Ở một thị trấn ven biển nhỏ đông bắc Nhật Bản, công nhân nhà máy đang tháo pin cũ từ hãng đầu tiên trên thế giới sản xuất xe điện cho thị trường đại chúng và chuẩn bị tái sử dụng. Dùng lại pin có thể giúp ngành xe hơi làm được đúng như lời hứa chuyển đổi xanh thực sự. Nhưng tái chế pin là công việc tốn nhiều thời gian và hiện còn chưa mang lại lợi nhuận.

Những mẫu xe điện hoàn toàn Leaf thời kỳ sớm của Nissan Motor Co., đã được bán gần 13 năm trước, đang bắt đầu đi tới cuối vòng đời. Để kết thúc của chiếc xe điện cũng xanh như khi vận hành, pin đã qua sử dụng được các hãng bán xe Nissan ở Mỹ và Nhật Bản tập hợp lại rồi gửi tới nhà máy ở Namie, tỉnh Fukushima, thị trấn từng bị trận sóng thần và thảm họa hạt nhân tàn phá vào năm 2011.

Thu thập và sử dụng lại pin xe điện là cần thiết do nếu bỏ ngoài bãi rác, pin sẽ thải ra chất độc, còn nếu nấu chảy để lấy các kim loại, thì có thể rất nguy hiểm nếu làm sai quy trình. Tái chế cũng góp phần giảm tình trạng phụ thuộc của ngành này vào hoạt động khai khoáng các đất hiếm đắt đỏ như lithium và cobalt và giảm khí thải carbon liên quan tới sản xuất pin xe điện - góc tối của ngành này.

Hơn nữa, tạo ra một thị trường lớn hơn cho pin tái chế cũng có thể thúc đẩy thị trường xe điện dùng rồi, nhờ kéo dài vòng đời của xe và tăng giá trị bán lại, điều tới lượt nó giúp xe điện mới bán tốt hơn, theo Yutaka Horie, chủ tịch 4R Energy. “Để xe điện thực sự phổ biến, người mua cần phải thấy xe dễ mua bá hơn,” ông nói khi giới thiệu nhà máy khánh thành năm 2018 nhờ hỗ trợ từ chính quyền địa phương.

Do mọi lò phản ứng hạt nhân trong vùng hiện đã không còn hoạt động, chính quyền địa phương đang muốn thu hút các doanh nghiệp năng lượng tái tạo và các công nghệ mới khác. Vì dự án này giúp Nissan nhắm tới mục tiêu khiến xe điện bền vững và phổ thông hơn, loại nhuận không phải là ưu tiên khẩn cấp. Nhưng 4R hy vọng theo thời gian, ngành này cũng sẽ có lợi nhuận.

Thoạt trông, nhà máy có vẻ không hiện đại lắm. Không thấy robot và các thiết bị tự động hóa, cảnh tượng thường thấy ở hầu hết các nhà máy xe hơi ngày nay. Thay vì vậy, hầu hết công việc là do người làm, nhờ chín kỹ sư chủ yếu là dân địa phương.

Pin xe điện đã qua sử dụng có thể có giá chỉ bằng nửa giá pin mới, theo nhà phân tích của Bloomberg Intelligence Tatsuo Yoshida. Ông nói điều khiến Nissan khác biệt với những nhà sản xuất xe điện khác là chi nhánh 4R của họ tập trung vào sử dụng lại pin thay vì tái chế.

Sử dụng lại bao gồm đổi những viên pin đã thoái hóa lấy pin mới để kéo dài thời gian sử dụng của một bộ pin đã cũ nhưng vẫn còn hoạt động được. Khi tái chế pin, những kim loại đất hiếm và các phần hữu ích khác được thu hồi để sản xuất sản phẩm mới.

Ở nhà máy của 4R ở Namie, quá trình này bắt đầu bằng hoạt động mở các bộ pin ra để đánh giá tình trạng của chúng. Mỗi bộ pin nặng 300 kg và gồm 48 mô-đun, mỗi mô-đun gồm hai viên pin. Sau khi mở ra, bộ pin được cắm vào một máy tính để đánh giá ban đầu. 

