Электромобили «наследили»: как производители решают проблему CO2 выбросов
Не так давно в СМИ разлетелась новость, что рынок электромобилей прошел точку невозврата: в 2023 году их доля в продажах новых автомобилей перевалила за 5%-порог в 23 странах, а в среднем по миру показатель превысил 11%. Вопрос, будут ли электромобили продаваться или нет, отпал. На повестку встали проблемы, как декарбонизировать их производство и что делать с пришедшими в негодность аккумуляторами.
Проблема с батареями
В среднем при производстве одного электромобиля выделяется в два раза больше CO2, чем при производстве дизельной машины. Основной причиной является аккумулятор, который отвечает за 40–60% всех выбросов. Батарея содержит никель, кобальт, графит, марганец — при добыче и обработке этих металлов выделяется большое количество эмиссий. Кроме того, производство анодно-катодных материалов, которые используются в аккумуляторах, требует высоких температур, и, как следствие, больших затрат электроэнергии.
Доля углеводородных выбросов, которая приходится на ту или иную деталь электромобиля, McKinsey
Озеленение производства
Один из способов сделать процесс производства EV более экологичным — использовать электроэнергию из возобновляемых источников энергии. Например, в Швеции при производстве электрокаров в среднем выделяется в два раза меньше CO2 — за счет выбора более экологичных источников энергии.
Уровень эмиссий на разных этапах производства EV по странам, McKinsey
Еще один вариант — сделать более «зеленым» сам дизайн аккумуляторов. Такое решение предлагает, например, американский Chemix. Стартап использует ИИ, чтобы разрабатывать новые, более экологичные модели батарей. Для новозеландского производителя электромотоциклов UBCO Chemix спроецировал батарею, для производства которой не нужны вредные для экологии кобальт или никель. В этом году Chemix также планирует выпустить универсальную батарею специально для производителей электрических спортивных автомобилей и мотоциклов.
Третий по величине автоконцерн в мире Stellantis (входят бренды Fiat, Peugeot и Jeep) создал собственный центр инновационных технологий в сегменте аккумуляторов. В компании заявили, что к 2030 году планируют облегчить EV-батарею в два раза (и тем самым сделать ее более экологичной, конечно же).
Наконец, в США производитель аккумуляторных материалов BASF и разработчик негорючих батарей на основе графена Nanotech Energy заявили, что будут использовать переработанные материалы при создании EV-аккумуляторов. В BASF утверждают, что новация должна снизить уровень выбросов при производстве батарей на 25%.
Переработка батарей
Стандартный срок службы литий-ионной батареи — 10–15 лет, после этого ее нужно как-то утилизировать. Это большая головная боль для производителей и одновременно огромный рынок. РБК со ссылкой на Bloomberg утверждает, что к 2025 году более 3,4 млн аккумуляторных блоков электромобилей станут непригодными. К 2031 году объем рынка переработки литий-ионных аккумуляторов достигнет $35 млрд с ежегодными темпами роста в 20%, по данным Markets & Markets.
Объем рынка переработки литий-ионных батарей 2021–2031, Markets & Markets
На рынке в этой области работают уже более сотни компаний. Один из самых нашумевших — основанный выходцами из Tesla Redwood Materials. В прошлом году компания привлекла около миллиарда (!) долларов, а ее оценка превысила $5 млрд.
Сами автоконцерны также создают собственные центры переработки батарей (Volkswagen, Renault, Tesla, Nissan и др.). В России по тому же пути пошел Росатом: в 2022 году компания начала строительство завода по производству аккумуляторных батарей в Калининградской области и практически одновременно заявила о планах запуска мощностей по их переработке.
Вторая жизнь для EV-батареи
Перед тем как перерабатывать батареи, их можно переиспользовать. Самый распространенный на данный момент вариант — в качестве запасных систем электроснабжения, например, когда нагрузка на сети слишком высокая или, наоборот, когда случился блэкаут. Батареи также можно использовать для хранения излишков энергии от ветрогенераторов и солнечных батарей.
На pre-recycling технологиях для батарей от электромобилей некоторым компаниям удалось выстроить успешный бизнес. Один из игроков в этой области — немецкая компания Voltfang, которая производит системы электроснабжения для частных домов на основе литий-ионных батарей. В мае компания привлекла €5 млн, а в августе представила уличную систему электроснабжения, которая выдерживает температурный диапазон от -20°C до 50°C.
Система электроснабжения от Voltfang
Техасский стартап SNT (был основан в 2014 году и с двух сотрудников уже разросся до 400) прогоняет использованные батареи через свою диагностическую систему Alfred и определяет, какие из них можно обновить и снова вставить в электромобиль. Если же система понимает, что из батареи действительно уже ничего не выжать, SNT ее перерабатывает.
