Доступ к сервису временно запрещён
С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.
Что мне делать?
Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.
Как прямо сейчас перерабатываются аккумуляторы электромобилей?
По прогнозу New Energy Finance (BNEF) на начало 2023 года во всем мире число автомобилей с электроприводом составит 26 000 000 штук. В то же время такая внушительная цифра составляет всего лишь 2% от легковых автомобилей в мире (около 1,2 млрд).
По подсчетам BNEF, 46% продаж электромобилей сейчас приходится на Китай, 34% — на Европу, еще 15% — на Северную Америку. При этом на все остальные страны приходится лишь 5% от общего числа электромобилей. Мировые автопроизводители регулярно объявляют о расширении планов по развитию электромобилей.
Однако об утилизации аккумуляторных батарей электромобилей заботятся далеко не все страны-производители экологического транспорта. Посмотрев на рисунки 1, 2 и 3, увидим довольно печальную картину: если утилизация электромобилей еще как-то контролируется в Европе и Китае, и развивается в Канаде и Индии, то повторное использование аккумуляторов в мировом масштабе не развита совсем.
Только Китай находится в процессе разработки стандартов на повторное использование аккумуляторов. В Европейском Союзе существует законодательство в виде Директивы 2005/64/EC, обеспечивает общую основу для повторного использования компонентов, систем и отдельных технических узлов транспортных средств, однако не существует конкретных положений, касающихся аккумуляторных батарей электромобилей.
Рисунок 1. Требования в отношении утилизации и повторного использования электромобилей. 
Рисунок 2. Требования в отношении переработки аккумуляторов электромобилей в разных странах. 
Рисунок 3. Требования в отношении повторного использования аккумуляторов в разных странах.
Поиском механизмов повторного применения батарей для электромобилей после определенного периода их использования в транспортном средстве занимается ряд крупных автопроизводителей, в том числе Nissan, General Motors, Tesla, Mitsubishi, Ford. Nissan даже создала отдельное совместное предприятие с Sumitomo Corporation для содействия альтернативному применению батарей Nissan Leaf, которые впоследствии попадут на вторичный рынок.
Автопроизводители, такие как Renault, внедрили новую бизнес-модель в рамках возможного повторного использования аккумуляторных батарей. В соответствии с этой моделью аккумуляторная батарея сдается в аренду собственнику транспортного средства, в то время как фактическое право собственности на аккумуляторную батарею сохраняется за производителем. После выработки этими аккумуляторными батареями своего эксплуатационного ресурса производитель заменяет их на новые аккумуляторные батареи по минимальной цене. Благодаря такому подходу аккумуляторные батареи либо восстанавливаются в качестве запасных аккумуляторных батарей, либо подвергаются утилизации для повторного использования.
Утилизацией батарей электромобилей в промышленном масштабе в Западной Европе занимаются только две компании – бельгийская Umicore и немецкая Redux. Их техпроцессы утилизации сводятся в основном к восстановлению металлов – меди, никеля и кобальта. Соединения ценного лития не перерабатывают из-за слишком высокой стоимости процесса, не покрываемой утилизационной пошлиной и делающей переработанный литий гораздо дороже добываемого из недр. Таким образом, литий-ионные батареи электромобилей перерабатываются в странах ЕС лишь на 70%.
Давайте посмотрим на основные этапы переработки:
- Сбор. Сбор отслуживших, нерабочих аккумуляторных батарей.
- Разряд, когда используют энергию, выделяемую при разрядке батарей, для поддержания электрической сети.
- Демонтаж. Чтобы эффективно утилизировать литий-ионные аккумуляторы, их необходимо правильно демонтировать после разряда.
- Переработка. Благодаря современным методам переработки, максимум ценных веществ, таких как нержавеющая сталь, алюминий, медь, пластик и активный материал могут быть извлечены из ячеек каждого литий-ионного аккумулятора. Для достижения наилучших результатов отделяются корпуса, которые тоже перерабатываются.
С 2006 года Umicore предоставляет услуги по переработке литий-ионных (Li-ion), литий-полимерных и никелевых металлгидридных батарей (NiMH) из всех возможных областей применения по всему миру. Из этих аккумуляторов извлекаются ценные металлы, которые могут быть преобразованы в активные катодные материалы для производства новых аккумуляторных батарей.
Как повторное использование практикуют частные компании в развитых странах?
