để xây dựng trung tâm nghiên cứu công nghệ, nghiên cứu các công nghệ như luyện kim ẩm và chiết xuất một bước. Hiện tại, tỷ lệ thu hồi lithium của công ty đã nâng từ 75% lên 96.8%, tỷ lệ thu hồi cobalt và nickel từ 96.7% lên 98.5%,” ông Ngô Thành Huy, Trưởng phòng Công nghệ của Ruida cho biết. Công ty đã tối ưu hóa quy trình thu hồi, lắp đặt cảm biến tích hợp và thiết bị tự động hóa trên dây chuyền sản xuất để theo dõi quy trình sản xuất theo thời gian thực, sử dụng mô hình thuật toán thông minh để tối ưu hóa các thông số kỹ thuật trong quy trình thu hồi ẩm, qua đó chỉ riêng việc này đã cải thiện tỷ lệ thu hồi trên 2% cho các kim loại quan trọng như nickel, cobalt, mangan và lithium.
Ruida không chỉ sử dụng công nghệ thông minh để nâng cao tỷ lệ thu hồi kim loại, mà còn thực hiện hoạt động quản lý nguồn gốc sản phẩm. Tại hệ thống quản lý nguồn gốc pin, nhấn vào tìm kiếm một lần, hệ thống sẽ cung cấp số liệu chi tiết sản phẩm của công ty trên khắp các vùng miền, điều này là nhờ công ty trang bị cho từng viên pin một “chứng minh nhân dân kỹ thuật số”, cho thấy vị trí, tình trạng sức khỏe và dung lượng còn lại của pin rất rõ ràng. “Sau khi được tái sử dụng, chúng tôi sử dụng chip GPS, module truyền thông và hệ thống quản lý năng lượng để giám sát trạng thái sạc và xả của pin và quỹ đạo hoạt động. Mỗi viên pin đến từ chiếc xe nào, được lắp vào pin nào trong tái sử dụng đều có thể tra cứu được, thực hiện theo dõi toàn bộ chuỗi từ thu hồi đến tái sử dụng rất hiệu quả,” bà Hàn Kỳ Anh cho biết.
Công ty không ngừng đổi mới công nghệ nhằm chiếm lĩnh thị trường. “Sản phẩm của công ty không chỉ có sức cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường trong nước mà còn thành công gia nhập chuỗi cung ứng ngành năng lượng mới tại Nhật Bản, Hàn Quốc, châu Âu và Mỹ,” ông Ngô Thành Huy chia sẻ.
Phát triển đổi mới
Những chiếc xe chở pin lithium đã qua sử dụng vào, và những vật liệu cực dương lithium mới được sản xuất… Từ thu hồi đến sử dụng và sản xuất, nhà máy sản xuất tái sử dụng pin lithium mới được xây dựng của Ruida đã hình thành một chu trình khép kín trên dây chuyền sản xuất của công ty.
“Tăng sản lượng, giảm chi phí và đổi mới công nghệ là ba ‘bảo bối’ để tăng cường năng lực cạnh tranh cốt lõi của doanh nghiệp. Trước đây, chúng tôi tập trung vào việc thu hồi pin, giờ đã dần dần phát triển công nghệ chế biến vật liệu cực dương pin lithium, trong 5 dây chuyền sản xuất hiện có, chúng tôi đã thêm một dây chuyền sản xuất thu hồi hoàn toàn nguyên tố từ axit phốt pho sắt để sản xuất vật liệu cực dương phốt pho sắt, nhằm hiện thực hóa toàn bộ vòng đời từ tái sử dụng đến tháo dỡ, nghiền nát và sản xuất các vật liệu cơ bản cho cực dương pin.” Ông Trần Hoa Căn, người phụ trách sản xuất của Ruida cho biết.
“Ngành công nghiệp tái chế và tái sử dụng pin lithium vừa là điểm cuối của một chuỗi công nghiệp, vừa là điểm khởi đầu của một chuỗi công nghiệp khác.” Bà Hàn Kỳ Anh cho biết, dây chuyền sản xuất mới áp dụng thiết bị tự động hóa tiên tiến và hệ thống quản lý thông minh, thực hiện toàn bộ quy trình tự động hóa từ việc đưa nguyên liệu vào đến sản phẩm hoàn chỉnh. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn giảm đáng kể chi phí lao động. Dự kiến dây chuyền sản xuất này sẽ đạt năng lực sản xuất hàng năm lên đến hàng chục ngàn tấn, đáp ứng nhu cầu của thị trường nội địa đối với vật liệu cực dương và sản phẩm tiền chất pin lithium.
Nhân lực đổi mới là lực lượng quan trọng thúc đẩy đổi mới công nghệ, nâng cấp ngành và tiến bộ xã hội. Trong suốt nhiều năm qua, Ruida kiên trì chú trọng đến xây dựng đội ngũ nhân tài và phát triển đổi mới công nghệ, chủ động theo đuổi con đường phát triển dựa trên đổi mới, sâu sắc cải cách cơ chế doanh nghiệp, khám phá mô hình hợp tác giữa ngành học và doanh nghiệp, thiết lập hợp tác chiến lược sản xuất – học tập – nghiên cứu với nhiều trường đại học và viện nghiên cứu, nhận được phê duyệt thành lập “Cơ sở thực hành đổi mới sau tiến sĩ”, tạo nền tảng vững chắc cho việc đào tạo và thu hút nhân tài đổi mới cao cấp, nâng cao khả năng nghiên cứu phát triển và đổi mới công nghệ của doanh nghiệp.
Hiện tại, Ruida đã sở hữu 100 bằng sáng chế được cấp, trong đó có 18 bằng sáng chế phát minh và 82 bằng sáng chế tiện ích, những kết quả công nghệ này đã cung cấp sức mạnh hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển của công ty, và các công nghệ chiết xuất cobalt, nickel, manganese và lithium do công ty phát triển đang ở mức dẫn đầu trong cả nước.
Năm nay, trong kế hoạch hành động thúc đẩy việc thay thế thiết bị quy mô lớn và các sản phẩm tiêu dùng cũ, Chính phủ đã đề xuất cần thực hiện các hành động tái chế và tái sử dụng, tăng tốc nghiên cứu phát triển công nghệ đánh giá tuổi thọ các sản phẩm như điện gió, quang điện, pin năng lượng và thúc đẩy có trật tự việc tái chế và tái sử dụng những sản phẩm này. Điều này đã mang lại cơ hội phát triển mới cho doanh nghiệp và ngành công nghiệp.
Ông Lý Sơn nhấn mạnh, với việc tăng cường hiện thực hóa các mục tiêu “đôi bền vững”, xây dựng một Trung Quốc xinh đẹp đang diễn ra, ngành công nghiệp bảo vệ môi trường và năng lượng mới đã đón nhận cơ hội phát triển chưa từng có. Công ty sẽ không ngừng tăng cường xây dựng đội ngũ nghiên cứu phát triển công nghệ, tăng tốc nghiên cứu các công nghệ cốt lõi, đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển các sản phẩm mới, không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm, đóng góp trí tuệ và sức lực của Trung Quốc vào việc thực hiện sự phát triển bền vững, giảm carbon toàn cầu trong ngành năng lượng mới.