Pin xe điện phế thải: Từ “đống sắt vụn” thành tài sản năng lượng được săn lùng

Ngày nay, khi ngành xe điện (EV) phát triển mạnh, những chiếc xe bị xếp loại phế thải vốn ít được để ý nay lại trở thành nguồn tài nguyên đầy tiềm năng. Pin lithium từ các xe điện hỏng đang được săn đón tại các buổi đấu giá ở Australia, và nhiều nơi trên thế giới đang nhìn thấy trong các “khối sắt vụn” này một lợi ích kinh tế lẫn môi trường chưa từng có.

Thực trạng hiện nay tại Australia

Nhu cầu tăng mạnh

• Pickles, một trong những nhà đấu giá xe phế liệu lớn nhất Australia, bán khoảng 100 xe điện phế liệu mỗi tháng, chủ yếu là Tesla, BYD và MG.
• Doanh số của xe phế liệu điện tại Pickles trong năm tài chính vừa qua tăng 200% so với năm trước.
• Theo nghiên cứu của Pickles, thử nghiệm hơn 250 xe điện đã qua sử dụng cho thấy: ngay cả những xe chạy hơn 120.000 km, dung lượng pin vẫn giữ được trung bình 90,1% so với khi mới.

Khả năng sử dụng lại (Second life)

• Khi pin EV xuống khoảng 70–80% dung lượng ban đầu, nó thường được xem là “hết tuổi dùng cho xe”, nhưng vẫn rất phù hợp cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng ít đòi hỏi như hệ thống điện mặt trời hay các cỡ backup, sự kiện.
• Dự án Infinitev – hợp tác với Sustainability Victoria – tái sử dụng pin EV để làm hệ thống lưu trữ năng lượng, kéo dài tuổi thọ pin thêm 5–10 năm cho các mục đích ngoài giao thông động cơ.

Ý kiến chuyên gia và nghiên cứu mới

Dưới đây là những quan điểm cập nhật từ các chuyên gia đầu ngành, kết hợp với các kết quả nghiên cứu mới, nhằm làm rõ các lợi ích, rủi ro và hướng đi của ngành công nghiệp pin vòng đời thứ hai (second life) tại Australia.

Tuổi thọ thật sự và chất lượng pin thực tế

• Pickles qua thử nghiệm với 250 xe EV cho thấy, ngay cả khi xe chạy trên 120.000 km, pin vẫn giữ ~90% dung lượng.
• Với xe chạy ít hơn (dưới 20.000 km), dung lượng còn rất cao, khoảng 98,2%.
• Các thương hiệu như Hyundai, BYD có kết quả giữ pin rất tốt: Hyundai đạt ~99,31% sau trung bình 39 tháng và ~29.237 km; BYD đạt ~98,62% sau ~17 tháng. Tesla trong thử nghiệm này đạt thấp hơn một chút, khoảng 93,3%.

Phân tích chuyên gia:

• Theo ông Brendon Green (Pickles), những kết quả này cho thấy pin EV không xuống cấp nhanh như nhiều người lo ngại. Việc pin vẫn giữ được dung lượng cao giúp nâng cao tính khả thi của ứng dụng “vòng đời thứ hai”.
• Các chuyên gia hóa học và kỹ sư pin cho biết tuổi thọ của pin lithium-ion phụ thuộc rất lớn vào cách sạc/xả, nhiệt độ hoạt động, loại sạc nhanh hay chậm, và quy trình quản lý pin (battery management). Với quản lý tốt, pin có thể duy trì hiệu suất cao trong nhiều năm hơn so với kì vọng đầu. (Dù không có trích dẫn cụ thể trong bài, nhưng đây là tổng hợp từ nghiên cứu về degradation rates toàn cầu.)

Lợi ích môi trường và kinh tế

• Giảm rác thải điện tử, nguy cơ môi trường: Nghiên cứu của University of Technology Sydney (UTS) dự báo đến 2030, sẽ có khoảng 30.000 tấn pin EV hết hạn sử dụng tại Australia; con số này sẽ tăng lên ~360.000 tấn vào 2040 và ~1,6 triệu tấn vào 2050 nếu không có biện pháp thích hợp.
• Nguy cơ nếu bỏ vào bãi chôn lấp: chất hóa học trong pin như hexafluorophosphate (LiPF₆) có thể gây độc nếu rò rỉ, có nguy cơ cháy nổ nếu pin bị hư hại.
• Về kinh tế, việc tái sử dụng pin có thể giảm chi phí đáng kể so với việc mua pin mới. Ví dụ, dự án của Relectrify được chính phủ hỗ trợ cho thấy pin tái sử dụng chi phí thấp hơn nhiều – second-life battery cells có thể rẻ hơn đến 50% so với cell pin mới trong các ứng dụng lưu trữ công nghiệp.

Các rào cản & thách thức

• Hạ tầng và quy định: Theo Libby Chaplin – CEO Battery Stewardship Council, Australia cần nhanh chóng đầu tư vào cơ sở hạ tầng để thu gom, phân loại, xử lý pin hết tuổi thọ. Nếu không, sẽ có nguy cơ tồn đọng, tích tụ và rủi ro cao – cả về môi trường và an toàn.
• An toàn: Việc vận chuyển, tháo rời, lưu trữ pin đã qua sử dụng có thể đem lại nguy cơ cháy nổ nếu không được xử lý đúng cách. Ví dụ, đã có sự cố gần sân bay Sydney do pin EV bị tháo ra và phát nổ gây hư hại xe cộ.
• Chi phí phân tích trạng thái pin (state of health – SOH): Để sử dụng pin đã qua sử dụng một cách hiệu quả, cần biết chính xác khả năng còn lại của pin. Việc này đòi hỏi công nghệ đo, kiểm định chính xác, hệ thống quản lý dữ liệu tốt. Các chuyên gia về pin và các nhà nghiên cứu trong các dự án “second life battery energy storage systems” đều nhấn mạnh tầm quan trọng của việc định chuẩn SOH.
• Chuỗi cung ứng và logistics: Từ thu gom pin phế liệu, tháo rời, làm sạch, phân loại, vận chuyển, lắp ráp lại để sử dụng cho mục đích lưu trữ yêu cầu một mạng lưới phức tạp, có quy chuẩn an toàn, có thể xét đến việc xuất khẩu nguyên liệu để tái chế. Nếu không xây dựng chuỗi này tại chỗ (onshore), giá trị kinh tế có thể bị thất thoát.

