Tình trạng hiện tại của việc tái chế điện cực than chì cho thấy sự tiến bộ đồng thời trong các đột phá công nghệ và mở rộng quy mô công nghiệp, với tỷ lệ tái chế than chì phế thải dự kiến sẽ tăng từ 15% vào năm 2023 lên 25% vào năm 2025. Công nghệ tái chế vật liệu cực dương cho pin lithium-ion đã được thương mại hóa, và hiệu suất của than chì tái chế gần bằng với vật liệu nguyên chất. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này vẫn phải đối mặt với những thách thức như sự thống trị của các xưởng nhỏ và thiếu các tiêu chuẩn kỹ thuật.
I. Những đột phá công nghệ: Thương mại hóa công nghệ tái chế cực dương pin lithium-ion
Quy trình tái tạo nhiệt độ cao liên tục
Các công ty như Bobang Shanhe đã nâng cao độ tinh khiết của vật liệu anot than chì phế thải (bao gồm các loại nhân tạo, tự nhiên và hỗn hợp) lên đến 99,99% thông qua công nghệ graphit hóa liên tục. Các sản phẩm anot tái sinh đạt được hiệu suất tương đương với vật liệu mới. Quá trình này giải quyết các thách thức như hàm lượng tạp chất cao và cấu trúc tinh thể bị hư hại thông qua việc sửa chữa cấu trúc vi tinh thể và tối ưu hóa hình thái bề mặt, cung cấp hỗ trợ công nghệ quan trọng cho ngành công nghiệp tái chế pin lithium-ion.
Các sáng kiến kinh tế tuần hoàn dựa trên chính sách
Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 của Trung Quốc xác định các sản phẩm than chì cao cấp là trọng tâm nghiên cứu chính, với chế độ bảo hiểm bồi thường cho các đơn đăng ký lô đầu tiên đối với vật liệu mới bao gồm than chì chuyên dụng và trợ cấp lên đến 30 triệu nhân dân tệ cho mỗi dự án. Ở cấp khu vực, Weifang, tỉnh Sơn Đông, đã khẳng định vị thế là “Thung lũng Carbon phía Đông”, tập trung 32 doanh nghiệp sản xuất than chì chuyên dụng và đạt giá trị sản xuất vượt quá 8 tỷ nhân dân tệ vào năm 2024, hình thành nên một cụm công nghiệp khu vực.
II. Mở rộng quy mô công nghiệp: Tỷ lệ và năng lực tái chế tăng nhanh
Tỷ lệ tái chế tăng đáng kể
Áp lực môi trường đang buộc các doanh nghiệp phải áp dụng các phương pháp thân thiện với môi trường hơn. Quá trình sản xuất than chì tạo ra 6,8 tấn khí thải CO₂ trên mỗi tấn than chì nguyên liệu, thúc đẩy các công ty hàng đầu giảm phát thải thông qua năng lượng xanh và công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) đồng thời khuyến khích tái chế than chì phế thải. Đến năm 2025, tỷ lệ sản phẩm than chì có thể tái chế dự kiến sẽ tăng từ 15% năm 2023 lên 25%, thiết lập một hệ thống khép kín “sản xuất-tái chế-tái tạo”.
Đẩy nhanh việc triển khai năng lực tái chế
Bobang Shanhe đã khởi động giai đoạn đầu tiên của dự án tái chế chất lượng cao với công suất 20.000 tấn mỗi năm đối với các cực dương than chì phế thải, trong khi CATL đã đầu tư vào dây chuyền sản xuất hàng loạt đầu tiên để tái chế vật liệu cực dương than chì, đạt tỷ lệ tái chế vượt quá 90%. Đến năm 2025, tổng khối lượng cực dương than chì phế thải cần tái chế dự kiến sẽ vượt quá 150.000 tấn, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 40%, cho thấy tiềm năng thị trường đáng kể.
III. Thách thức của ngành: Sự chiếm ưu thế của các xưởng sản xuất nhỏ và thiếu tiêu chuẩn
Tỷ lệ tái chế không chính thức cao
Thị trường tái chế pin lithium-ion từ lâu đã bị chi phối bởi các xưởng nhỏ, chiếm đến 70% thị phần. Việc tháo dỡ trái phép dẫn đến rò rỉ các chất gây ung thư (ví dụ: hợp chất niken) và các chất ăn mòn (ví dụ: hydro florua), gây nguy hiểm cho môi trường và sức khỏe con người. Ngành công nghiệp tái chế điện cực than chì cũng đối mặt với những vấn đề tương tự, với vật liệu than chì được tái chế không chính thức có chất lượng không ổn định và không đáp ứng được các yêu cầu ứng dụng cao cấp.
Các tiêu chuẩn kỹ thuật và khung pháp lý chưa hoàn thiện.
Mặc dù các doanh nghiệp hàng đầu đã có những tiến bộ công nghệ, ngành công nghiệp này vẫn thiếu các tiêu chuẩn tái chế và hệ thống chứng nhận thống nhất. Các tiêu chuẩn môi trường quốc tế như Cơ chế điều chỉnh biên giới carbon (CBAM) của EU đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt hơn về lượng khí thải carbon đối với điện cực than chì, đòi hỏi phải nhanh chóng thiết lập một hệ thống tái chế khép kín và nâng cao khả năng cạnh tranh công nghệ giữa các công ty trong nước.
IV. Xu hướng tương lai: Phát triển cao cấp, thông minh và thân thiện với môi trường
Tích hợp công nghệ thúc đẩy cải thiện hiệu quả.
Công nghệ mô hình song sinh kỹ thuật số cho phép mô phỏng động các thông số quy trình với độ chính xác trên 90% trong việc dự đoán các khuyết tật gia công, trong khi các hệ thống gia công thích ứng sử dụng cảm biến phát xạ âm thanh để giám sát các điều kiện cắt trong thời gian thực, đạt được độ chính xác bù sai số 0,1 μm. Những cải tiến này giúp giảm chu kỳ xử lý 20% và cải thiện tỷ lệ năng suất lên hơn 98%, mang đến các giải pháp thông minh cho việc tái chế điện cực than chì.
Các mô hình kinh tế tuần hoàn đang trở nên phổ biến.
Công nghệ tái chế than chì từ pin lithium-ion đã qua sử dụng đạt tỷ lệ thu hồi 90% với chi phí thấp hơn 30% so với nguyên liệu thô. Các doanh nghiệp đang thúc đẩy tính tuần hoàn tài nguyên thông qua các sáng kiến như tận dụng toàn diện chất thải và tái chế pin đã qua sử dụng, hình thành một chuỗi công nghiệp tuần hoàn bao gồm “khai thác than chì - phục hồi sinh thái - phát triển năng lượng mới”.
Thời gian đăng bài: 28/7/2025