С неуклонным ростом числа автомобилей EV на дорогах по всему миру пройдет не так много времени, прежде чем мир заполонят большие блоки литий-ионных батарей, срок службы которых подходит к концу и которые требуют утилизации.
Уже существуют процессы, позволяющие извлечь значительную часть активных компонентов батарей. Батареи, которыми сегодня оснащаются автомобили EV, выработают свой ресурс через 10-15 лет, и исследования показывают, что к 2030 году в Европе необходимо будет перерабатывать 420 000 тонн батарей в год.
Это может оказаться не таким простым делом, как кажется. Как, например, в больших масштабах демонтировать мощные аккумуляторные блоки, которые частично заполнены и потенциально смертельно опасны?
Компания Bosch Rexroth разработала необходимый для этого комплект и поставила компании Battery Lifecycle Company систему для разрядки и демонтажа батарей в полностью автоматизированном процессе.
Начиная с этого лета, когда батареи различных производителей будут поступать на завод компании в Магдебурге в центральной Германии, они будут подвергаться глубокой разрядке, готовые к измельчению.
Компоненты батарей весом до 150 кг проходят через установку со скоростью 18 метров в минуту, что, по данным Bosch, соответствует разрядке восьми литий-ионных батарей менее чем за 15 минут.
Это довольно большой шаг вперед по сравнению с глубокой разрядкой батарей вручную, которая занимает около 24 часов. В отличие от этого, автоматизированный процесс может распознавать различные конструкции батарей, сводя к минимуму риск короткого замыкания и возгорания, а затем производить глубокую разрядку модулей за считанные минуты.
Особую привлекательность новому методу придает то, что энергия, высасываемая из батарей, используется для питания системы переработки в рамках кругового процесса.
После полной разрядки батарейные модули химически дезактивируются, чтобы гарантировать отсутствие остаточной энергии и риска поражения электрическим током. Последним этапом является измельчение батареи, извлечение и переработка лития, кобальта и никеля.
Около 95% химических компонентов батареи могут быть переработаны таким образом и повторно использованы в производстве батарей. Будет ли ионно-литиевая технология по-прежнему доминирующей для батарей EV через несколько лет, и будут ли усилия Bosch стоить того?
Porsche считает, что да, хотя и с отходом от соотношения никеля, кобальта и марганца 6:2:2, которое в настоящее время наиболее часто используется в европейских аккумуляторных технологиях, в пользу большего количества никеля и меньшего количества кобальта и марганца.
Инженеры Porsche также считают, что существующие технологии еще многое могут дать, поскольку дизайн анодов и катодов продолжает развиваться. В среднесрочной перспективе Porsche ожидает, что новая химия анодов и более плотная упаковка элементов позволят увеличить дальность пробега на одной зарядке до 800 миль (в контексте собственных автомобилей), а время зарядки от 5% до 80% сократится до 15 минут.
В конечном итоге — возможно, с использованием твердотельных материалов и технологий это время может еще сильнее сократиться до продолжительности обычной заправки на АЗС.
