Как утилизируют аккумуляторы для электромобилей

Утилизация батарей электромобилей

Содержание

Электромобили

Электронный мусор

2021: Байден утвердил стратегию по утилизации батарей электромобилей

В начале июня 2021 года президент США Джо Байден утвердил стратегию по утилизации батарей электромобилей. Предполагается, что списанные аккумуляторы будут перерабатываться с целью извлечения и повторного использования лития и других металлов. Администрация президента также ищет способ сократить использование металла в новых химических батареях.

В целях демократической партии США — обеспечить, чтобы к 2030 году большинство производимых в США автомобилей были электрическими, а уже к 2040 году на дорогах не осталось неэлектрических автомобилей. Однако серьезным препятствием для реализации этих планов является проблема добычи достаточного количества кобальта, лития и другого сырья для производства батарей для электромобилей.

В рамках защиты климата многие шахты в США вынуждены были частично свернуть добычу. Байден полагается на работу шахт в странах-союзниках, которые смогут поставлять большую часть металлов, необходимых для производства электромобилей. Кроме того, планам администрации поможет расширение внутренней сети переработки, которая позволит использовать старые электромобили для создания новых.

По словам официальных лиц, новая стратегия администрации также обратит особое внимание на исследования и разработки, направленные на дополнительное использование добытых при переработке металлов. Этот план позволит эффективно расширить текущие исследования в Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, которая является центром большинства правительственных исследований по утилизации батарей.

По словам исследователей Аргоннской лаборатории, извлечение различных минеральных компонентов из батареи ранее было трудным и дорогостоящим делом, аи теперь новые исследования сосредоточены на способах повторного использования катодов и других деталей батареи без дополнительной переработки. [1]

Источник

Электромобилей все больше, а что с утилизацией батарей?

Рециклинг аккумуляторных батарей — ради экологии и сырьевой безопасности: Audi начинает вторичное использование кобальта и никеля, но в целом автопром Европы пока отстает от конкурентов из Китая.

Так выглядит внутреннее устройство электромобиля Volkswagen ID.3, батарея расположена в днище

На важнейших автомобильных рынках планеты нарастает бум электромобилей, многие государства активно стимулируют их продажи субсидиями и налоговыми льготами. Это делается главным образом ради защиты глобального климата и оздоровления окружающей среды. В то же время ключевой компонент таких автомобилей, аккумуляторные батареи (АКБ), содержат токсичные вещества и без надлежащей утилизации могут нанести немалый ущерб экологии. Судя по российским СМИ и соцсетям, в России сложилось устойчивое впечатление, что эта проблема мало кого волнует, в том числе в Европе.

Массовая утилизация АКБ потребуется лишь в конце 2020-х

«Такое впечатление ошибочно, — заверил DW Вольфганг Бернхарт (Wolfgang Bernhart), автомобильный эксперт и старший партнер ведущей немецкой консалтинговой компании Roland Berger. — Просто в Европе, к примеру, пока еще слишком мало электромобилей и, соответственно, отработавших свой срок аккумуляторных батарей». Поэтому вопрос об их утилизации или рециклинге еще не оказался в фокусе общественного внимания.

Аккумуляторная батарея для электромобилей компании Daimler

По мнению эксперта, со всей остротой этот вопрос встанет в Европе не раньше 2028-2030 годов, ведь еще предстоит выработать свой ресурс аккумуляторным батареям тех электромобилей, которые в ближайшие два-три года в массовом порядке начнут поступать на немецкий и в целом европейский рынок.

Таким образом, Вольфганг Бернхарт исходит из того, что новейшие АКБ будут служить не менее 8 лет. Гарантию именно на такой срок (или на 160 000 километров пробега) получают, к примеру, покупатели электромобиля Volkswagen ID.3, серийное производство которого VW, крупнейший в мире автостроитель, начал в конце 2019 года. Так что время наладить рециклинг или даже полностью безотходное производство аккумуляторных батарей у европейцев еще есть.

