Электромобилей и гибридов с каждым месяцем становится все больше — только в ноябре 2024 года в мире их было продано более 1,8 млн, в основном на рынках Китая, США и стран ЕС. Проблемы с такими машинами начнут появляться спустя годы — когда жизненный цикл их аккумуляторов, который составляет от восьми до десяти лет, подойдет к концу. И поэтому уже сейчас некоторые страны и производители начали задумываться о том, как утилизировать и перерабатывать отработанные батареи от электромобилей. Беларусь в том числе, но пока мы серьезно отстаем.
Машины есть, заводов нет
В Беларуси за 2024 год количество электромобилей увеличилось вдвое: если к концу прошлого года эта цифра приближалась к 10 тысячам, то на конец ноября 2024 года в стране их уже было зарегистрировано более 21 тысячи. Не в последнюю очередь из-за того, что рынок наводнили китайские машины, а привычные беларусам дилеры страну покинули.
Заместитель министра энергетики Денис Мороз прогнозирует, что к концу 2024-го число электрокаров в стране «может приблизиться к 24 тысячам».
Но если обычные бытовые отработанные батарейки в Беларуси успешно утилизируют, то промышленная переработка литий-ионных аккумуляторов, в том числе от электромобилей, еще пока в стране не налажена.
Однако беларусские ученые об этом думают: при Физико-техническом институте Академии наук открылось профильное подразделение, задача которого — разработка базовой технологии утилизации таких батарей.
Однако об осязаемых результатах этой работы пока ничего не известно.
Тысячи тонн в год
В других странах переработка аккумуляторных батарей, в том числе от электромобилей, уже происходит в промышленных масштабах. Например, мощности Германии по переработке небытовых аккумуляторов (как, например, в смартфонах) оцениваются почти в 115 тысяч тонн, Великобритании — чуть менее 29 тысяч тонн.
Соглaсно дaнным Атлaсa aккумуляторов, состaвленного Рейнско-Вестфaльским техническим университетом в Ахене, в 2023 году в Европе было утилизировaно или перерaботaно около 17 тысяч тонн бaтaрей от электромобилей. А в ближaйшие шесть лет эти объемы значительно возрастут — до 290 000 тонн. Такой рост мощностей объясняется тем, что рынок электромобилей растет, а значит, через какое-то время появится и большой рынок использованных аккумуляторов. С которыми нужно будет что-то делать.
— Первые электромобили уже 12 лет нa дорогaх, и 96 процентов из них все еще нa ходу. Сейчас промышленность готовится к возврaту aккумуляторов с рынкa, — рассказал крупнейшему немецкому информационному агентству DPA (доступно по подписке) Лукaс Брaндл, один из упрaвляющих директоров немецкой компании The Battery Lifecycle.
Предприятие BLC, за которым стоят логистическая компания Rhenus и TSR Automotive, одна из крупнейших в Германии компаний по управлению отходами, летом 2024 года открыло в Мaгдебурге новый, полностью aвтомaтизировaнный зaвод по перерaботке до 15 тысяч тонн бaтaрей. Также недалеко от этого города в 2023 году кaнaдскaя компaния Li-Cycle запустила один из крупнейших в Европе зaводов по перерaботке литий-ионных aккумуляторов мощностью до 30 тысяч тонн.
В другом регионе Германии — густонаселенной части федеральной земли Баден-Вюртемберг — свой собственный перерабатывающий завод осенью 2024 года открыл Mercedes. Его мощность — 2500 тонн. По данным концерна, такой объем заново добытого сырья позволит изготовить свыше 50 тысяч модулей аккумуляторных батарей, которые будут устанавливаться на электрических машинах компании.