Например, интересный проект, названный «The Reborn Light», призван обеспечить освещение жителям Намиэ (Япония) для поддержания проекта по восстановлению города после землетрясения и цунами 11 марта 2011 года. В проекте будет задействовано большое количество использованных батарей электромобилей.
Источник фото: https://www.hakuhodo-global.com/work/the-reborn-light.html
Nissan и ее дочерняя компания 4R Energy Corporation планируют установить новые уличные фонари в городе Намиэ (Япония), которые будут питаться от комбинации из солнечных панелей и использованных батарей от электромобиля Nissan Leaf.
BMW Group выпустила 100000 BMW i3, представила прототип BMW i8 Roadster 2018 и открыла завод по ремонту и хранению использованных батарей в Лейпциге. Завод по хранению, переработке и ремонту бывших в употреблении аккумуляторов BMW i3 для вторичного использования после того, как автомобиль достигнет конца своего жизненного цикла, позволяет принять до 700 батареи за раз. Завод по производству, хранению, утилизации и ремонту аккумуляторов BMW Group откроет новый потенциал для экономии затрат и энергоэффективности, а также сокращения выбросов CO2 в энергетическом секторе.
Проект BMW Battery Storage Farm в Лейпциге является частью инициативы WindNODE, направленной на развитие интеллектуальных систем использования и хранения возобновляемых источников энергии. Федеральное министерство экономики и энергетики Германии предоставляет финансирование для этого предприятия через программу «Смарт Энерджи».
Источник фото: https://www.press.bmwgroup.com/global/photo/detail/P90284198/bmw-battery-storage-farm-leipzig-10-2017
Компания EVgo объявила о том, что будет использовать батареи электромобилей с отработанным ресурсом в своих системах быстрой зарядки. EVgo уже создала первую такую систему в калифорнийском городе Юнион-Сити, в которой батареи BMW i3 используются для сохранения энергии во время пиковой солнечной активности с последующим распределением ее по мере необходимости, преимущественно, чтобы уменьшить нагрузку на быстрые системы зарядки, которые подключены к общей энергосети. EVgo Union City имеет два быстрых зарядных устройства мощностью 50 кВт/ч, а вторичная аккумуляторная система объединяет две батареи BMW i3 собранных в одном корпусе. Каждая аккумуляторная батарея имеет емкость 22 кВт/ч и в сочетании с инвертором 30 кВт предлагает систему хранения энергии мощностью 30 кВт/44 кВт/ч.
Аккумуляторные батареи BMW i3 подключили к британской национальной энергосистеме, создав из них крупнейшее в Объединенном Королевстве хранилище. Проект состоит из шести транспортировочных контейнеров, пять из которых вмещают 500 аккумуляторов BMW i3, емкостью 33 кВт каждый.
У Renault есть батареи, поддерживающие лифты в Париже. Недавно стадион в Амстердаме запитали от аккумуляторных батарей Nissan Leaf. Основная цель системы — сделать систему электроснабжения более надежной и эффективной, а также облегчить нагрузку на сеть.
Подобные проекты становятся отличным примером для стран, где электромобили продолжают завоевывать сердца автомобилистов. Перспектива развития рынка переработки аккумуляторных батарей электрокаров вселяет надежду на светлое будущее в прямом и переносном смысле.
Что касается российского рынка, то нельзя не отметить стремительный рост заправочной инфраструктуры для автомобилей и автобусов на электротяге в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург, Казань, Нижний Новгород), что является базовым фактором развития рынка экологического транспорта. Также активную политику в области развития транспортных эко-проектов начал вести Российский Экологический Оператор, а, следовательно, проекты по производству, утилизации и переработке батарей будут рассматриваться как инвестиционные и уже начали свою работу.
Токсичная бомба: миллион тонн батарей электромобилей в год
Токсичная бомба: миллион тонн батарей электромобилей в год
В то время как электронная мобильность продолжает набирать обороты, «под сиденьями электромобилей» остаются вопросы. Чем больше электромобилей на дорогах, тем больше требуется литий-ионных батарей. А вместе с ними больше сырья – и решений о том, что делать с отработанными батареями. Один ответ на обе проблемы: переработка батарей. Это токсичная бомба: с точки зрения исследований, процесса в масштабах, пригодных для серийного производства, пока не существует.
