Привет.
Политики обсуждают парижские соглашения по климату, в рамках которых помимо выброса парниковых газов обсуждается переход на “чистый” транспорт, а именно электромобили. К сожалению, электротранспорт на сегодняшний день для экологии не является таким чистым, как это можно представить. Например, меня всегда поражала ситуация в Гонконге, где субсидии на Tesla сделали эту машину одной из самых популярных. Модный гаджет и место, в котором живут богачи этой части мира, – все это сделало Tesla обыденностью на улицах города. Стереотип утверждает, что выбросы от Tesla намного ниже, чем при сжигании природного топлива. Угольная электростанция на острове Лама дает энергию городу, в том числе заправкам Tesla, где вы можете сменить батарею и не ждать полной зарядки. Даже учитывая то, что электростанция построена по современным меркам, имеет хорошие очистные сооружения, она не может избежать выброса СО2 в атмосферу, сам принцип работы угольных станций заключается в этом. И вот что получается для обычной Tesla с точки зрения выброса СО2 за срок жизни.

Впечатляет, не так ли? Но почти никогда в расчет не берут сами батареи, установленные в машинах, убирают их за скобки. А ведь литиевые батареи сами по себе становятся источником загрязнения окружающего мира. Вспомните, с каким упорством нам объясняют, что нельзя выкидывать батарейки в мусор, их нужно собирать и перерабатывать. Экологи пугают нас тем, что загрязнение воды, земли и воздуха от обычных Li-Ion батарей может сохраняться десятилетиями, переоценить влияние этого фактора невозможно. Хорошо, если такие батареи хранятся на специально оборудованных свалках, плохо, если они просто попадают в землю где-то в неподготовленном месте. В идеальном мире мы могли бы перерабатывать батареи по всему миру, но до недавнего времени это было невозможно по экономическим причинам.
Интересно представить объем литиевых батарей разных устройств, давайте посмотрим на график. Оранжевым цветом показаны электрокары, думаю, что комментарии тут излишни.

Попытки создать массовый электрокар предпринимаются три десятка лет, но активно эта область развивается только последние десять лет. Первоначальной проблемой стало отсутствие достаточных количеств лития и его производства для новой категории “гаджетов”, но в 2018 году этот вопрос был решен, стоимость батарей и исходных материалов резко пошла вниз.

Взлет продаж электрокаров оказался не таким заметным, как только государства стали сокращать субсидии на покупку таких машин. Как следствие, мы столкнулись с перепроизводством батарей, их цены пошли вниз. Чувствуете, к чему это приводит? Переработка старых литиевых батарей становится слишком затратной, в этом нет экономических предпосылок. Но при этом мы сталкиваемся со значительным ростом числа электрокаров и батарей, которые нужно утилизировать. В индустрии говорят о среднем сроке службы батарей в машине от 10 до 15 лет. А знаете, сколько было электрокаров в мире на конец 2020 года? Всего 11 миллионов штук, из которых легковых машин было около 10 миллионов.

В самом недалеком будущем нас ждет огромное число батарей, которые нужно будет переработать, с каждым годом их число будет расти. Запас по времени, конечно, есть, и он составляет примерно десять лет до момента, когда эти батареи станут выходить из строя. Но уже сегодня мы видим, как на свалках пылятся машины со старыми батареями, недавно широко растиражировали фото из Парижа, где каршеринговые машины покоятся на свалке, так как невозможно их как-то переработать, а установка новых батарей экономически нецелесообразна.

В нашем мире многие новости являются новостями, поскольку обладают новизной для широкой аудитории. Но на самом деле подобные свалки стали нормой давным-давно, можно вспомнить свалку EV-1 в Америке либо китайские поля, заставленные каршеринговыми машинами Lifan 330EV.