Директива ЕС по батареям и аккумуляторам

Тем более, что «в Евросоюзе уже имеются четкие указания на этот счет», подчеркнул собеседник DW и указал на принятую еще в 2006 году и обновлявшуюся в 2008 и 2013 годах «батарейную и аккумуляторную директиву» ЕС под номером 2006/66/EG. Она пришла на смену директиве 1991 года, принятой еще Европейским экономическим сообществом, предшественником Евросоюза, и доработанной в 1993 году.

Немецкий супермаркет. Второй контейнер слева — для отработанных батареек и энергосберегающих ламп

Так что проблемой утилизации традиционных батарей и аккумуляторов, которые, попав просто на свалку, отравляют окружающую среду и грунтовые воды, Евросоюз занимается уже на протяжении почти трех десятилетий. И самый зримый результат этой работы — строгий запрет выбрасывать обычные батарейки вместе с бытовым мусором и выработавшаяся у широких слоев населения устойчивая привычка его соблюдать. Жители Германии, к примеру, чаще всего приносят их в супермаркеты, где установлены специальные контейнеры.

Частые пересмотры директивы говорят о том, что ее регулярно актуализируют в соответствии с развитием технологий. Вот и сейчас, по информации Вольфганга Бернхарта, ее вновь перерабатывают в Брюсселе с тем, чтобы в 1-м квартале 2020 года принять в новой редакции. Затем страны ЕС должны будут интегрировать ее в свои национальные законодательства. Эксперт ожидает, в частности, ужесточения нормы, согласно которой в повторное использование должна идти как минимум половина массы батареи.

Рециклинг на заводе Volkswagen в Зальцгиттере

Отвечает за рециклинг АКБ, согласно директиве, тот, кто ввел их в оборот, стало быть — автостроительные компании. «Вот уже десять лет инженеры Volkswagen работают над тем, как нам вновь использовать сырьевые материалы. Речь, прежде всего, о кобальте, литии, марганце и никеле», — рассказывает топ-менеджер концерна Томас Тидье (Thomas Tiedje).

Производство аккумуляторных батарей на заводе Volkswagen в Зальцгиттере

На заводе VW в Зальцгиттере, где в 2019 году началось производство аккумуляторных батарей для электромобилей, в 2020 году стартует пилотный проект по их рециклингу. На первом этапе намечено утилизировать 1200 тонн в год — это порядка 3000 батарей, затем мощности будут постепенно наращиваться.

Volkswagen, как и Вольфганг Бернхарт, исходит из того, что большой наплыв отработанных АКБ начнется лишь к концу 2020-х годов. В настоящий момент VW повторно использует 53% содержащихся в них материалов, после ввода в действие установки в Зальцгиттере этот показатель должен вырасти до 72%. Амбициозная долгосрочная цель руководства концерна: превращать во вторичное сырье до 97% батареи.

Никель и кобальт: безотходное производство для Audi e-tron

К безотходному производству стремится и автостроитель Audi, хотя пока только по двум металлам. В конце 2019 года компания объявила, что «свыше 90 процентов кобальта и никеля из аккумуляторных батарей для электромобиля Audi e-tron можно использовать повторно». Таков результат испытаний технологии, разработанной этой дочкой VW совместно с бельгийским специалистом в области рециклинга Umicore.

Электрический внедорожник Audi e-tron

После успешной тестовой фазы партнеры договорились с января 2020 года наладить замкнутый производственный цикл по кобальту и никелю: оба металла будут «добываться» из отслуживших аккумуляторных батарей и использоваться при производстве новых. «Audi уже с момента начала разработки своего первого полностью электрического автомобиля занимается вопросами его рециклинга», — подчеркивается в сообщении пресс-службы компании.

Umicore и Duesenfeld противостоят конкуренции из Китая

Audi выпускает электрический внедорожник e-tron на своем заводе в Брюсселе, где находится и штаб-квартира Umicore. Это сейчас, пояснил Вольфганг Бернхарт, единственная крупная европейская компания в сфере утилизации АКБ, остальные фирмы гораздо меньше.

