Tái chế pin - 'Mỏ nguyên liệu' chiến lược tương lai của Trung Quốc

Mô hình hóa nhu cầu vật liệu và tác động từ quy định chính sách

Dựa trên mô hình so sánh giữa nguồn cung vật liệu tái chế và nhu cầu sản xuất tại Trung Quốc giai đoạn 2010–2050, nhóm nghiên cứu đã bao phủ toàn bộ dải sản phẩm từ xe hybrid, xe điện chạy pin (BEV) cho đến xe chạy pin nhiên liệu (FCEV). Ảnh minh họa: Xinhua.

Danh mục vật liệu phân tích bao gồm các nguyên tố then chốt trong pin như lithium, coban, niken, mangan, phốt pho, natri, lưu huỳnh, than chì, cùng các nguyên tố đất hiếm và kim loại quan trọng trong động cơ điện như đồng, neodymium, dysprosium, samarium và cerium. Mô hình tính toán "tiềm năng tuần hoàn" theo thời gian dưới bốn kịch bản tiến bộ công nghệ khác nhau, từ chuyển đổi dần sang pin thể rắn, pin natri, động cơ giảm đất hiếm cho đến kịch bản bứt phá nhanh.

Tính thực tiễn của nghiên cứu được củng cố khi gắn liền với các định hướng chính sách của Chính phủ Trung Quốc. Quốc gia này đang đẩy mạnh mục tiêu nâng tỷ lệ tái chế các thành phần pin cốt lõi từ mức 40% hiện tại lên tiêu chuẩn tối thiểu 98%.

Trên thực tế thị trường, tốc độ chuyển đổi phương tiện tại Trung Quốc đang diễn ra nhanh hơn dự báo. Ngay trong năm 2026, tỷ lệ thâm nhập của xe năng lượng mới tại thị trường nội địa đã vượt mốc 60% tổng doanh số bán lẻ, sớm hơn nhiều so với cột mốc 60% vào năm 2030 trong các kế hoạch trước đây. Sự bùng nổ của hạ tầng đổi pin cùng tần suất thay thế pin cao ở nhóm xe thương mại đang đẩy nhanh dòng pin đã qua sử dụng đổ về các trung tâm xử lý, tạo ra nguồn cung đầu vào dồi dào cho ngành công nghiệp tái chế.

Sự phân hóa kinh tế: Con dao hai lưỡi của đổi mới công nghệ

Mặc dù khối lượng nguyên liệu thu hồi tổng thể gia tăng theo thời gian, bài toán kinh tế tái chế lại chứng kiến sự phân hóa sâu sắc giữa các nhóm vật liệu do sự dịch chuyển của công nghệ hóa học pin. Đối với coban, khi toàn ngành ô tô tích cực chuyển sang các dòng pin ít coban hoặc không coban như phốt pho sắt lithium (LFP), nguồn cung coban tái chế từ các dòng xe thế hệ cũ sẽ nhanh chóng vượt xa nhu cầu sản xuất mới. Ngược lại, nhu cầu về niken và mangan vẫn duy trì ở mức cao và ổn định do vai trò không thể thay thế trong các dòng pin mật độ năng lượng cao. Đối với động cơ điện, việc ứng dụng cerium để thay thế các nguyên tố đất hiếm đắt đỏ như neodymium cũng làm thay đổi căn bản cơ cấu giá trị thu hồi từ phế liệu.

Đổi mới công nghệ thúc đẩy giảm chi phí sản xuất xe điện nhưng đồng thời lại tạo ra bài toán nghịch lý cho ngành tái chế. Ảnh minh họa: SCMP.

Việc giá bộ pin LFP giảm khiến chi phí pin mới ngày càng rẻ, nhưng cũng làm giảm giá trị thương mại của vật liệu phế liệu. Các thành phần như than chì hay các dòng pin natri mới nổi có chi phí nguyên liệu đầu vào rất thấp, dẫn đến việc các đơn vị tái chế gặp khó khăn trong việc tìm kiếm lợi nhuận nếu không có sự hỗ trợ của chính sách. Điều này tạo ra nguy cơ đứt gãy trong vòng tuần hoàn đối với các vật liệu giá trị thấp nhưng có khối lượng lớn.

Để hiện thực hóa kịch bản tái chế đáp ứng phần lớn nhu cầu sản xuất, Trung Quốc đang triển khai các công cụ quản lý tiên tiến nhằm siết chặt chuỗi cung ứng. Việc áp dụng bắt buộc "hộ chiếu pin" (battery passport) giúp minh bạch hóa nguồn gốc, lịch sử vận hành và thành phần hóa học của từng tế bào pin, đồng thời điều hướng dòng pin phế thải về đúng các cơ sở tái chế chính thức được cấp phép, hạn chế tình trạng tháo dỡ tự do gây ô nhiễm và thất thoát tài nguyên.

Tuy nhiên, giới phân tích tài chính ô tô toàn cầu chỉ ra rằng khung pháp lý của Trung Quốc vẫn tồn tại điểm hẫng khi chưa quy định tỷ lệ bắt buộc sử dụng vật liệu tái chế trong sản xuất pin mới, khác với các tiêu chuẩn nghiêm ngặt mà Liên minh Châu Âu (EU) đang áp dụng.

Bên cạnh đó, tốc độ mở rộng quy mô quá nhanh của ngành công nghiệp tái chế đang đối mặt với nguy cơ tắc nghẽn hạ tầng công nghệ và tình trạng dư thừa công suất cục bộ. Việc kết hợp đồng bộ giữa chính sách pháp lý, công nghệ tái chế trực tiếp sẽ là yếu tố quyết định giúp Trung Quốc duy trì vị thế thống trị chi phí sản xuất, biến rác thải công nghệ thành động cơ tăng trưởng bền vững cho ngành ô tô trong kỷ nguyên điện hóa.

Hoàng Lâm