Причина таких свалок сегодня в том, что нет разумного способа переработать батареи, чтобы появились независимые бизнесы. Например, в Nissan на японском рынке совместно с Sumitomo создали компанию 4R Energy. Она отвечает за переработку батарей из машин, но только на одном рынке, который является родным для компании. В какой-то мере можно считать это экспериментом и изучением будущих возможностей того, как использовать старые батареи из машин. В 4R Energy получают старые батареи, а затем сортируют их по качеству, характеристикам. Например, уровень А – это батареи почти как новые, класс B чуть хуже. Всего таких батарей может быть несколько классов. И если их нельзя использовать в машинах, то почему бы не применять такие аккумуляторы в других областях.

Компания работает с 2014 года, объем переработанных батарей достаточно мал, но уже есть интересные проекты. Например, такие старые аккумуляторы в новых корпусах используются в связке с солнечными батареями неподалеку от Осаки.

Мне подход японцев нравится тем, что аккумуляторы не сразу перерабатываются, а используются повторно, пусть и в других местах. Это повышает жизненный цикл, уменьшает производство новых аккумуляторов. Но в конечном счете все же происходит переработка батареи, извлечение полезных материалов. Подход Nissan хорош тем, что батарея живет не 10-15 лет, а минимум 20-25 лет.
В VW создали фабрику, которая должна перерабатывать батареи и извлекать из них полезные материалы. То, что начиналось в 2011 году как исследовательский проект, превратилось в полноценную фабрику в городе Зальцгиттер (Salzgitter). Завод является пилотным проектом, где исследуются возможности по переработке, расчетная емкость – 3600 батарей (то есть 3600 машин) либо 1500 тонн в год. Завод выглядит очень футуристично, это химическое производство.
Во многих странах появляются фабрики по переработке Li-Ion батарей, причем они ориентируются не только на машины, но и на бытовую электронику. Проблема в том, что они должны загружать свое производство максимально, так как нужно дождаться тех самых объемов аккумуляторов, которые придут в будущем. И для них это время, когда бизнес-модель не выглядит идеальной, это инвестиционный период. Наработка технологий, контактов и лоббирование собственных интересов. И тут мы приходим к очень любопытным выводам, когда бизнес по переработке захочет получать деньги от производителей автомобилей, некий экологический сбор. Фактически производители машин исследуют строительство заводов по переработке батарей не просто из альтруизма, они пытаются оставить деньги внутри компаний, не отдать их на сторону. Экономика переработки может сложиться в случае, если производство лития станет слишком дорогим, но мы видим, что пока этого не происходит, дефицита нет. Значит, остается сбор косвенных налогов на экологию, которые и будут спонсировать переработку батарей. Это забавно, так как косвенно увеличит стоимость аккумуляторов, вопрос лишь в том, насколько. Ответа у нас нет, да и не будет, пока на практике не начнут внедрять такие налоги. Учитывая, что почти все страны мира ориентируются на массовый переход на электрокары, так или иначе, этот вопрос встанет. Дороговизна переработки также подтолкнет к развитию водородных двигателей, следующий виток эволюции технологий в машинах.
Есть ли перспективы для развития переработки батарей в России? В теории, это очень перспективный рынок, так как мы можем не только обслуживать одну страну, но и получать старые батареи из соседних стран. К сожалению, строить маленькие фабрики по переработке нерентабельно, поэтому это большие производства, минусом становится логистика, нужно доставлять старые батареи на производство. Плюс в том, что фактически это получение ценного сырья, которое можно затем повторно использовать, а электричество в нашей стране достаточно недорогое. Тот же Китай ориентируется на переработку, считает это приоритетным направлением в ближайшее десятилетие. Но без поддержки государства это направление невозможно развивать. Стоит также вспомнить парк электросамокатов, персонального транспорта, где тоже есть батареи и их нужно перерабатывать. Одним словом, тот, кто первым войдет в этот рынок, скорее всего, его и заберет навсегда, так как нет нужды в нескольких фабриках при том количестве батарей, что доступны к сбору сегодня.