Например, немецкая Duesenfeld из Брауншвейга, утверждающая, что разработанная ею технология измельчения способна превратить во вторичное сырье до 85% отслужившего аккумулятора. «Мы осуществляем рециклинг без сжигания графита и электролита», — подчеркивает глава фирмы Кристиан Ханиш (Christian Hanisch).

В отличие от сильно фрагментированного и (пока) не очень крупного европейского рынка рециклинга аккумуляторных батарей, указал в беседе с DW Вольфганг Бернхарт, китайская индустрия их утилизации значительно мощнее, а ее основу составляет целый ряд крупных компаний. Они выросли еще на переработке литий-ионных батарей из бытовой электроники, уже стали важными поставщиками вторсырья для местных производителей и сейчас все активнее занимаются батареями электромобилей, ведь широкое распространение легковых машин на электрической тяге началось в Китае раньше, чем в Европе, и их там уже существенно больше.

Повторное использование материалов ради сырьевой безопасности

В статье на сайте компании Roland Berger Вольфганг Бернхарт высказывает опасение, что европейцы, уже отставшие от азиатских конкурентов (не только Китая, но и Японии и Южной Кореи) в области производства АКБ для электромобилей, теперь рискуют оказаться в хвосте и в сфере их утилизации, а ведь это, убежден эксперт, один из «рынков будущего».

Молодой отрасли, конечно же, не помешала бы государственная поддержка в виде, скажем, быстрой интеграции новой редакции директивы ЕС в национальные законодательства, однако рыночные силы вполне способны и самостоятельно обеспечить развитие отрасли, считает Вольфганг Бернхарт.

Ведь рециклинг АКБ нужен не только из экологических, но и из экономических соображений: роль повторного использования редких материалов будет расти по мере их удорожания в условиях бума электромобильности. Немаловажную роль играет и сырьевая безопасность — следует избегать слишком большой зависимости от поставщиков, в том числе из стран Азии, Африки и Латинской Америки.

В любом случае собеседник DW уверен: электромобилям с токсичными аккумуляторными батареями не грозит беспорядочное расползание по миру, как это происходит со старыми и зачастую аварийными автомобилями с двигателями внутреннего сгорания, которые гниют затем на свалках или где-нибудь в лесах.

В Китае уже введена строгая система маркировки и отслеживания АКБ, подчеркнул немецкий эксперт, этому примеру непременно должна и наверняка последует Европа. Да и вряд ли кто захочет вывозить старые и аварийные электрические автомобили в развивающиеся страны, в которых нет разветвленной системы их подзарядки.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Volkswagen ID.3: народный электромобиль

Концерн под названием «народный автомобиль» начал продажи своего главного электромобиля для массового рынка. Он призван повторить легендарный успех VW Golf. По длине и ширине ID.3 соответствует этой модели, но несколько выше. Цена в базовой комплектации: почти 30 000 евро. Минус 9 000 евро скидка до конца 2021 года. Батареи трех размеров, самая мощная должна обеспечить пробег до 550 км.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Renault Zoe: лидер немецкого рынка

Уже не первый год самый популярный в Германии электромобиль — родом из Франции. С осени 2019 Renault выпускает «полностью обновленный» вариант своего электрического бестселлера. Его теперь можно быстро подзаряжать постоянным током. В ФРГ базовая версия с дальностью пробега 300 км продается по прежней цене: от 22 000 евро. Zoe Life Z.E. 50 c более мощной батареей проезжает 395 км, но стоит 24 000.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Tesla Model 3: претендент на лидерство

Культовый американский автостроитель начал поставлять в Германию свою модель среднего класса в 2019 году, и она сразу стала одним из двух лидеров продаж среди электромобилей. Версию Standard Range предлагают за 45-54 000 евро, полноприводная AWD Long Range с двумя электромоторами и дорогой комплектацией может стоить порядка 65-70 000.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

