Tương lai ngành xe điện 'lung lay' trước nguy cơ khan hiếm vật liệu, biến đổi khí hậu

Không đủ phế liệu cho ngành tái chế pin xe điện

Theo Bloomberg, các gã khổng lồ xe hơi cùng nhiều công ty tái chế và khai thác chuyên nghiệp, trong đó có Glencore, đều đang đổ tiền vào công cuộc tái chế pin phục vụ cuộc cách mạng xe điện.

Theo thống kê, công suất tái chế pin toàn cầu dự kiến tăng gần 10 lần từ năm 2021 đến năm 2025, thậm chí còn có thể vượt nguồn cung phế liệu có sẵn trong năm nay.

Những lo ngại xoay quanh nguồn cung trong tương lai đẩy giá một loạt nguyên liệu thô tăng vọt trong những tháng gần đây, trong đó, giá lithium tăng hơn gấp 4 lần trên thị trường Trung Quốc. Đà tăng này được dự báo sẽ tiếp tục kéo dài trong bối cảnh khủng hoảng điện do rủi ro thiên tai và biến đổi khí hậu.

Do đó, nhiều công ty trên toàn cầu đổ xô tái chế pin xe điện là một điều dễ hiểu trước các mối quan ngại về tình trạng thiếu hụt nguồn cung nguyên liệu thô trong tương lai.

Pin xe điện thường được tái chế từ pin cũ đã hết hạn sử dụng hoặc vật liệu phế thải từ các nhà máy sản xuất pin. Để tái chế pin đã qua sử dụng, trước tiên chúng phải được tháo dỡ khỏi xe điện và cắt nhỏ thành những mảnh vụn đen. Những mảnh đen này sau đó sẽ được xử lý để tạo thành một loại hóa chất chuyên dụng vốn được dùng trong pin xe điện mới.

Đối với các nhà sản xuất ô tô châu Âu, họ buộc phải khẩn trương xây dựng các nhà máy tái chế trước thời điểm từ năm 2030, các chính sách pháp luật sẽ ràng buộc họ phải sử dụng nhiều vật liệu tái chế hơn khi sản xuất pin xe điện. Các nhà tái chế độc lập cũng cần mở rộng quy mô hơn nữa và việc thu gom các nguyên liệu thô vẫn có thể sinh lời.

Theo nghiên cứu mới của Benchmark Mineral Intelligence, vào năm 2025, 78% nguồn cung phế liệu có sẵn sẽ đến từ chất thải sản xuất, trong đó, pin hết hạn sử dụng chiếm 22%. Phải đến cuối những năm 2030, ngành công nghiệp này mới vận hành ổn định khi lượng pin đã qua sử dụng bắt đầu tăng lên.

Tuy nhiên, làn sóng các nhà máy tái chế mới mọc lên quá nhanh khiến ngành công nghiệp xe điện gặp phải một vấn đề khác: không đủ phế liệu để sản xuất pin tái chế mới. Tình trạng thiếu hụt theo đó sẽ tiếp tục kéo dài trong thập kỷ tới, trong bối cảnh ngành công nghiệp tái chế pin vẫn đang chờ những mẫu xe điện mới xuất xưởng.

Trên thực tế, hầu hết những chiếc xe điện hiện nay vẫn đang chạy tốt, và ngay cả khi chúng hết giá trị, pin sẽ được bán để tái sử dụng. Trong khi đó, các nhà sản xuất pin cũng đang dần cắt giảm chất thải tại các nhà máy và khiến các bên tái chế không tìm được nhiều nguyên liệu thô.

Ngay cả khi chiếc xe điện bị hỏng, người ta vẫn sẵn sàng bỏ ra hàng nghìn USD để mua lại những chiếc pin điện, sau đó lắp chúng vào những phương tiện hoặc hệ thống tương tự. Điều này khiến một chiếc pin cũ cần ít nhất 15 năm để đến được các nhà máy tái chế, thậm chí có thể lên đến 25 năm.

Hiện nay, Trung Quốc là quốc gia chiếm hơn 80% công suất tái chế pin của thế giới. Đây cũng là nơi được dự đoán sẽ đón đầu làn sóng phế liệu lớn đầu tiên. Nhằm cạnh tranh với Trung Quốc, nhiều kế hoạch cũng được đặt ra đối với các cơ sở tái chế mới trên khắp châu Âu và Bắc Mỹ, song những nhà máy này sẽ mất rất nhiều thời gian để nguồn cung ổn định.

