Kontaktiere uns
Tel .: + 86-755-25629920
Fax: + 86-755-25629925
Mob: +8613828897550
E-Mail: sales@himaxelectronics.com
Adresse: Gebäude C, Huaming Industriepark, Huaming Road, Dalang, Longhua, Shenzhen China
Startseite > News > Inhalt
Was passiert mit alten Lithium-Ionen-Akkus von Elektroautos?
Nov 16, 2018

batteries

Fotos / geliefert

 

Elektroautos sind ein wichtiges Thema und werden wahrscheinlich auch weiterhin so bleiben, da Käufer auf die Gesetzgebung reagieren, indem sie auf Elektrofahrzeuge (EVs) zurückgreifen - sei es Plug-In-Hybrid oder rein elektrisch. Die Verkäufe der Fahrzeuge, die für das (jetzt reduzierte) staatliche Plug-in-Fahrzeugstipendium berechtigt sind, stiegen laut SMMT in Großbritannien im Vergleich zum Vorjahr um 30 Prozent. Im ersten Halbjahr 2018 waren es 26.482.

 

Ungeachtet des Problems des Aushubs von Edelmetallen ist die Belastung durch Plug-in-Fahrzeuge mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden: Die Batterien.

 

Der Umfang des Problems

 

Die meisten modernen Elektrofahrzeuge verwenden Lithium-Ionen-Batterien. Ähnlich wie diejenigen, die Ihr Telefon, Ihre Zahnbürste, Ihr Tablet und die meisten tragbaren elektrischen Geräte mit Strom versorgen. Angesichts der unfassbar großen Zahl dieser kleinen Batterien wird viel gesagt, dass EV-Batterien bis 2025 voraussichtlich 90 Prozent des Marktes für Lithium-Ionen-Batterien ausmachen werden. Dies geht aus einer jüngsten Prognose des Beratungsunternehmens Roskill hervor.

 

Für eine längerfristige Prognose sollten Sie bedenken, dass die britische Regierung bis 2040 vorschreibt, dass alle neuen Autos und Transporter Plug-in-EVs sein werden. Unter der Annahme, dass der Neuwagenmarkt weiterhin so lebhaft ist wie heute, entspricht dies etwa 2,5 Millionen neuen Autos - und daher Batteriepacks - jedes Jahr.

 

 

Zwar ist das schiere Volumen von EV-Batterien, die erneut verwendet oder recycelt werden müssen, zweifellos erschreckend, aber es lohnt sich der positive Hinweis, dass diese Batterien eine lange Lebensdauer haben und sich als sehr zuverlässig erwiesen haben. Die meisten Lithium-Ionen-Akkus halten etwa acht bis zehn Jahre, bevor ihre Leistung auf etwa 70 Prozent (oder weniger) gegenüber dem Stand von Neu abfällt.

 

Was kann man also mit diesen Batterien tun, wenn sie den Punkt erreichen, an dem sie wiederverwendet oder recycelt werden müssen?

 

Energiespeicher für Zuhause und Geschäft

 

Eine beliebte Lösung ist die Wiederverwendung als Energiespeicher für Wohn- und Geschäftsgebäude. Vor kurzem hat Nissan den größten Energiespeicher Europas mit neuen und gebrauchten Autobatterien auf den Markt gebracht. Die Johan Cruyff ArenA in Amsterdam verwendet 63 gebrauchte EV-Akkupacks und 85 neue Akkupacks, die auf dem Stadiondach von 4.200 Solarzellen gespeist werden.

 

Dies bedeutet nicht, dass die ArenA völlig außer Netz ist. Es ist nach wie vor stark vom Netzstrom abhängig, aber der batteriebetriebene Energiespeicher von EV dient als Notstromaggregat, das das Stadion während eines Großereignisses (der äquivalente Stromverbrauch von etwa 7.000 Haushalten) bis zu einer Stunde betreiben kann. Sie wird auch verwendet, um die Energieversorgung des Stadions in Zeiten starken Stromverbrauchs zu sichern, wodurch der Stromverbrauch des Netzes reduziert wird.

