Аккумуляторы — это сердце электромобиля, которое, в свою очередь, представляет собой центральный компонент перехода к устойчивой энергетике. Но срок службы аккумуляторов в электромобилях ограничен. В контексте переработки аккумуляторов электромобилей, то есть повторного использования аккумуляторов и их компонентов, значительную роль играет так называемая вторая жизнь.
В ходе этой второй жизни батареи использованные батареи, которые уже не работают достаточно эффективно в электромобилях, используются в новых целях. Это экономит ресурсы, улучшает баланс CO2, продлевает цикл использования и вносит важный вклад в экономику замкнутого цикла.
Каков второй срок службы аккумулятора?
После того, как аккумуляторы в электромобилях уже нельзя разумно использовать из-за недостаточной емкости, но прежде чем их действительно придется демонтировать, в жизненном цикле наступает промежуточный этап. Аккумуляторам электромобилей можно дать вторую жизнь в другой форме использования, так называемую вторую жизнь.
Речь идет о продолжении использования, например, литий-ионных аккумуляторов после того, как они больше не могут оптимально выполнять свою первоначальную функцию в электромобиле. Срок службы аккумулятора при эксплуатации электромобиля зависит от множества различных факторов. Во время движения аккумуляторы должны обеспечивать высокую производительность. Однако, как только их мощность падает ниже 70–80 процентов от первоначальной мощности, они считаются непригодными для использования в электромобилях, но при этом имеют более чем достаточную оставшуюся мощность для использования в менее требовательных областях.
Области применения Second Life
Есть множество способов дать выброшенным аккумуляторам электромобилей вторую жизнь. Обычно их используют в качестве стационарных накопителей энергии. Потребление энергии гораздо более стабильное, чем в электромобиле, который защищает аккумулятор. Соответственно, они могут добиться продления срока своей жизни на десять-двенадцать лет.
домохозяйства
Батареи второго срока службы можно использовать в качестве накопителя для частных фотоэлектрических систем. Вы сохраняете избыток солнечной энергии и при необходимости высвобождаете ее снова, что увеличивает ваш собственный уровень потребления.
промышленность
Крупные системы хранения вторичной энергии мощностью в несколько мегаватт используются в промышленности и энергетике для обеспечения стабильности энергосистемы. В частности, при переходе на возобновляемые источники энергии вопрос сохранения является центральным, поскольку производство электроэнергии из воды, ветра или солнечной радиации можно планировать лишь в ограниченной степени по сравнению с угольной, газовой или ядерной энергией. Батареи могут служить в качестве буферного накопителя для компенсации колебаний мощности систем.
В хранилищах старые аккумуляторы электромобилей хранятся в контейнерах и соединены между собой. По словам поставщика энергии EnBW, который эксплуатирует такие системы, внутреннюю часть контейнеров можно представить как шкаф. Тогда аккумуляторы электромобиля найдут свое место и при необходимости могут быть легко заменены.
Другое использование
В регионах без стабильного электроснабжения использованные аккумуляторы также можно использовать для автономных энергетических систем на основе солнечной или ветровой энергии. Это улучшит доступ к электричеству в отдаленных районах.
Согласно этому принципу, аккумуляторы второго срока службы также идеально подходят для обеспечения аварийного питания, будь то в больницах, центрах обработки данных или другой критически важной инфраструктуре.
Преимущества второй жизни
Сырье для аккумуляторов электромобилей, особенно литий и кобальт, иногда добывается не особенно экологически безопасным способом и может привести к социальному ущербу в добывающих странах. Кроме того, производство аккумуляторов дорогое, и они составляют большую часть стоимости автомобиля.
С соответствующей актуальностью – экологической, социальной и экономической – встает вопрос утилизации выброшенных аккумуляторов электромобилей. Повторное использование экономит такие ресурсы, как литий, никель и кобальт, значительно увеличивая срок службы батарей. Электронные отходы также сокращаются за счет повторного использования и последующей переработки.
Второй срок службы также является экономически эффективным, поскольку батареи обычно дешевле, чем новые решения для хранения данных. Это делает их привлекательной альтернативой для многих применений и помогает способствовать энергетическому переходу, делая электромобильность более устойчивой, а возобновляемые источники энергии легче хранить и получать.
Проблемы второй жизни
Хотя повторное использование аккумуляторов электромобилей имеет большой потенциал, у этого процесса есть и некоторые недостатки. Это приводит к старению батарей, в результате чего емкость и производительность со временем продолжают снижаться. Если продление срока службы второй жизни не работает оптимально, батареи в накопителе энергии необходимо заменять как можно чаще. Это делает процесс более сложным и менее экономичным.
Поэтому аккумуляторы необходимо проверять и выбирать тщательно. Определяется так называемое состояние здоровья, т.е. состояние работоспособности аккумулятора. Кроме того, должна быть гарантирована безопасность аккумуляторов. Выбор подходящих аккумуляторов требует времени и опыта.
С аккумуляторами для электромобилей также существуют проблемы с точки зрения логистики и инфраструктуры. Существуют правила, которые необходимо соблюдать при хранении и транспортировке использованных батарей. Что касается всех этих проблем, в конечном итоге возникает вопрос экономической целесообразности, поскольку затраты, понесенные на отбор, транспортировку и т. д., должны оставаться экономически жизнеспособными.
Перспективы на будущее
Как спрос на переработку аккумуляторов, так и спрос на хранение энергии будет быстро расти в ближайшие годы из-за расширения использования возобновляемых источников энергии и растущей электрификации транспорта. Батареи второго срока службы позволяют удовлетворить обе потребности экологически чистым и экономически эффективным способом. Инвестиции уже делаются в исследования и разработки для дальнейшего развития технологии и повышения ее коммерческой жизнеспособности.
В политике также существует заинтересованность в продвижении соответствующих событий. Что касается переработки аккумуляторов, Европейская комиссия разработала рекомендации, которые включают постепенное увеличение целевых показателей сбора аккумуляторов для электромобилей, а также обязательное минимальное количество переработанного сырья при производстве новых аккумуляторов.
Поскольку второй срок службы аккумуляторов электромобилей может стать ключевым строительным элементом для устойчивого использования аккумуляторов электромобилей, вероятно увеличение повторного использования, хотя проблемы все еще существуют. По мере роста спроса в ближайшие годы он, вероятно, будет играть все более важную роль во многих областях промышленности и общества.
Источники: ADAC – Аккумуляторы электромобилей: так работает переработка // IO Dynamics – Вторая жизнь аккумуляторов электромобилей // EnBW – Накопление энергии из использованных аккумуляторов электромобилей // VDE – Проверка фактов об аккумуляторах второго срока службы