Công nhân sẽ đưa các bộ pin vào thử nghiệm sức ép trong phòng kín mà họ gọi là phòng sauna, nơi họ sẽ để pin tiếp xúc liên tục với nhiệt độ cực cao và cực thấp. Quá trình này cung cấp dữ liệu về mức độ hư hại và tầm hoạt động còn lại của mỗi viên pin. “Dữ liệu này là tất cả,” Horie nói.

Dữ liệu này, và thông tin cơ bản về những chủ sở hữu trước đó - đôi khi có thể gồm mọi thứ từ địa điểm hoạt động tới lịch sử di chuyển của xe - giúp các kỹ sư biết được pin thoái hóa theo thời gian trong các môi trường khác nhau ra sao, thiết lập nền tảng cho những tiến bộ tương lai của công nghệ pin, theo ông Horie.

Cách tiếp cận nặng về dữ liệu và tốn kém sức lao động này đối lập hoàn toàn với phương pháp tái chế mà các hãn sản xuất xe như Tesla và BYD đang theo đuổi. Phương pháp này đơn giản là gỡ pin đã sử dụng xong ra, lấy kim loại và tái sử dụng cho pin mới hoàn toàn.

Trong khi cả hai phương pháp này đều giúp pin đã qua sử dụng không bị quăng ra bãi rác, thử nghiệm sâu rộng của 4R Energy giúp giữ lại nhiều nguyên vật liệu hơn, đồng nghĩa ít rác thải hơn. Nhưng một phần vì quá trình thu thập dữ liệu, quá trình này mất thời gian hơn rất nhiều.

4R không tiết lộ các chi tiết liên quan tới tài chính, mà chỉ nói họ tin quy mô lớn hơn sẽ giúp cách làm này có lợi nhuận. Horie nói 4R đã nhận số pin tăng lên gấp đôi mỗi năm kể từ năm 2018, và hiện đang nhận “hàng nghìn pin” mỗi năm. Họ cũng có công suất kho là 2.000 pin khắp ba địa điểm ở Fukushima. Nhưng ngay cả với mức tăng trưởng như vậy, vẫn không rõ là 4R có đạt tới quy mô cần thiết để có lợi nhuận hay không. 

Xe Leaf của Nissan chưa bao giờ thực sự ăn khách; chỉ 646.000 xe này được bán ra từ khi bắt đầu sản xuất vào năm 2010. Những người dùng sớm các loại xe thân thiện với môi trường thường chọn các xe lai như Toyota Prius, và những năm gần đây sự chú ý chuyển sang các mẫu xe điện sang chảnh hơn của Tesla.

Doanh số xe Nissan Leaf

4R Energy hiện chỉ xử lý pin của xe Leaf cũ, nhưng có kế hoạch mở rộng quy mô với các mẫu khác của Nissan, bao gồm Sakura, một mẫu xe điện mới hơn phổ biến ở Nhật Bản. Họ cũng đang cố gắng biến pin cũ thành các loại thiết bị đa dạng hơn, bao gồm bộ trữ điện cho năng lượng gió, mặt trời, và các nguồn tái tạo khác. 

Tooru Futami, từng làm việc ở 4R Energy sau khi đã phát triển xe Leaf cho Nissan, nói pin điện ngày nay có khoảng cách tốt hơn và thời gian sử dụng dài hơn so với pin cũ, khiến pin đã qua sử dụng khó cạnh tranh.

Nhưng ông cũng tin rằng lợi thế này sẽ thu hẹp theo thời gian, khi các loại pin đường dài cũng được đưa vào tái chế và những tiến bộ trong công suất của pin chậm lại. “Theo thời gian, khoảng cách sẽ thu hẹp,” Futami nói, ông hiện là chuyên gia nghiên cứu ở công ty trò chơi điện tử di động và thương mại điện tử DeNa Co. (Tokyo).

Hideki Kidohshi, chuyên gia lâu năm ngành năng lượng và vận tải ở Viện Nghiên cứu Nhật Bản, nói sẽ là không thực tế nếu hy vọng những nỗ lực của 4R lập tức khả thi về mặt tài chính. “Vấn đề không phải là ngành này hiện có hợp lý không,” ông nói. “Vấn đề là giảm chi phí để chuẩn bị cho tăng trưởng tương lai.”