 

Nissan bietet auch einen handelsüblichen Energiespeicher für den privaten oder kommerziellen Bereich namens xStorage an, einen Konkurrenten des Tesla Powerwall 2-Systems. Allerdings unterscheidet sich Nissan dadurch, dass Sie gebrauchte oder neue EV-Batterien verwenden können.

 

Wie bei der ArenA bedeutet die Installation von Sonnenkollektoren und eines Powerwall 2- oder xStorage-Systems in Ihrem Zuhause nicht unbedingt, dass Sie nicht am Netz sind. Vielmehr wird Ihre Abhängigkeit von der Netzspannung erheblich reduziert, die Netzbelastung zu Spitzenzeiten verringert und Sie können das EV-Gerät natürlich auch laden.

 

Die Situation ist reizvoll, wenn gebrauchte EV-Batterien eine Energielösung für zu Hause bieten können, um das potenzielle Problem des Aufladens von Elektrofahrzeugen zu lösen, was das Stromnetz zu bestimmten Zeiten zu stark belastet.

 

Energiespeicherung ist jedoch keine einmalige Lösung für das Problem der verwendeten Elektrofahrzeugbatterien, und manche glauben nicht, dass es überhaupt eine Lösung ist.

 

Transportanwendungen erfordern eine Batterie mit hoher Energiedichte, um die notwendige Reichweite zu gewährleisten. Dies macht Batterien, die Kobalt enthalten, sehr wünschenswert, aber stationäre Energiespeicher müssen nicht so kompakt und relativ leicht sein. Kobalt ist ein kritischer Punkt bei der Batterieproduktion. Ein Großteil davon stammt aus der Demokratischen Republik Kongo, wo der Abbauprozess ernste ethische und menschenrechtliche Bedenken aufwirft. Dies dürfte eine der größten Herausforderungen sein, da die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien steigt.

 

Dr. Gavin Harper, Forschungsstipendiat der Faraday Institution am Birmingham Energy Institute-Projekt zum Recycling und zur Wiederverwendung von Lithium-Ionen-Batterien, erklärte: „Wenn wir mit Cobalt Einschränkungen zu tun haben, glauben einige, dass wir diese kostbare Ressource auf anspruchsvollere Anwendungen wie Elektrofahrzeuge konzentrieren sollten . Es kann wirtschaftlicher sein, EV-Batterien für die Verwendung in fabrikneuen Batterien zu recyceln, anstatt sie im gebrauchten Zustand in einer weniger anspruchsvollen Anwendung zu verwenden (z. B. Energiespeicher) “.

 

Mercedes-Benz würde zustimmen. Der deutsche Hersteller brachte im April 2017 auch ein Energiespeichersystem für den Heimgebrauch mit Lithium-Ionen-Batterien aus dem Angebot an Elektrofahrzeugen auf den Markt. Das Produkt wurde jedoch nur ein Jahr später eingestellt. Das Unternehmen behauptete, dass „es nicht notwendig ist, eine Autobatterie zu Hause zu haben . Sie bewegen sich nicht, sie frieren nicht, sie sind überkonstruiert. “Für Mercedes-Benz haben sich die Kosten also nicht addiert.

 

Nissan ist jedoch überzeugt, dass die EV-Batterietechnologie auf den Heimgebrauch übertragbar ist. Ein Sprecher erklärte, dass Nissan "sich auf dem Markt für Energiedienstleistungen engagieren will und in der Lage ist, sowohl neue als auch Second-Life-EV-Batterien für die Energiespeicherung wirtschaftlich nutzbar zu machen".

 

Tesla ist mit seiner Powerwall 2 auch stark in die Energiespeicherung im privaten und kommerziellen Bereich investiert, obwohl hier neue und nicht gebrauchte Batterien verwendet werden.

 

Was ist mit dem Recycling?

 

Das Recycling von EV-Batterien ist schwierig, aber nicht unmöglich. Es ist nicht wie bei einer normalen Benzin- oder Diesel-Bleisäurebatterie (zum Starten des Motors), die zerlegt werden kann und die Kunststoffe und das Blei leicht recycelt werden können.

