Điều này sẽ không mấy tốt đẹp. Nhưng có những lý do khiến tương lai có thể tốt đẹp hơn so với sự khốn khổ mà nhiên liệu hóa thạch mang lại.
Mọi thứ chỉ trở nên nóng hơn trong các lò chính trị khi chúng ta đến gần ngày bầu cử. Mặc dù cựu tổng thống và ứng cử viên đảng Cộng hòa hiện tại Donald Trump đã nhượng bộ một số điều cho Elon Musk để đổi lấy sự ủng hộ của ông, nhưng xe điện vẫn là vấn đề nóng hơn bao giờ hết.
Các chiến dịch đưa thông tin sai lệch đang ngày càng gia tăng, vì vậy chúng tôi sẽ tiếp tục thực hiện nhiệm vụ của mình bằng cách tìm hiểu thông tin nào là thật và thông tin nào không đúng.
Tháng trước, chúng tôi đã đào sâu vào tác động của CO2 khi lái xe điện so với xe ô tô sử dụng động cơ đốt trong truyền thống . Chúng tôi đã chỉ ra khá toàn diện rằng, ngay cả khi bạn tính đến lượng CO2 thải ra từ quá trình sản xuất pin, thì việc lái xe điện vẫn bù đắp được sự khác biệt. Ngay cả khi bạn sống ở nơi sử dụng than để tạo ra điện, thì xe điện thải ra ít CO2 hơn so với xe ô tô đốt xăng hoặc dầu diesel. Chúng đã là lựa chọn tốt hơn, sạch hơn so với việc đốt xăng và tạo ra khí thải từ ống xả—đó là một sự thật không thể chối cãi.
Tháng này, chúng tôi sẽ tiếp tục chủ đề đó và tìm hiểu những tác động khác của xe điện (và theo nghĩa mở rộng là xe lai) đến môi trường. Cụ thể, chúng tôi sẽ đi sâu vào nguồn cung cấp nhiều vật liệu có vấn đề hơn được sử dụng trong sản xuất pin và động cơ điện.
Cảnh báo công bằng: Kết quả của lần này sẽ không mấy tươi sáng, nhưng chúng tôi không ở đây để tô hồng sự thật. Chúng tôi ở đây để tìm ra sự thật—cùng với những lý do để lạc quan về cách thức mà những gì tiếp theo có thể tốt hơn nền kinh tế nhiên liệu hóa thạch đã gây ra đau khổ cho chính nó.
Vật liệu pin
Phần lớn pin được tìm thấy trong EV ngày nay đều sử dụng cấu trúc lithium-ion. Điều đó tạo ra ấn tượng rằng tất cả chúng đều đồng nhất về mặt thành phần. Trên thực tế, bạn sẽ thấy sự thay đổi vô tận về thành phần vật liệu trong các ô được giấu trong các mô-đun tạo nên pin giúp EV hoạt động.
Tuy nhiên, vẫn có một số vật liệu phổ biến được sử dụng để tạo ra pin hiện đại:
- Lithium: Nguyên tố này tạo nên tên gọi của pin lithium-ion. Úc là nước sản xuất hàng đầu thế giới, nhưng Chile đứng thứ hai, nơi ngành khai thác Lithium đã tạo ra cái mà Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên gọi là “cuộc khủng hoảng nước”.
- Coban: Được sử dụng để tăng mật độ năng lượng và độ ổn định của pin. Cộng hòa Dân chủ Congo là quốc gia sản xuất hàng đầu thế giới, nơi khai thác đã dẫn đến “vi phạm nhân quyền nghiêm trọng”, theo Tổ chức Ân xá Quốc tế .
- Niken: Được sử dụng để tăng mật độ năng lượng của pin. Indonesia là nước xuất khẩu lớn nhất thế giới, theo Ủy ban Thương mại Quốc tế Hoa Kỳ. Ngành công nghiệp này bị cáo buộc gây ra nạn phá rừng hàng loạt, gia tăng xói mòn đất và ô nhiễm nước.
Về cơ bản, đó là khai thác tài nguyên; không phải là điều đẹp đẽ. Chúng ta lấy dầu từ hoạt động khoan dưới biển, khai thác khí đá phiến và từ các quốc gia sa lầy trong—hoặc đằng sau—xung đột trên khắp thế giới. Như chúng ta sẽ đề cập sau, có nhiều con đường hơn cho tính bền vững thực sự với xe điện không tồn tại trong lĩnh vực nhiên liệu hóa thạch, nhưng chúng ta mới chỉ bắt đầu đi trên con đường đó.
Kim loại Liti
Vật liệu đất hiếm
Nếu bạn nghĩ rằng việc tìm nguồn pin có vẻ hơi khó khăn thì loại pin này thậm chí còn nặng hơn.
Động cơ điện được sử dụng trong xe điện và xe lai một lần nữa lại rất khác nhau về cấu tạo và công nghệ, nhưng nhìn chung, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu được coi là tiên tiến nhất. Chúng mang lại hiệu quả và hiệu suất cao hơn động cơ cảm ứng.
