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
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
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
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
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.

Комментарии (16)


  1. slavanikolsky
    09.10.2023 10:57
    +3

    В среднем при производстве одного электромобиля выделяется в два раза больше CO2

    Не в два раза, при производстве электромобиля в котором установлена новенькая батарея на 100 кВтч, еще не успев проехать ни одного километра, уже выбросил в атмосферу 17 тонн углекислого газа!

    К примеру, среднестатистический седан с полуторалитровой бензинкой выкинет столько же диоксида углерода только после 100 тыс. км пробега.

    Справка

    Чтобы получить 1 тонну лития, нужно безвозвратно испортить 2 милионна тонн пресной воды.

    Литий чистят от примесей довольно варварским способом: путём выщелачивания в кислотных бассеинах под открытым небом. Чтобы получить из исходного сырья карбонат лития, требуется от 12 до 18 месяцев времени. 

    Как выглядит экологический ад

    Изготовление литиевых батарей еще и очень энергозатратно. В процессе производства только 1 кВтч мощности батареи в атмосферу выбрасывается порядка 170–200 кг CO2.

    Электромобили - это грязный транспорт. На бумаге он только чистый.


    1. AKudinov
      09.10.2023 10:57
      +6

      А сколько выбросил в атмосферу, не успев проехать ни одного километра, среднестатистический седан с полуторалитровой бензинкой?


      1. slavanikolsky
        09.10.2023 10:57

        https://habr.com/ru/companies/timeweb/articles/718530/ Тут ответил на ваши вопросы


      1. AKudinov
        09.10.2023 10:57
        +1

        Процитирую статью автора комментария, на который я отвечал:

        "При производстве электрического автомобиля в атмосферу в среднем выбрасывается около 8,1 млн грамма CO2. При производстве автомобиля с двигателем внутреннего сгорания в атмосферу в среднем выбрасывается около 5,5 млн грамма CO2."

        Получается, что новенький гибрид, не прошедший ни одного километра, выбросил не в два, а в полтора раза больше углекислоты, чем автомобиль с ДВС/


    1. cofein51
      09.10.2023 10:57
      +6

      А можно узнать почему у вас такие цифры ?

      Просто из далека кажется что вы считаете " сначала строем завод Теслы, потом роем руду для акб", а на другой стороне "вот с конвейера вышла беха и поехала ".

      Бензин тоже надо добыть, произвести разведку нефтяных месторождений, бурение, перевозка, руда для металла, краски куча слоев и прочего.

      А уж какая природа вокруг металлургических заводов.... Тут была статья про Мончегорск, где вокруг города погибли все деревья и растительность, мне довелось по трассе ехать и деревья реально резко заканчиваются в окрестностях города, а потом снова появляются, словно мега пожар был много лет назад и сейчас только кусты редкие


    1. SergeyMax
      09.10.2023 10:57
      +6

      Чтобы получить 1 тонну лития, нужно безвозвратно испортить 2 милионна тонн пресной воды

      Пишите "миллиарда", кто их там вообще считает (с)


    1. RusikR2D2
      09.10.2023 10:57
      +2

      Подозреваю, что 2млн тонн воды не будет испорчено, а будет испарено в атмосферу и вернется дождем.


  1. bozman
    09.10.2023 10:57
    +1

    Немного смущает, что по всем зеленым стартапам в качестве метрики приведено количество собранных средства. Это как бы еще не результат.


  1. taras_82
    09.10.2023 10:57

    Ответьте мне хоть кто-то. Если заменить все автомобили на электро, то где брать столько электричества?


    1. SergeyMax
      09.10.2023 10:57

      Сколько "столько"?


    1. Dmitry_Dor
      09.10.2023 10:57

      Если заменить все автомобили на электро, то где брать столько электричества?
      но в любом случае произойдет это не завтра, и даже через 10 лет весь имеющийся к тому времени автопарк «вдруг» не станет электрическим.


    1. aaa_bbb
      09.10.2023 10:57

      мирный атом?


    1. Iv38
      09.10.2023 10:57

      Я видел разные оценки необходимого увеличения добычи электроэнергии. Но самые грустные были порядка двукратного роста. Даже это не так уж много, учитывая, что переход на электромобили будет постепенным. Совсем не выглядит недобываемым. Есть ещё менее очевидная, но важная проблема. Потребуется иное распределение этой мощности. Нужно как-то затащить всю эту энергию в города.


    1. ssj100
      09.10.2023 10:57
      +1

      Оттуда откуда и сейчас... Что-то не слышал о веерных выключениях электричества в Норвегии и Нидерландах, хотя там уже более 50%.

      Это будет не мгновенно, а растянуто на десятилетия...


  1. Tschuess
    09.10.2023 10:57

    Отчасти электрокары решают проблему хранения энергии.

    Солнце ветер и вода её отдают. А где ее хранить?

    Немцы сейчас вкладываются водород, потому что это способ сохранить полученную энергию, и пользоваться не тогда когда выработали.

    Простаивает в выходные огромное количество ветряков, вместо того, чтобы качать из ветра деньги.

    Зарядить ваше авто, предложив выгодный ночной или выходного тариф - один из способов убрать простои дорогого оборудования.


    1. Zel
      09.10.2023 10:57

      почему это ветряки простаивают только в выходные? Потому что не работает промышленность? "Правильная промышленность" работает и в выходные. Но в Европе, вроде как, в этом году всё чаще случались отрицательные цены на электроэнергию и в будние дни.

      https://music.yandex.ru/album/10033771/track/116058170