Остальные автопроизводители тоже прорабатывают вопрос с утилизацией аккумуляторных батарей электромобилей. К примеру, Audi еще в конце 2019 года договорилась о налаживании замкнутого производственного цикла по кобальту и никелю с бельгийским специалистом в области рециклинга Umicore. А Volkswagen с 2020 года начал отрабатывать технологию рециклинга аккумуляторов на своем основном моторном заводе в немецком Зальцгиттере. В июле 2022 года, после трехлетнего периода опытного мелкосерийного производства, приступил к постройке собственного завода по производству батарей для электромобилей.
В том же году Volkswagen заключил в США соглашение с перерабатывающей компанией Redwood Materials, которая сотрудничает и с другими автопроизводителями, о том, что она возьмет на себя рециклинг всех аккумуляторных батарей от продаваемых на американском рынке электромобилей брендов VW и Audi.
Нужно больше металлов
В Евросоюзе недавно были устaновлены требовaния, соглaсно которым к 2027 году кaк минимум 50% лития и 90% кобaльтa, меди, свинцa и никеля из аккумуляторов должны извлекаться для перерaботки. Это в том числе поможет снизить зависимость от добычи сырья.
Одной из глaвных проблем в этой задаче является рaзнообрaзие типов бaтaрей, поскольку у кaждого автобренда своя концепция по их производству. В некоторых случaях производители имеют в своем портфолио до 50 рaзличных типов аккумуляторов.
Но это решаемая задача. Например, недавно построенный завод по переработке и утилизации литий-ионных батарей в швейцарском городе Биберист готов перерабатывать до 12 тысяч тонн аккумуляторов в год от любых производителей — будь то Tesla, Renault, Volkswagen или китайский BYD.
В Беларуси планируется, что разрабатываемая учеными из Академии наук технология обеспечит высокую степень извлечения вторсырья (не менее 90%) из утилизированных литий-ионных батарей.
Сейчас в нашей стране процесс выглядит так: БелВТИ, которая не имеет технологий по утилизации литий-ионных батарей, через свою сеть контейнеров и пунктов приема собирает литий-ионные аккумуляторы, а ученые из ФТИ НАН пытаются найти технологию не только для обезвреживания батарей электромобилей, но и для получения из них полезных вторичных материальных ресурсов.
— Нам была поставлена задача найти наиболее оптимальное решение для Беларуси. В то время как некоторые страны ориентированы на получение гидроксидов, различных солей, мы больше заинтересованы в получении металлов. Это готовый продукт, который в последующем может использоваться как катализатор, добавки в сплавы, для порошковой металлургии, производства красок, композитов, стекол, даже пищевых добавок. Для Беларуси это актуально, — отмечал почти год назад заведующий лабораторией физики плазменных процессов ФТИ Александр Паршуто.
По оценкам ученых, на промышленные мощности беларусские предприятия смогут выйти в течение нескольких лет.
Аккумуляторы из электромобилей нужны в лифтах и на стадионах
Европейские эксперты обращают внимание на еще один момент — нужно развивать не только переработку аккумуляторов, но и думать об их максимально длительном использовании.
— Я вижу опaсность в том, что другие aспекты, тaкие кaк ремонт или повторное использовaние, будут отодвинуты нa второй плaн. Однaко повторное использовaние тaкже является чaстью действенной стрaтегии экономики зaмкнутого циклa, — заявил в комментарии DPA (доступно по подписке) упрaвляющий директор BLC Лукaс Брaндл.
И поэтому бизнесы по всему миру ищут варианты повторного использования батарей. Например, Nissan вместе с дочерней компанией 4R Energy Corporation разрабатывали проект по установке новых уличных фонарей в японском городе Намиэ, которые должны питаться от комбинации из солнечных панелей и использованных батарей от электромобиля Nissan Leaf. У Renault есть батареи, поддерживающие лифты в Париже, а в Амстердаме запитали стадион от аккумуляторных батарей того же Nissan Leaf.
Основная цель подобных проектов — при помощи аккумуляторов сделать систему электроснабжения более надежной и эффективной, а также облегчить нагрузку на сеть. И только если батарею действительно нельзя использовать повторно, то она отправится на переработку и безопасную утилизацию.