BMW i3: испытанный ветеран

Баварский автоконцерн начал выпускать эту модель в 2013 году, став немецким первопроходцем в деле электромобильности. С тех пор с конвейера сошли, в основном на экспорт, свыше 150 тысяч машин. В Германии i3 несколько раз был в тройке лидеров. Развивать дальше эту модель BMW не намерен, но и снимать с производства после семи лет тоже пока передумал: больно хорошо она продается за 38-42 000 евро.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Opel Corsa-e: электрический вариант

Corsa вот уже четыре десятилетия — популярный в ФРГ бренд автомобиля малого класса. Осенью 2019 началось производство шестого поколения этой модели, и ее рекламирует Юрген Клопп — тренер футбольного клуба «Ливерпуль». В ролике он садится за руль именно электрического варианта, который компания Opel выпускает наряду с бензиновым и дизельным. Те стоят 14-18 000 евро, а электромобиль — почти 30 000.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Seat Mii electric: доступная малютка

Свой первый электромобиль вывела на рынок испанская дочка Volkswagen. С Seat Mii, варианта VW up!, сняли бензиновый двигатель, и впредь малютку будут производить только с электрическим мотором. В компании считают, что для типично городского автомобиля дальность пробега в 260 км и 83 лошадиные силы вполне достаточно. Цена — от 20 650 евро. А если еще вычесть субсидии…

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Nissan Leaf: недооцененный чемпион

Японцы первыми разработали электромобиль для массового производства и с 2010 года выпустили уже свыше 400 тысяч машин, что сделало Nissan Leaf мировым чемпионом продаж. Однако в ФРГ, в отличие от США, Японии, Норвегии и Великобритании, эта модель особо популярной не стала, хотя и входила в Топ 10. Базовый вариант стоит сейчас от 37 000 евро, Leaf e+ с более мощной батарей — примерно 45 000.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Hyundai Kona Elektro: компактный SUV

Южнокорейский концерн называет эту выпускаемую с 2018 года модель «первым полностью электрическим компактным SUV в Европе». На станциях быстрой зарядки вариант Kona Elektro Trend с двигателем мощностью 150 кВт (204 лошадиные силы) заряжается меньше, чем за час, а дальность пробега составляет при идеальных условиях до 449 км. Цена — от 42 000 евро, базовый вариант примерно на 8 000 дешевле.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Audi e-tron: настоящий внедорожник

Свой первый электрический SUV дочка концерна Volkswagen выпустила в 2019 году для привычного ей премиум-сегмента — и сразу попала в ФРГ в Топ 10 среди электромобилей. Полноприводный Audi e-tron 50 quattro с двумя моторами стоит в Германии от 69 000 евро, включая 19% НДС, а 55 quattro мощностью 300 кВт и дальностью пробега до 430 км — от 81 000. Хотя часть можно вернуть с помощью субсидий.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Mercedes EQC: батарейный «Мерседес»

Концерн Daimler выбрал для продвижения на рынке Германии своего первого внедорожника на электрической тяге рекламный слоган «Это «Мерседес» среди электромобилей». Его цена — от 71 000 евро, мощность — 300 кВт, дальность пробега при идеальных условиях — 470 км, максимальная скорость — 180 км в час. Полноприводный электромобиль с двумя моторами испытывали, в частности, в условиях шведской зимы.

Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году

Porsche Taycan 4S: «уцененный» спорткар

Электромобиль за 185 000 евро? Именно столько стоит Taycan Turbo S. Осенью 2019 года его начала выпускать компания Porsche, прославившаяся спортивными автомобилями. Модель Turbo обойдется в 152 000. Чтобы несколько расширить круг потенциальных покупателей, прибавили третий вариант: Taycan 4S «всего» за 105 000. Его мощность — 390 кВт, дальность пробега — 330-400 км.

Источник