Согласно подсчетам NEF Bloomberg, к 2025 году в мире количество отслуживших аккумуляторных батарей для электромобилей превысит 3,4 миллиона единиц, в то время как в 2018 году их насчитывалось всего лишь примерно 55 000.
Китай, где продается около половины электромобилей в мире, в августе ввел закон, согласно которому автопроизводители несут ответственность за их отслужившие аккумуляторы, а захоронение их на мусорных свалах не допускается. Аналогичные правила действуют в Европейском Союзе, и ожидается, что США вскоре последуют этому примеру.
О приближении окончания срока службы аккумуляторной батареи обычно говорят такие обстоятельства, как уменьшение пробега электромобиля на одну зарядку и, как следствие, более частые подключения к электросети для его подзарядки. Аккумуляторы в электромобилях, как правило, заменяются примерно через десять лет в частном пассажирском транспорте или через четыре года в автобусах и такси. В случае поломки аккумулятора электромобиля его заменяют или на очень дорогостоящий новый, или на более дешевый восстановленный аккумулятор. Однако, отслужившие аккумуляторные батареи после извлечения еще сохраняют от 50 до 70 процентов своей емкости.
Всего лишь 2 года назад автопроизводители автоматически заключали контракты со специализирующимися фирмами на утилизацию и переработку всех использованных или неисправных аккумуляторных батарей. Сегодня начинает действовать новый подход: аккумуляторы, прежде чем быть разобранными и переданными на переплавку, получают «вторую жизнь» — восстанавливаются или используются по другому назначению.
Как показывает практика, всего лишь около 30% извлеченных неисправных аккумуляторов находятся ниже порога восстановления, то есть смело могут быть отправлены на утилизацию. Это означает, что восстановление и ремонт неисправных батарей также является разумной альтернативой их утилизации. Компании, которые сейчас специализируются на восстановлении неисправных батарейных блоков, являются пионерами в развитии новой ниши в бизнесе по переработке батарей. Они заботятся обо всем, от хранения неисправных электромобильных аккумуляторов до перепрофилирования, ремонта и восстановления. Многие из них разработали свое собственное специальное программное обеспечение и оборудование.
Литий-ионные аккумуляторы для электромобилей и электробусов могут хранить и разряжать электричество еще в течение 7-10 лет после того, как их сняли с транспортного средства. И, хотя эти извлеченные батареи уже не могут приводить в движение транспортные средства, они идеально подходят для менее сложных задач, таких как хранение электроэнергии от солнечных батарей и ветряных турбин, а также создание запаса энергии от обычного сетевого подключения, в периоды, когда цены на электричество низкие.
Ожидается, что к 2025 году около 3/4 отслуживших электромобильных аккумуляторов будут сначала повторно использованы, и только затем переработаны во вторичное сырье. Это означает, что автопроизводители и производители аккумуляторов могут получать прибыль от одного и того же аккумуляторного блока несколько раз. Поэтому поиск способов повторного использования и восстановления аккумуляторов становится все более и более важным для всех автопроизводителей, а также для поставщиков электроэнергии и сырья.
Например, использованные литий-ионные аккумуляторы автомобилей Audi повторно используются в вилочных погрузчиках на ее заводе по производству автомобилей в Германии. Как и все автопроизводители, по закону Audi обязана забирать отслужившие аккумуляторы у владельцев электромобилей.
Аккумуляторы, поступают от Audi e-tron и гибридных моделей A3 и Q7 e-tron. Вилочные погрузчики Audi, как правило, приводятся в действие от свинцово-кислотных аккумуляторов, каждый весом около двух тонн, которые периодически снимаются для подзарядки. Литий-ионные аккумуляторы могут просто оставаться в транспортных средствах и заряжаться ночью или во время простоя. Отслужившие литий-ионные электромобильные аккумуляторы повышают ходовые качества автопогрузчика. Например, транспортные средства на литий-ионных аккумуляторах, поддерживают постоянную скорость даже на склонах, что невозможно при использовании свинцово-кислотных аккумуляторов. Audi может сэкономить миллионы евро, оснастив весь свой парк заводских автопогрузчиков отслужившими литий-ионными аккумуляторами от электромобилей.
Аккумулятор от Audi e-tron состоит из 36 отдельных модулей. Когда такая батарея извлекается, каждый модуль проверяется на возможность повторного использования. Для использования на заводском автопогрузчике 24 модуля собираются в 1 блок, который получается таким же большим и тяжелым, как и старый свинцово-кислотный аккумулятор. В результате нет необходимости вносить какие-либо серьезные изменения в дизайн автопогрузчика. Специальная команда в Audi работала над проектом повторного использования электромобильных аккумуляторов в течение двух лет.
Volkswagen строит завод по переработке литий-ионных батарей при существующем заводе по производству батарей в Зальцгиттер в Германии. В общей сложности 1100 тонн литий-ионных аккумуляторов будут первоначально перерабатываться на новом предприятии Volkswagen Components Group каждый год. Это соответствует примерно 3 000 электромобильных аккумуляторов. Инновационный центр по переработке будет завершен к 2020 году, таким образом Volkswagen будет готов к притоку отработанных электромобильных аккумуляторов в течение следующих десяти лет. Компания планирует создать еще несколько заводов по переработке аккумуляторов в ближайшем будущем.
Использованные электромобильные аккумуляторы на таких заводах будут перерабатываться по одному из двух маршрутов. Сначала, инженеры будут проверять, подходят ли батареи для «проживания второй жизни». Если да, то такие аккумуляторы будут использоваться в электроснабжении. Например, они могут питать гибкие зарядные станции на крупных мероприятиях, таких как музыкальные фестивали. Батареи, у которых нет второй жизни, будут утилизированы и переработаны на предприятии в Зальцгиттер. При этом отдельные части батареи сначала будут измельчатся, после чего материал будет просушиваться и просеиваться. Затем будет извлекаться так называемый «черный порошок», содержащий ценные сырьевые материалы: никель, марганец, кобальт и литий. Эти материалы затем будут индивидуально отделены, после чего они сразу же будут направляться в производство новых батарей.
В долгосрочной перспективе Volkswagen Group хочет 97% всего своего сырья получать от переработки аккумуляторных батарей. Сегодня только 53% сырья поступает от утилизированных батарей, а опытный завод в Зальцгиттер должен довести этот показатель до 72%.
Практически все автопроизводители сейчас реализуют проекты по повторному использованию отслуживших электромобильных аккумуляторов.
Аккумуляторы от Nissan’s Leaf скоро помогут осветить улицы в японском прибрежном городе Намие.
Toyota, производитель гибрида Prius, в следующем году установит отслужившие электромобильные аккумуляторы возле магазинов 7-Eleven в Японии. Гибридные батареи будут накапливать энергию от солнечных батарей, а затем использовать ее, когда это необходимо, для работы холодильников с напитками, подогревателей и грилей внутри магазинов.
General Motors Co., BMW AG, Toyota Motor Corp., BYD Co. совместно с группой поставщиков систем хранения возобновляемой энергии пытаются создать вторичный рынок и дополнительную прибыль для электромобильных аккумуляторов. К 2050 году компании инвестируют около 550 миллиардов долларов в бытовые, промышленные и сетевые хранилища энергии.
Аккумуляторы от электромобилей начинают играть заметную роль в мировом электроснабжении.