Những nam châm này dựa vào một số nguyên tố chính, như neodymium và dysprosium. Tất cả đều là một phần của họ các nguyên tố được gọi là đất hiếm, bao gồm một số nguyên tố phụ gây rắc rối như uranium.
Nền tảng GM Ultium: Động cơ EV nam châm vĩnh cửu 255 kW của GM sẽ được sử dụng cho các ứng dụng dẫn động bốn bánh và dẫn động cầu sau hiệu suất cao.
Sự hiếm có của các nguyên tố này và giá trị tương đối của chúng đã dẫn đến một số kỹ thuật cực kỳ không lành mạnh được sử dụng để khai thác thứ này. Ở Myanmar, một trong những nguồn hàng đầu thế giới, toàn bộ các ngôi làng đã bị xóa sổ khỏi bản đồ bởi các hoạt động khai thác, với những cư dân trước đây bị bắt nạt để khuất phục.
Đây là một thực tế đáng lo ngại mà bạn có thể đọc thêm tại Global Witness .
Dấu hiệu của hy vọng
Những sự thật đáng lo ngại nêu trên là khía cạnh đen tối nhất của sản xuất xe điện và xe hybrid, một chủ đề mà nhiều nhà sản xuất vẫn im lặng.
Nhưng vẫn có lý do để hy vọng.
Nguồn cung mới
Đất hiếm thường được coi là thành phần gây nhiều rắc rối nhất trong sản xuất xe điện, nhưng đã có những dấu hiệu cải thiện, bắt đầu với các nguồn cung đất hiếm mới, an toàn hơn. “Trung Quốc là nhà sản xuất lớn nhất và là người chơi chính trên thị trường”, Neha Mukherjee nói với tôi. Cô là nhà phân tích cấp cao về đất hiếm tại Benchmark Mineral Intelligence . Công việc của cô là theo dõi các xu hướng trên thị trường toàn cầu. “Tuy nhiên, chúng tôi đang thấy các nguồn cung đang xuất hiện, đặc biệt là ở Hoa Kỳ và Úc.”
Mukherjee đề cập đến Elk Creek ở Nebraska, cùng với các dự án Bear Lodge và Halleck Creek ở Wyoming, là những nguồn cung cấp trong nước đặc biệt hứa hẹn cho các vật liệu này.
Các nguồn mới ở Châu Phi, Úc và Bắc Mỹ có tiềm năng trở thành nhà sản xuất hàng đầu toàn cầu đồng thời cung cấp các hoạt động về môi trường, xã hội và quản trị (ESG) tốt hơn nhiều so với nhiều mỏ hiện tại.
“Ít hơn 1% nguồn cung cấp dysprosi đến từ Myanmar tuân thủ ESG, điều này thật đáng lo ngại”, bà nói. “Chúng tôi chắc chắn cần thêm sự hỗ trợ của chính phủ, điều mà họ đã thực hiện về mặt chính sách và về mặt hỗ trợ vốn cũng như hỗ trợ chi phí hoạt động”.
Với sự hỗ trợ đó, Mukherjee cho biết một số nguồn cung trong nước này có thể đi vào hoạt động sớm nhất là vào năm 2027.
Công nghệ mới
Còn gì tuyệt vời hơn nguồn đất hiếm có ý thức bảo vệ môi trường? Còn không cần đến chúng thì sao? Rất nhiều công ty đang nghiên cứu động cơ hiệu suất cao không sử dụng đất hiếm, bao gồm cả Tesla . Tuy nhiên, chúng ta vẫn đang chờ xem động cơ được ca ngợi đó thành hình.
Hộ chiếu pin
Vì việc tìm nguồn cung cấp nhiều vật liệu dùng trong pin và động cơ đôi khi có thể hơi không chắc chắn, một số nhà sản xuất muốn bạn không biết họ lấy những thứ này ở đâu. Rất may là điều đó đang thay đổi.
Nền tảng pin Volvo
Hộ chiếu pin sẽ làm rõ những vật liệu nào được sử dụng trong quá trình sản xuất pin và chúng có nguồn gốc từ đâu. Volvo là một trong những công ty đi đầu trong hộ chiếu pin, bắt đầu với chiếc SUV EX90 được mong đợi từ lâu . Cybertruck của Tesla cũng bao gồm hộ chiếu pin.
Những hộ chiếu này không chỉ xác định nguồn gốc của gói hàng mà còn chỉ rõ loại cấu trúc và bản chất của các tế bào bên trong, giúp việc tái chế sau này dễ dàng hơn.
Tái chế vật liệu
Khi nói đến tái chế, các công ty như Redwood Materials đang xây dựng các khuôn khổ để tạo ra thứ mà một ngày nào đó có thể là nền kinh tế tuần hoàn cho những vật liệu gây nhiều rắc rối này—nói cách khác, xây dựng một hệ sinh thái nơi chúng ta cần khai thác ít vật liệu này hơn để sản xuất ô tô mới và với số lượng thương vong về người ít khủng khiếp hơn nhiều.