 

Das belgische Umicore ist eines der Unternehmen, das bereits Recycling von Lithium-Ionen-Batterien anbietet. Dabei werden die wertvollen Metalle mithilfe eines Verfahrens auf der Grundlage der Kombination von Pyro-Metallurgie und Hydro-Metallurgie zurückgewonnen. Während das Unternehmen derzeit eine Pilotanlage betreibt, kann es immer noch rund 35.000 EV-Batterien pro Jahr recyceln und "einem Recycling-Unternehmen zufolge" die Recyclingaktivitäten leicht vergrößern, wenn der Markt wächst, was voraussichtlich im Jahr 2025 der Fall sein wird. "

 

Besser noch, Metalle sind unendlich recycelbar, sodass sie aus gebrauchten Batterien wiedergewonnen und zur Herstellung neuer Batterien verwendet werden können, die so gut wie keine andere sind.

 

Tesla ist auch offen über seine Absicht, seine Batterien auf diese Weise zu recyceln, bis zu dem Punkt, an dem recycelte Metalle aus den Batterien die Notwendigkeit des Abbaus neuer Metalle zunichte machen würden. JB Straubel, Chief Technical Officer von Tesla, sagte Anfang dieses Jahres, dass Tesla „mehr Prozesse entwickelt, wie dieser Recyclingprozess verbessert werden kann, um mehr aktiver Materialien zurückzugewinnen. Letztendlich wollen wir einen geschlossenen Kreislauf, der dieselben recycelten Materialien wiederverwendet. Das ist der Punkt, an dem wir uns auf den Weg machen. “

 

Ein weiterer Aspekt, den Hersteller berücksichtigen sollten, ist das Entwerfen von Batterien für das Recycling. Beispielsweise sind Teslas Batterien aus Epoxidharz hergestellt, was das Recycling problematisch macht. Dr. Harper weist darauf hin, dass "wenn wir uns auf eine Kreislaufwirtschaft von Batterien konzentrieren wollen, wir die Recycling-Herausforderungen" auslegen "müssen.

 

Was ist, wenn andere Batterietechnologie Lithium-Ionen ersetzt?

 

Es gibt ein großes Interesse an Natrium-Ionen-Batterien, die den Lithium-Ionen-Batterien ähneln, mit der Ausnahme, dass Natrium viel mehr verfügbar ist - und billiger ist. Diese Batterien wären in ähnlicher Weise zu Lithium-Ionen-Gegenständen recycelbar.

 

Die andere große Hoffnung für die Zukunft sind Festkörperbatterien. Dieser Batterietechniker verwendet einen Festelektrolyten (die chemische Mischung, die den Stromfluss ermöglicht und reguliert) anstelle des heute verwendeten flüssigen Elektrolyts, wodurch die Batterien sicherer werden und mehr Energie liefern können. Toyota, BMW und Dyson gehören zu den bedeutenden Akteuren, die eine klare Absicht bekundet haben, in naher Zukunft Solid-State-Batterien zu verwenden.

 

Laut Peter Slater, Professor für Materialchemie und Co-Direktor des Zentrums für Energiespeicher in Birmingham, "stellt die Wiederverwertbarkeit von Festkörperbatterien" unterschiedliche Herausforderungen hinsichtlich der Trennung der Komponenten dar. Es ist insbesondere wahrscheinlich, dass chemische Trennungswege erforderlich sind, wie sie beispielsweise im Rahmen des Projekts „ReLib“ der Faraday-Institution entwickelt werden.

 

Wenn die entsetzlichen Auswirkungen der Entsorgung von Batterien auf die Mülldeponie nicht überzeugend genug sind, ist die andere kalte Wahrheit die, dass die darin enthaltenen Metalle zu wertvoll sind, um sie zu verschwenden.

 

Obwohl es viele und verschiedene Antworten auf die Frage gibt, „wo gehen verbrauchte EV-Batterien?“, Sind ökologische und ökonomische Gründe aus einem Grund einig: nicht in den Boden.

 

- Telegraph UK