Trong ngắn hạn, ngành tái chế pin xe điện buộc phải phụ thuộc vào phế liệu được tạo ra trong quá trình sản xuất pin. Tuy nhiên, ngay cả nguồn cung này cũng đang không ổn định bởi các nhà sản xuất cũng buộc phải cắt giảm lượng phế liệu tạo ra.

Mặc dù vậy, sự thiếu hụt này được cho là sẽ không kéo dài mãi. Theo Benchmark, các sản phẩm pin tái chế sẽ vẫn đóng góp dưới 10% nguồn cung toàn cầu vào năm 2030, sau đó tăng lên đáng kể trong thập kỷ tiếp theo.

Mối đe doạ từ biến đổi khí hậu

Hạn hán ở Trung Quốc và Đức đang tác động mạnh mẽ tới ngành công nghiệp sản xuất xe điện tại 2 quốc gia này nói riêng và cả trên toàn cầu nói chung. Nhiều nhà sản xuất ô tô buộc phải nhìn nhận vấn đề biến đổi khí hậu là một yếu tố rủi ro trong kinh doanh.

Ngày 22/8, chính quyền tỉnh Tứ Xuyên (Trung Quốc) - nơi cung cấp khoảng 1/5 sản lượng lithium cả nước - đã cắt điện đối với một số nhà máy sản xuất, vì đợt nắng nóng gay gắt nhất trong hơn 60 năm qua đang khiến các hồ chứa của đập thuỷ điện cạn kiệt.

Cơn sốt xe điện làm bùng nổ hoạt động khai thác kim loại cho pin, bao gồm cả lithium - kim loại trắng bạc thường xuất hiện trong các mỏ lộ thiên tại Úc hoặc Nam Mỹ.

Trong quá trình khai thác, nước thải và các vật liệu độc hại bị xả ra môi trường. Quá trình lưu trữ, vận chuyển nguyên liệu thô tới nơi xử lý (thường là châu Á), cũng phát thải ra nhiều CO2.

Nhà máy Volkswagen tại khu vực này cũng bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu điện, khiến việc giao hàng cho khách sẽ bị chậm lại. Toyota và nhà sản xuất pin Trung Quốc CATL đã phải tạm thời đóng cửa các nhà máy. Tesla và SAIC Motor Trung Quốc cũng cho biết họ sẽ khó có thể duy trì sản xuất nếu tình trạng thiếu điện tiếp tục ảnh hưởng đến các nhà cung ứng.

Ở châu Âu, hạn hán đang ảnh hưởng đến mực nước sông Rhine, tuyến đường thuỷ quan trọng đối với thương mại của Đức, Hà Lan và Thuỵ Sĩ trong nhiều thế kỷ, khiến việc vận chuyển dầu diesel và than đến các nhà máy điện và nhà máy công nghiệp bị gián đoạn.

Tại các bang Brandenburg và Sachsen của Đức, nơi Tesla và BMW vận hành các nhà máy sản xuất ô tô, chính quyền đã phải nhờ quân đội hỗ trợ dập tắt một số vụ cháy rừng trong mùa hè này.

Công ty Tesla cảnh báo rằng nếu thảm hoạ liên quan đến khí hậu xảy ra, trụ sở chính và các cơ sở sản xuất của hãng có thể bị hư hại nghiêm trọng hoặc có thể phải ngừng hoặc hoãn sản xuất, vận chuyển sản phẩm.

Tại Đức, Tesla hiện đang bị phản đối khi xây dựng một nhà máy tại khu vực có mực nước ngầm giảm và hạn hán kéo dài. Thành phố Fremont, California, nơi Tesla đã sản xuất ô tô điện trong hơn một thập kỷ, nhận được lượng mưa khoảng 400mm mỗi năm, ít hơn một nửa so với mức trung bình của Mỹ. Nhà máy pin Tesla hợp tác với Panasonic ở Reno, Nevada và nhà máy của Lucid Motors ở phía nam Phoenix đều nằm ở những vùng còn khô hạn hơn.

Có thể thấy, mặc dù nhận thức rõ biến đối khí hậu có thể ảnh hưởng đến mạng lưới sản xuất, các công ty không phải lúc nào cũng hành động phù hợp với mức độ nghiêm trọng của các mối nguy.