Проблемы экологии рано или поздно решатся, но для этого нужно, чтобы сложились экономические условия, без этого не будет развития переработки батарей. Расскажите, как вы утилизируете старые батареи, и почему так, а не иначе?
То есть, купив Теслу, вы бы так сразу сели за руль и начали круги наматывать по МКАД, или Золотому кольцу. Села батарейка, подогнал генератор, зарядил до полного и далее по кругу, пока опять не сядет ? В реальности же все не так, заряжают аккумулятор когда и где есть возможность, энергия расходуется не только на движение, но и на климатическую систему, на стоянке происходит саморазряд. Наверняка есть статистика, но не думаю, что в реальной городской эксплуатации за 1000 подзарядок (не обязательно полных циклов) Тесла проезжает более 100 000.
В каком-то идеальном мире, со 100% рекуперацией, сверхпрочными дорогами, недеформируемыми шинами, может и нет вреда от массы. Но наш мир настолько неидеален, что на городских скоростях расход электроэнергии будет лишь немного менее, чем прямо пропорционален полной массе электромобиля. Или вас вопросы экономичности и экологичности вообще не волнуют, лишь бы мощи хватало ?
Я вам про Фому, а вы все на автономности зациклились.
Неполных циклов может быть 5000. Если гонять между 20% и 80%, то количество циклов растет экспоненциально.
Мажоры, которые покупают теслу 5-й машиной в семью с вами не согласятся.
Я не на автономности зацикливаюсь, а на прочной связи таких параметров, как масса, емкость и долговечность аккумуляторов. На самом деле, еще и стоимость, но она вроде как падает, так что ее вынесем за скобки. Ситуация, в общем-то не сильно отличается от телефонных батареек. Если вы хотите, что бы телефона хватало на день через 2 года, вам сегодня надо купить лопату с батареей 6000, которой вроде как хватает на 3 дня. Но заряжать каждый день до 80%. Но не все же хотят ходить с лопатой и заморачиваться с зарядкой ради долговечности. Хотя ездить на 3х-тонных автомобилях почему-то не против.
Почитал…В Toyota Mirai установлено сразу два бака для водорода на 60 и 62 литра, в сумме вмещающих 5 кг водорода под давлением 700 атмосфер. На 5кг по факту можно проехать 350 км.Так себе технология по сравнению с бензином, и уж тем более с дизелем, который не горит и в случае аварии не подпалит машину и водителя.
Почитал…В Toyota Mirai установлено сразу два бака для водорода на 60 и 62 литра, в сумме вмещающих 5 кг водорода под давлением 700 атмосфер. На 5кг по факту можно проехать 350 км. Как-то всё это очень слабенько пока и очень взрывоопасно.Так себе технология по сравнению с бензином, и уж тем более с дизелем,который не горит и в случае аварии не подпалит машину и водителя.
Понятие 0 и 100% тоже не аксиома. Возможно, в Тесле уже понижено максимальное напряжение с завода, что бы добиться того ресурса, что есть, и контроллер имеет возможность повышать напряжение по мере деградации батареи. Но, в таком случае, после какого-то порога батарея пойдет в разнос и резко потеряет емкость, хотя до того несколько лет бодро рапортовала о 100% здоровье и пробег на одном заряде был, как у новой.
До 8 лет — замена по гарантии, после — проблемы 2 или третьего владельца. Но, вероятность наступления такого события — не 100% даже после 12 лет эксплуатации.
Да вот, как бы вторым владельцем не оказалась утилизация за счет первого владельца. Ну кому в здравом уме захочется покупать старый электромобиль с дохлой батареей, замена которой стоит, как половина цены нового электромобиля ? Думаю, в качестве аналогии можно привести машину с ДВС и кузовом под замену. Можно, конечно, купить новый кузов как запчасть и перекинуть туда салон и все агрегаты из убитой 8ми летней машины, но новая машина не получится, так что, если операция и имеет смысл, то только если восьмилетка досталась даром. А то и с доплатой со стороны продавца.