По оценкам берлинского Öko-Institut, количество батарей, используемых в электромобилях, составляет около 100 000 тонн в год. Через десять лет эта цифра составит один миллион тонн. По сравнению с этим, планы крупных автопроизводителей по переработке аккумуляторов поначалу кажутся незначительными: Volkswagen уже два года тестирует процессы в Зальцгиттере и хочет достичь годового объема переработки в 1500 тонн. А Mercedes-Benz совместно с компанией Primobius, занимающейся переработкой аккумуляторов, в настоящее время строит завод в Куппенхайме в Баден-Вюртемберге мощностью 2500 тонн – первый камень был заложен в пятницу.
Аккумуляторы, установленные в настоящее время в автомобилях, будут использоваться еще некоторое время. Автопроизводители не ожидают большого количества возвратов до конца десятилетия. Кроме того, сначала батареям будет дана так называемая вторая жизнь, например, в качестве стационарных накопителей энергии. Пока батареи от серийных автомобилей не отработают свой срок службы, утилизации подлежат в основном батареи от тестовых автомобилей и прототипов. Компании по переработке, не относящиеся к автомобильной промышленности, также постепенно наращивают свои мощности.
Сварные батареи трудно вскрыть
Но все еще существуют препятствия. «В настоящее время батареи не предназначены для переработки», – критикует физик Кай Петер Бирке, который проводит исследования по переработке батарей в Штутгартском университете и Фраунгоферовском институте производственного машиностроения и автоматизации. Для переработки аккумуляторные элементы сначала разбирают на отдельные части. Однако, по словам ученого, это не так просто, поскольку соединения элементов, например, прочно сварены.
Кроме того, структура аккумуляторных элементов различается у разных производителей. Отсутствие стандартизации не позволяет производить разборку, пригодную для серийного производства. Большой задачей на будущее является автоматизация такого процесса. Mercedes хочет приступить к этому уже в этом году, по крайней мере, в том, что касается демонтажа.
На втором этапе переработки существуют различные возможности извлечения ценного сырья из отдельных частей батареи, говорит эксперт Бирке. Эти процессы можно условно разделить на две категории: С одной стороны, так называемые пирометаллургические процессы, в которых вещества расплавляются при высоких температурах, а с другой стороны, гидрометаллургические процессы, в которых вещества растворяются в водных растворах путем добавления химических веществ.
Растворители вредны для окружающей среды
Mercedes и Primobius полагаются на гидрометаллургию. По словам представителя Mercedes, преимущество заключается в том, что достигается высокая степень переработки и в процессе не выделяется CO2. Эксперт по охране окружающей среды Юрген Суттер из Öko-Institut также считает, что этот процесс требует меньше энергии, чем плавление.
Однако есть и недостатки, на которые промышленность не любит указывать: В установках используются органические растворители, которые не должны попадать в окружающую среду. Кроме того, может использоваться коррозийная плавиковая кислота. «По меньшей мере, это создает большие проблемы», – говорит Саттер, говоря о гидрометаллургическом процессе. По словам представителя Primobius, плавиковая кислота не является проблемой на заводе по переработке Mercedes из-за специфики используемого химического процесса.
В настоящее время только низкий уровень переработки
По мнению экспертов, сырье, которое может быть восстановлено путем переработки, в основном состоит из меди, алюминия, никеля, кобальта и, возможно, лития. По словам Саттера, типичные показатели восстановления различаются в зависимости от конкретного материала. Для никеля и кобальта они составляют от 90 до 95 %. Исследователь в области энергетики Бирке подчеркивает, что высокие показатели рециркуляции пока возможны только в лабораторных условиях. Для массового производства, по его осторожным оценкам: «Там мы, возможно, приблизимся к 50–60 %».
Показатели утилизации также являются темой нового регламента ЕС по батареям, проект которого в настоящее время обсуждается. В нем планируется установить минимальные квоты на определенные материалы. Кроме того, юридическое обязательство производителей автомобилей принимать обратно батареи оказывает давление. Независимо от квот и проблем, для эксперта по охране окружающей среды Саттера главное, что переработка вообще имеет место. По его словам, добыча нового сырья из земли обходится очень дорого. «Поэтому каждый процесс переработки значительно улучшает экологический баланс батареи», – говорит Саттер.