Trước bối cảnh đó, một số công ty cũng đang đề ra và áp dụng một số biện pháp để các cơ sở sản xuất hoạt động tiết kiệm hơn. Trong đó có thể kể tới, Tesla đang trang bị cho nhà máy các thiết bị tạo ra năng lượng tái tạo. Nhà máy BMW tại Chennai (Ấn Độ) cho xây dựng nhiều hồ chứa nước mưa để thu thập nước trong mùa mưa nhằm đáp ứng 60% đến 90% nhu cầu nước hàng năm của nhà máy.

Volkswagen thành lập một cơ sở ở Đức để tái sử dụng 90% các thành phần pin. Công ty khởi nghiệp pin xe điện QuantumScape do Bill Gates và Volkswagen hậu thuẫn đang nghiên cứu về pin thể rắn, một giải pháp thay thế tiềm năng cho công nghệ pin lithium-ion hiện nay.

Dù vậy, hầu hết sự thay đổi trong ngành xe điện vẫn diễn ra “tương đối chậm chạp” so với tốc độ biến đổi khí hậu hiện nay.

Chính sách xe điện tại Mỹ khiến “kẻ khóc người cười”

Sự thay đổi chính sách từ các thị trường xe điện lớn cũng là một mối nguy cơ đối với ngành xe điện toàn cầu. Kể từ sau đại dịch COVID-19, các chính sách quốc gia có xu hướng thay đổi linh hoạt nhằm thích ứng với những thay đổi khó lường từ các vấn đề địa chính trị, diễn biến cuộc khủng hoảng khí hậu trên thế giới.

Mới đây, Tổng thống Mỹ Joe Biden đã phê duyệt đạo luật Inflation Reduction Act (tạm dịch: Đạo luật Cắt giảm Lạm phát), cho phép chính quyền chi ra nhiều tỷ USD đầu tư nhằm giúp dịch vụ chăm sóc sức khỏe và thuốc kê đơn trở nên dễ tiếp cận với đại chúng hơn, đối phó với biến đổi khí hậu, và đánh thuế chặt chẽ hơn với các tập đoàn lớn.

Riêng về ngành xe điện, theo Đạo luật này, khoản ưu đãi lên tới 7.500 USD khi mua xe điện không còn dễ tiếp cận như trước.

Cụ thể, trong điều khoản về khí hậu và năng lượng, 2 mục tiêu lớn liên quan đến ngành xe điện được đặt ra là: (1) Xe điện phải dễ tiếp cận hơn, và (2) thoát ra khỏi chuỗi cung ứng mà Trung Quốc tham gia.

Các tiêu chí quy định xem liệu một mẫu xe có được nhận hỗ trợ hay không có thể quy về 3 mục chính:

- Nguồn gốc: Sản xuất / lắp ráp tại Mỹ;

- Giá thành: Dưới 55.000 USD với sedan, dưới 80.000 USD với bán tải, van và SUV;

- Pin xe điện: Cấu thành phải tới từ Mỹ hoặc các quốc gia mà Mỹ ký kết hiệp định thương mại. Từ năm 2024, phải đạt 50% cấu thành; từ năm 2026 và 2029, lần lượt là 80% và 100% cấu thành.

Theo CarBuzz, với tiêu chuẩn này, sẽ chỉ có khoảng 20 mẫu xe được nhận hỗ trợ, gồm: Audi Q5 PHEV, BMW 3 Series PHEV, X5 PHEV, Cadillac Lyriq, Chevrolet Bolt EUV, Chevrolet Bolt EV, Chrysler Pacifica PHEV, Ford Escape PHEV, Nissan Leaf, Tesla Model 3, Model Y, Volvo S60…

Dù nhiều hãng xe đã đồng loạt lên tiếng không ủng hộ Đạo luật này bởi các tiêu chuẩn “Made in America” khiến khách hàng và các mẫu xe điện khó thể nhận hỗ trợ tài chính, nhưng cuối cùng chính phủ Mỹ vẫn thông qua. Đạo luật có hiệu lực đến năm 2032, áp dụng chung với tất cả các hãng xe.

Một số hãng xe như Tesla hay General Motors có thể hưởng lợi từ chính sách này khi cả hai hãng đã và đang dịch chuyển chuỗi cung ứng về khu vực nội địa. Trong khi đó, các hãng xe đặt nhà máy sản xuất chính tại quốc gia ngoài Mỹ như Hyundai, KIA và cả VinFast, sẽ phải chịu bất lợi.