А в некоторых странах нефти никогда и не было по большому счету, дальше то что 🙂 Кто вообще сказал что все должны добывать свою? Планета разная и на протяжении всей истории были страны у которых есть что-то, а чего то нет и они меняют то что у них есть на то чего нет, я думаю как то так торговля и появилась изначально :)Потом те кто поумнее и посильнее поняли что глупо отдавать то что есть за то чего нет когда можно просто взять то чего у тебя нет у того у кого оно есть.Я к тому что или глобальная война случится раньше чем закончится нефть\аналогичный по необходимости ресурс и в таком случае всем будет плевать закончится она или нет, или к тому времени доработают то что сейчас называется альтернативными источниками ну или как вариант "переизобретут" то что уже есть — привет всякие ядерные миниреакторы, батарейки ядерный как в Фоллаутах.
Может уже что-то изменилось, но, вроде бы, завод "Мегаполисресурс" это не "например", а единственный пример. И с окупаемостью переработки там не всё гладко
Мне очень запомнился выпуск Topgear про машины будущего и фраза про авто на водороде "Почему я считаю Honda Clarity машиной будущего? Потому что она похожа на машины настоящего". Т.е. подъехал на заправку, залил водород и поехал дальше, не надо заморачиваться с аккумуляторами, их зарядкой и т.п.
Да ладно, цены на батареи постоянно падают, можно и перебрать батарею.Да и замена батареи после огромного пробега может оказаться в сумме дешевле, чем постоянно менять масло, жидкости и запчасти, да и сам мотор в авто с двс.Владельцы того же Nissan Leaf как то выживают, некоторые ставят второй аккум, короче все решаемо ;-)ЗЫ: не забывайте, что мы живем в рф и некоторые экологические моменты могут нас вообще не коснуться.
Дадут пенделя и скажут — да вы заколебали уже? 😉
Да, у меня есть знакомый владелец Лифа, очень довольный своей покупкой. Он каждый день ездит 40 км на работу, иногда по работе 10-20 км, и 40 км обратно. Заряжается в частном доме от розетки. По сути, это максимум, что можно выжать из Лифа 2016 года, и все же, за 10 лет, пробег составил бы всего около 300 000, не такой уж огромный по бензиновым меркам, даже копеечные Логаны и Акценты спокойно выхаживают 500 000 без капремонта. Если расстояние дом-работа больше, батарейки Лифа просто не хватит, если меньше, или ездить не каждый день, пробег за 10 лет будет совсем скромный. Например, у меня городской пробег за 10 лет составит не более 50 000 км. Масла и запчастей я за это время наменяю на 50 000 р (3000 в год масло плюс ремни один раз), бензина потрачу на 250 000, итого 300 000 рублей. Замена батареи на Лифе — 400 000 р. Где профит ?
Ну лиф, если честно смешной запас хода имеет, мне бы тоже что то с запасом хода побольше, но как я понял, варианты такие появляются. Та же тесла.С батареей контрактной есть варианты.Ну и пробег годовой смешной у вас конечно.Тут случайно человека на ютубе смотрел, на лифе — развозит шарики по центру Москвы, парковка бесплатная, зарядка бесплатная на станциях быстрой зарядки.Это просто праздник какой то 😉
Статья с вопросами-СО2 выделяемое при получении электричества для заправки электрической машинки рассчитывали как? Если исключительно из тепловых электростанций это одно, а если считать из атомных, гидро, солнечных, ветряных это совсем другое. У ДВС нет выбора(игра с био топливом и спиртом была проигранна) — сжигаем углеводороды калеча атмосферу и нагревая планету.Не понятно почему люди вцепились в углеводороды-этото же тупик. Ну хорошо десятилетие два три и что дальше? Месторождения иссякнут и будет это топливо стоить… Легче дома сидеть, тем более дышать на улице все равно нечем будет да и без кондиционера как то некомильфо будет гулять. Чем раньше отработаю электрические технологи тем все будет лучше для человечества.