Из опасных отходов в слитки: пути переработки аккумуляторов
Корреспондент ТАСС посетил самый современный в Европе и России завод по переработке свинцово-кислотных аккумуляторов недалеко от границы с Эстонией и узнал, что переработанные отходы стали источником рекордного экспорта даже при дикой системе сбора, где пока царят "черные ломовики" и подпольные плавильни. Однако с 2022 года в России запустят новую систему обращения опасных отходов, в которой белые переработчики мечтают создать сеть точек приема аккумуляторов.
Завод "Экорусметалл" находится в городке Сланцы Ленинградской области. Этот моногород стал депрессивным после того, как там в 1990-е годы прекратили добычу горючих сланцев и большинство горожан осталось без работы, поэтому завод-переработчик стал одним из важных работодателей. С 2014 года туда свозят из Петербурга и других регионов вплоть до Урала свинцово-кислотные автомобильные, тепловозные, судовые аккумуляторы, батареи из электропогрузчиков, самокатов и игрушек, источники бесперебойного питания с вышек сотовой связи. Поставщики: автотранспортные предприятия, энергетические компании, операторы связи, но лишь небольшая часть от населения.
Подобных заводов в стране несколько, но этот самый современный и чистый: очищаются даже ливневые стоки. Производство идет, но черного дыма нет — фильтровальные установки позволяют собирать из дыма свинцовую пыль и возвращать ее в производство, гордится главный технолог Степан Гераськин, который показывает всю технологическую цепочку.
Привезенные на фурах аккумуляторы темной грудой высятся в бетонной нише. Стоит кислый и неприятный запах. Короба батарей разбиты, но кислота стекает в накопитель и после будет переработана. Мощная лапа крана подает батареи на ленту, едущую в дробилку, а дальше установка разбирает их на составляющие: магнит улавливает железо, легкие пластики всплывают в воде, а тяжелые и свинец оседают. Но не все так просто: технологическая цепочка достаточно сложна в части извлечения свинца из содержащейся в аккумуляторе свинцовой пасты. Кроме того, есть еще электролит, который нужно погасить содой, и потом, после долгой цепочки превращений, он становится сульфатом натрия. Его можно продать производителям стекла и лакокрасочных изделий. Легкие и тяжелые пластики крошатся и также продаются как вторсырье.
Но главное производство — это огненная плавка металла с печами, ковшами и вагонетками. При температуре 900 °C с помощью нескольких ступеней очистки грязные свинцовые пластины превращаются в сияющие слитки чистейшего марочного свинца, который востребован во всем мире. За качеством выплавки с помощью спектрального анализа следит лаборатория. Поставка чистого свинца в слитках идет в основном на экспорт, он бойко продается в Китае и Евросоюзе, несмотря на то, что в примерно в 100 километрах, в Эстонии, находится завод-конкурент. В 2020 году "Экорусметалл" получил премию "Экспортер года" с десятой частью зарубежных поставок всего российского свинца.
Вся цепочка переработки — от завоза батарей до отгрузки чистого свинца — длится пять дней. В сутки завод перерабатывает около 8 тыс. батарей, но он существенно недозагружен. Почему?
Лом или отходы?
"Для планомерной загрузки предприятия нам очень нужен системный подход. В настоящее время проектная мощность завода составляет 30 тыс. тонн аккумуляторов в год. Пока же мы перерабатываем около 24 тыс. тонн. Если в стране выстроить систему сбора отработанных аккумуляторов, то стабилизируется поток поступающего сырья и мы сможем на 10–15% увеличить производственные мощности, инвестировать в более глубокую переработку, довести ее почти до 100%. Сегодня мы перерабатываем батареи на 92–95% в зависимости от вида, в то время как черные переработчики извлекают в основном свинцовые решетки, которые составляют лишь 20% содержимого аккумулятора. Тем не менее мы рассматриваем возможность строительства линий по переработке других видов аккумуляторов либо по производству новых батарей", — рассказывает исполнительный директор завода Денис Писаренко.
Главная проблема переработчиков кислотно-свинцовых батарей — это их двойное юридическое определение: в одном законе они значатся как лом цветных металлов, в другом — как отход II класса опасности. Этой серой зоной пользуются черные переработчики.