Những nhận định chuyên gia đầu ngành

Dưới đây là các quan điểm nổi bật mới từ các chuyên gia, gồm các nhà nghiên cứu, lãnh đạo doanh nghiệp và cơ quan chính sách:

• Libby Chaplin, CEO Battery Stewardship Council:

“Các pin EV đang mang theo cả rủi ro lẫn cơ hội, và công nghiệp chúng ta chưa xử lý được điều này ở quy mô.”
“Chúng ta có thể đủ năng lực để xử lý dòng chảy chất thải hiện nay, nhưng cần đảm bảo sẵn sàng hạ tầng trước năm 2026 hoặc 2027.”

• Matt Genever, Interim CEO của Sustainability Victoria:

Về dự án Infinitev: cho rằng mô hình kinh tế vòng tròn (circular economy) là điểm mấu chốt – “phương án tái sử dụng và tái chế có thể làm giảm chai pin ra bãi rác, đồng thời cung cấp nguồn năng lượng lưu trữ ngắn hạn cho các tổ chức, doanh nghiệp.”

Các nhà nghiên cứu tại CSIRO (Australia):

• Nhấn mạnh rằng lượng chất thải pin lithium-ion có thể tăng khoảng 20% mỗi năm và sẽ vượt 100.000 tấn vào khoảng năm 2036 nếu không có biện pháp thu gom và xử lý hiệu quả.
• Đề xuất cần phát triển công nghệ xử lý, tái chế để vừa bảo đảm môi trường vừa tận dụng được nguyên liệu quý như lithium, cobalt, nickel.

Các chuyên gia về quản lý pin (bộ phận SOH, công nghệ kiểm định):

• Công trình “Towards Reuse and Recycling of Lithium-ion Batteries” và đặc biệt bài báo về thiết kế khung BMS2 (Battery Management System 2) để ước lượng trạng thái pin trong các ứng dụng vòng đời thứ hai với độ tin cậy cao. Việc này giúp đảm bảo những pin được chọn dùng lại là an toàn và hiệu suất vẫn đáp ứng yêu cầu.
• Ngoài ra, các mô hình kinh tế-kỹ thuật từ dự án “Second Lives for Electric Vehicle Batteries” của iMOVE Australia hợp tác với Edith Cowan University đang khảo sát thực trạng, chi phí, hiệu quả và rủi ro để xây dựng hướng dẫn cho ngành.

Mô hình tái sử dụng pin xe điện trên khắp thế giới.

• Ở nhiều nước châu Âu, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, việc sử dụng pin EV cũ cho các hệ thống lưu trữ năng lượng (nhà dân, thương mại, lưới điện) đã được thực hiện và trong nhiều trường hợp đang mở rộng.

• Các nhà sản xuất lớn như BMW, Nissan, Volkswagen đang thử nghiệm sử dụng lại hoặc tái chế pin EV để cấp điện cho chiếu sáng đường phố, hệ thống năng lượng mặt trời mái nhà, hoặc lưới điện vi mô.
• Thị trường châu Á (ví dụ Trung Quốc) cũng có nhiều công trình tái sử dụng pin EV trong các hệ thống lưu trữ năng lượng cộng đồng, hoặc lưu trữ tạm thời (buffering) phục vụ khi lưới điện yếu. Kết quả ban đầu cho thấy hiệu suất cao, chi phí tính trên mỗi kWh lưu trữ thấp hơn đáng kể so với dùng pin mới. (Dữ liệu quốc tế được tóm lược trong các báo cáo tổng hợp như của Electric Vehicle Council và IEA.)

Dự báo và xu hướng tương lai

Dựa trên số liệu thực tế, nghiên cứu và ý kiến chuyên gia, có thể dự đoán một số xu hướng sẽ rất quan trọng trong những năm tới tại Australia:

Pin xe điện phế thải đang chuyển mình từ góc khuất của thải loại thành trung tâm của đổi mới năng lượng. Tại Australia, dấu hiệu rõ ràng: nhu cầu pin đã qua sử dụng tăng mạnh, giá trị kinh tế được công nhận, và nhiều dự án second life đang mọc lên.

Nếu được quản lý tốt, tái sử dụng pin EV không chỉ giảm gánh nặng cho môi trường. Từ chất thải nguy hại, rủi ro cháy nổ. Giờ đây nó còn giúp phủ lấp khoảng trống năng lượng lưu trữ quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo.

Sự phát triển của ngành công nghiệp pin vòng đời thứ hai cũng kéo theo làn sóng khởi nghiệp trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Các công ty non trẻ tập trung vào thu gom, tái chế và cải tiến pin cũ đang trở thành mắt xích quan trọng trong hệ sinh thái năng lượng xanh. Đây không chỉ là cơ hội kinh doanh mà còn là lời giải cho bài toán năng lượng quốc gia.

Theo: vietnamfinance và nguồn sưu tầm từ internet.