Потерянное звено электромобилей

Автопроизводители наперегонки разрабатывают следующее поколение электромобилей. Но, похоже, они упускают один важный шаг: они не задумываются о легкости демонтажа батарей в случае утилизации автомобиля. Это значительно усложняет и удорожает утилизацию батарей. А если батареи не перерабатываются и просто оказываются на свалках, то насколько экологичны тогда электромобили?

Tesla использует технологию cell-to-pack для своих батарей, что отлично подходит для получения более легкого и дешевого решения. BYD продвигает свою технологию cell-to-body, которая позволяет отказаться от структурных деталей и освободить место для большего количества элементов. Но когда придет время перерабатывать их батареи, потребуются пилы, ломы и зубила, чтобы извлечь эти элементы из автомобилей.

Хуже того, большинство батарейных блоков приклеены на место и покрыты пеной или другими наполнителями, предположительно для изоляции и предотвращения возгорания. Поэтому даже если удастся вырезать аккумуляторный блок из автомобиля, добраться до самих элементов будет очень сложно и долго. Возможно, в какой-то момент все это можно будет автоматизировать, но сегодня мы находимся не на этом этапе.

Конструкции cell-to-pack и cell-to-body также означают, что если ячейка выходит из строя, то заменить ее невозможно. Такие EV могут оказаться в невыгодном положении на рынке подержанных автомобилей, если последующие владельцы будут избегать их из-за того, что батареи могут со временем испортиться. Низкая остаточная стоимость на рынке подержанных автомобилей также негативно сказывается на стоимости новых автомобилей, особенно когда речь идет о лизинге. Лизинговые компании используют остаточную стоимость для определения лизинговых ставок на новые автомобили. Более низкая остаточная стоимость приводит к увеличению ежемесячных платежей.

Автопроизводители, которые упаковывают свои батареи в модули, которые можно отсоединить и снять с автомобиля, как, например, Ultium от General Motors, могут иметь преимущество. То же самое относится и к EV, которые рассчитаны на смену батарей, как это было впервые сделано компанией NIO. Хотя эти конструкции тяжелее и громоздче, в перспективе они могут оказаться более выгодными для окружающей среды и владельцев автомобилей.

Переработка батарей станет важнейшей частью обеспечения жизнеспособности и устойчивости электромобилей. И это особенно верно для никель-марганец-кобальтовых (НМК) батарей. Эти материалы очень ценны, что делает их переработку очень выгодной. В какой-то момент, когда на дорогах появятся миллионы EV, срок службы которых подходит к концу, эти переработанные материалы позволят отказаться от первичной добычи материалов. А переработанные материалы имеют на 40% меньший углеродный след, чем первичные, что делает их еще более выгодными.

В связи с этим возникает интересный момент: другие типы батарей, такие как железо-фосфатные, литий-натриевые и литий-серные, могут вообще не иметь большой ценности для вторичной переработки. Это дешевые и доступные материалы, которые позволяют снизить стоимость производства батарей, но их переработка — если она вообще возможна — не приносит большой прибыли.

В Северной Америке несколько компаний, таких как Li-cycle и Redwood Materials, начинают заниматься переработкой аккумуляторов EV, а Cirba Solutions уже занимается этим. Хорошая новость заключается в том, что, даже при крайне низких объемах, переработка батарей NMC уже приносит прибыль этой компании. У нее есть шесть центров по переработке в Северной Америке, и она готова инвестировать еще 1 миллиард долларов в течение следующего десятилетия, чтобы открыть новые.

Возможности переработки аккумуляторов напоминают о том, как мини-заводы «завоевали» сталелитейную промышленность. Эти заводы используют металлолом в качестве основного источника сырья и могут производить сталь дешевле. В будущем, возможно, удастся увидеть нечто подобное и в отношении батарей для EV, когда аккумуляторы из переработанных материалов будут дешевле, чем из первичных материалов.

Но все начинается с разработки электромобилей с учетом их обслуживания и окончания срока службы. Сейчас автопроизводители используют DFA (design for assembly) или проектирование с учетом пригодности для сборки для создания более совершенных электромобилей. В будущем им необходимо больше думать о проектировании с учетом пригодности для разборки.

По материалам WardsAuto.