"Они сливают кислоту и электролит в канаву, в нарушение санитарных и экологических норм, и проверка уже не докажет, что это опасные отходы. Их работа в тени: выбирают промзону, где есть выброс, снимают внутри небольшую промплощадку, ставят плавильную печь, вручную ломают аккумуляторы и плавят грязный свинец с различными примесями. Загрязняют природу, ведут черную бухгалтерию, но при проверке им могут выставить штраф 50 тыс. рублей за отсутствие лицензии на обращение с опасными отходами. Чтобы запустить черное предприятие, достаточно двух недель. Этому способствует невысокая температура плавления — 327 °C, что позволяет использовать примитивные приспособления. Поэтому в случае неприятностей с полицией они легко срываются, перевозят оборудование на нескольких грузовиках и возникают в другой промзоне", — сокрушается Писаренко.
Таким диким образом, нещадно загрязняя природу, перерабатывается около половины из примерно 20 млн батарей, образующихся в год в России. Тысячи незаконных плавилен продают дешевый свинец аккумуляторным заводам. А белые переработчики батарей не могут пробиться на внутренний рынок.
На федеральном уровне такая же двойственность: Минприроды регулирует вторичный рынок аккумуляторов, рассматривая их как опасные отходы, а Минпромторг видит в них только лом. При этом лом продается без НДС, а отходы с НДС. Неудивительно, что ломовики не платят НДС и предлагают гражданам за сдачу более высокую цену. Поэтому и не найти точку приема настоящего переработчика отходов.
Попытки создать в Санкт-Петербурге сеть сбора аккумуляторов остались тщетными. Розничные сети, которые продают аккумуляторы, готовы собирать старые, но в рамках действующего законодательства контролирующие органы требуют сертификации и лицензирования каждой точки приема. В этом случае открытие каждой точки обойдется в 750 тыс. рублей и при таких условиях никогда не случится. Поэтому переработчики предлагают разрешить сбор аккумуляторов без лицензии, но при условии наличия у точки договора с лицензированным заводом по переработке.
Между тем есть ведомство, которое занимается таким опасным отходом, как аккумулятор, а также другими подобными. И даже работает в тестовом режиме государственная информационная система по обращению отходов I и II класса опасности (ГИС ОПВК), которую создал "Федеральный экологический оператор" (предприятие госкорпорации "Росатом").
"Мы сейчас на разных площадках продвигаем поправки в законодательство, чтобы не пользовались этим баловством. Это нужно было давно уже сделать. Все, в том числе Российская академия наук, поддерживают подход, что к аккумуляторам нужно относиться очень серьезно, он содержит вещества, которые делают его отходом II класса опасности. Соответственно нужно его и утилизировать. С юридическими лицами и предпринимателями мы эту работу со следующего года наладим, но наша задача сделать так, чтобы стало удобно и гражданам, поскольку у них образуется значительная часть кислотно-свинцовых аккумуляторов", — считает первый заместитель генерального директора по реализации экологических проектов Федерального экологического оператора (ФЭО) Максим Корольков.
В Казани и Нижнекамске при поддержке ФЭО летом 2020 года запущен пилотный проект по созданию сети сбора старых аккумуляторов, за которые автолюбители получают скидку на покупку новой батареи.
"Система работает достаточно эффективно, у них нет черных сборщиков под вывеской "Куплю б/у аккумулятор". Все зависит от отношения со стороны бизнеса и властей региона. Хотя очень важна и личная ответственность граждан, бережное отношение к своей природе. Это как мусор: мало поставить урну, нужно приучить в нее выкидывать. Мы потихонечку будем внедрять такую систему во всех регионах. Если получится ее законодательно утвердить, то будет вообще блестяще. А точки сбора можно связать с порталом или приложением "Умный город", — надеется Корольков.
Литиевые конкуренты
Если с традиционными видами аккумуляторов переработчики уже разобрались, то к литиевым источникам питания пока примеряются. Большие тяговые батареи, которые используются в московских электробусах, выйдут из строя примерно к 2024 году. К этому же времени ФЭО построит семь экотехнопарков, один из которых нацелят на переработку литиевых и других сложных аккумуляторов.
"Технология есть, она немецкая, в Германии такой завод уже стоит. Производственный процесс непростой, с литиевыми аккумуляторами надо очень аккуратно работать. Пока мы определяемся, где будет размещен завод, и уже понятно, что в европейской части России, где сосредоточена большая часть электротранспорта. Мы следим за числом ввозимых в страну аккумуляторов и видим, что их число прирастает в разы каждый год. Теперь ожидаем вала личного электротранспорта, поскольку в европейской части страны число проданных электромобилей растет активно. И мы готовимся к проблеме переработки этих аккумуляторов", — подчеркнул Корольков.