Блог

May 31, 2023

Создание устойчивой цепочки создания стоимости аккумуляторов для электромобилей

Переход на более чистые виды транспорта имеет первостепенное значение для удовлетворения

Переход на более чистые виды транспорта имеет первостепенное значение для решения проблем глобального потепления. Существующие технологические возможности и политические рамки привели к увеличению внимания во всем мире к использованию электромобилей (EV) в транспортном секторе. Большинство стран согласовали свою политику с целью стимулирования и предоставления инфраструктурной поддержки для разработки электромобилей и повышения их признания потребителями. Хотя некоторые развитые страны последовали более комплексному подходу, включив аккумуляторы с истекшим сроком эксплуатации (EoL) в свою политическую структуру, многие из них еще не разработали четких руководящих принципов. Переработка батарей EoL приносит пользу окружающей среде и здоровью человека, а ненаучное обращение с батареями EoL может иметь опасные последствия. В этой аналитической записке рассматриваются текущие технологические и политические возможности и препятствия на пути улучшения цикличности аккумуляторных систем электромобилей. В обзоре рекомендуется разработать устойчивую глобальную структуру в этом направлении.

Атрибуция:Перминдер Джит Каур и др., «Построение устойчивой цепочки создания стоимости аккумуляторов для электромобилей», Обзор политики T20, июнь 2023 г.

Целевая группа 4: Подпитка роста: чистая энергия и экологический переход

Декарбонизация транспортного сектора имеет решающее значение для выполнения обязательств по борьбе с изменением климата. Эта задача дает странам «Большой двадцатки» возможность стать совместным стратегическим подразделением в области новых решений устойчивой мобильности. Группировка имеет уникальные возможности для развертывания электромобилей (EV) в расширенном масштабе, перепрыгивая традиционные модели мобильности, которые увековечивают заторы, загрязнение воздуха и зависимость от импорта нефти, одновременно снижая стоимость аккумуляторов за счет эффекта масштаба даже быстрее, чем темпы в что предвидят текущие прогнозы.[1]

Политики всего мира настаивают на собственной разработке литиевых элементов, что, как ожидается, увеличит спрос на сырье. За последние четыре года или около того был подписан ряд сделок и договоров на поставку сырья, такого как редкоземельные элементы и другие важные минералы, необходимые для производства компонентов аккумуляторных элементов. Отдельные страны обладают небольшими запасами необходимых критически важных минералов для литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов. Многие страны не имеют запасов некоторых важнейших литий-ионных компонентов, включая литий, кобальт и никель, а также меди, используемой в проводниках, кабелях и шинах. Китай является мировым лидером в производстве компонентов для литий-ионных аккумуляторов (LiB), его мировая доля составляет около 51 процента.[2]

В литий-ионных батареях материалы катода различаются, но стандартные составы включают такие минералы, как литий, алюминий, кобальт, марганец и никель, а анод изготовлен из графита. При переработке аккумуляторов можно получить около 95 процентов этих металлов, которые будут повторно использованы при производстве новых аккумуляторов. В этом отношении устойчивая и устойчивая цепочка создания стоимости требует решения таких ключевых проблем, как ограниченность ресурсов, экологические последствия обширной добычи полезных ископаемых, неиспользованные батареи, попадающие на свалки, а также геополитические риски, связанные с зависимостью от импорта этих важнейших компонентов на фоне колебаний цен в мировой рынок из-за нарушений в цепочке поставок.

Общие процессы цепочки поставок аккумуляторов для электромобилей «от колыбели до могилы» включают четыре этапа: добыча сырья; производство, включающее производство элементов и аккумуляторов, а также сборку автомобилей; потребление; а также переработка, использование и окончательная утилизация.[3] Цепочка создания стоимости аккумуляторов для электромобилей начинается с добычи таких ресурсов, как литий, никель, кобальт, фосфор, медь и графит, за которым следует производство элементов. Такие компоненты, как катоды, аноды, электролиты и сепараторы, собираются для производства элементов и батарей. Потребление компонентов клеток приводит к снижению эффективности с увеличением объемов переработки и повторного использования (рис. 1).

Рисунок 1. Размеры жизненного цикла аккумуляторов электромобилей.

Как правило, аккумуляторы изымаются из использования в электромобилях, когда запас хода и производительность перестают быть приемлемыми для водителя. Аккумуляторы для электромобилей обычно сохраняют 70–80 процентов полезной энергии после завершения всего жизненного цикла и повторно используются для подключения к сети и приложений BTM. По сравнению с батареями в двух- и трехколесных транспортных средствах, аккумуляторы для электромобилей в автомобилях благодаря своей емкости подходят для большего количества применений повторного использования. Повторное использование для сетевых приложений составляет от двух до пяти лет. Обычно предполагается, что их производительность падает ниже 70-80 процентов от первоначальной паспортной мощности, что требует научно разработанных стратегий очистки.[4]