Cuối cùng, những vật liệu có giá trị khi được lấy ra khỏi lòng đất cũng có giá trị như khi được lấy ra khỏi một chiếc EV bị hỏng hoặc cũ. Trên thực tế, chúng thậm chí còn có giá trị hơn nữa, vì thay vì phải khai thác chúng từ lòng đất, chúng đều nằm ngay đó trong một gói tiện lợi, chỉ chờ được tái tạo.
Vật liệu gỗ đỏ
Redwood, nói riêng, đang tạo nên làn sóng, huy động hàng tỷ đô la đầu tư trong khi mở rộng cơ sở tại Nevada và xây dựng một cơ sở mới tại Nam Carolina. Được thành lập bởi cựu Giám đốc kỹ thuật Tesla và kỹ sư pin tiên phong JB Straubel, công ty có hợp đồng với nhiều nhà sản xuất lớn không chỉ để tiếp nhận pin để tái chế mà còn cung cấp vật liệu mới để sản xuất pin.
Redwood gần đây đã bắt đầu xây dựng cơ sở đầu tiên để tạo ra vật liệu catốt tái chế, sẽ được các nhà máy sản xuất pin của Panasonic và Toyota tại Mỹ sử dụng bắt đầu từ năm sau.
Sẽ còn rất lâu nữa—có thể là hàng thập kỷ—cho đến khi chúng ta có thể thực sự nghĩ đến việc tạo ra một nền kinh tế tuần hoàn. Chúng ta vẫn còn rất nhiều nguyên liệu thô cần khai thác từ lòng đất để thúc đẩy nền kinh tế đó. Nhưng, một khi chúng ta đạt được số lượng xe điện đáng kể trên đường, một tỷ lệ đáng kể pin và động cơ mới có thể được tạo ra từ những chiếc xe cũ còn sót lại. Những cục pin đó thậm chí có thể được tái sử dụng cho các đơn vị lưu trữ năng lượng mới để cung cấp điện cho nhà ở và tòa nhà nếu chúng không phù hợp để sử dụng cho ô tô. Bên cạnh việc thu thập kim loại phế liệu, hoặc có thể sửa chữa động cơ cũ , đó không phải là điều có thể xảy ra với những chiếc ô tô chạy bằng xăng.
Và đó sẽ không bao giờ là điều có thể xảy ra nếu chúng ta tiếp tục đốt dầu.
Bản án
Tôi biết. Tất cả những điều trên hơi khó xử lý. Xem xét bản chất rõ ràng và gây nhiễu của nguồn cung cấp nhiều vật liệu được sử dụng trong sản xuất xe điện và xe lai, tôi nghĩ điều quan trọng là phải nhớ rằng đây là một ngành công nghiệp tương đối mới. Xe điện chỉ mới trở nên phổ biến trong một thập kỷ. Giống như các hệ thống cần thiết để sản xuất pin, việc thiết lập cơ sở hạ tầng tái chế sẽ mất thời gian.
Nhưng điều đó không thể bào chữa cho những vấn đề này. Hoàn toàn không phải vậy.
Cảnh sông Thames và London lúc hoàng hôn với bầu trời đỏ và ô nhiễm không khí
Nhưng bối cảnh rất quan trọng. Hãy nhìn vào nền kinh tế hóa dầu toàn cầu, vốn đã phát triển mạnh mẽ trong hơn 100 năm. Bất chấp các quy định và biện pháp bảo vệ vô tận, ngành công nghiệp đó vẫn gây ra tác hại không thể tính toán được cho môi trường mỗi ngày. Đó là chưa kể đến một thế kỷ xung đột địa chính trị do vàng đen gây ra.
Những gì đang xảy ra ở Myanmar là một thảm kịch, nhưng ngành công nghiệp đang hướng tới nguồn cung cấp tốt hơn cho các vật liệu này, nhiều vật liệu sẽ được đưa vào hoạt động chỉ trong vài năm. Trong khi đó, không có gì ngăn cản Deepwater Horizon xảy ra một lần nữa, và ít hy vọng rằng 100 năm khoan dầu nữa sẽ cải thiện bản chất của ngành công nghiệp đó.
Nếu chúng ta cam kết đạt được nền kinh tế pin sạch, tuần hoàn, chúng ta có thể sẽ đạt đến điểm mà chúng ta phải đánh đổi khủng khiếp cho nhu cầu năng lượng của mình.
Tim Stevens là một biên tập viên kỳ cựu, nhà phân tích và chuyên gia trong ngành công nghệ và ô tô. Ông đã chỉ đạo mảng ô tô của CNET trong chín năm và giữ chức Phó chủ tịch Nội dung. Trước đó, Tim từng là Tổng biên tập tại Engadget và thậm chí còn từng là Kiến trúc sư phần mềm doanh nghiệp. Theo dõi Tim trên Twitter tại @tim_stevens và theo dõi Substack của ông .
InsideEV
