GM испытала замкнутый цикл переработки батарей с использованием вторичных никеля, кобальта и марганца

Возврат материалов из отработанных батарей в производство снижает потребность в первичном сырье и помогает формировать замкнутую цепочку поставок. На практике такой подход требует не только переработки аккумуляторов, но и подтверждения того, что извлеченные металлы соответствуют требованиям к материалам для новых элементов.

General Motors (GM), Cirba Solutions и их партнеры завершили пилотный проект по замкнутому циклу переработки тяговых батарей. Отслужившие аккумуляторные блоки GM переработали, а извлеченные материалы направили на производство новых элементов. В их активном катодном материале (CAM) использованы никель, кобальт и марганец, на 100% полученные из вторичного сырья.

От аккумуляторного блока до «черной массы»

В рамках программы Closing the Loop отслужившие батареи электромобилей разобрали и отправили на предприятие Cirba Solutions в Огайо, которое перерабатывает литий-ионные аккумуляторы.

Результатом переработки стала «черная масса» — концентрированный промежуточный продукт, содержащий металлы и другие компоненты батарей. Ее получают после измельчения и обработки литий-ионных аккумуляторов.

Следующий этап — извлечение никеля, кобальта и марганца. Эти металлы влияют на характеристики аккумулятора, поэтому вторичное сырье должно соответствовать тем же требованиям, которые предъявляются к первичным материалам.

В ходе проекта партнеры дополнительно переработали произведенную Cirba Solutions «черную массу», проверили характеристики полученных материалов и изготовили CAM, в котором никель, кобальт и марганец полностью имеют вторичное происхождение.

Вторичные металлы вернулись в новые батареи

Новые аккумуляторные элементы произвела Ultium Cells — совместное предприятие GM и LG Energy Solution. Затем команды GM собрали из них модули и аккумуляторные блоки на предприятиях Factory ZERO и Spring Hill.

По данным участников проекта, в этом месяце с конвейера сошли первые электромобили GM с аккумуляторными элементами, содержащими CAM из вторичных никеля, кобальта и марганца. Автомобили направляются потребителям.

«Этот пилотный проект показывает, что ценность батареи электромобиля может сохраняться далеко за пределами ее первоначального срока службы. Прочные партнерские отношения во всей аккумуляторной экосистеме необходимы для формирования более замкнутого и устойчивого цикла», — сказала Мелисса Флаэрти, директор GM по устойчивой экосистеме батарей электромобилей.

Роль переработки в сырьевой цепочке

По приведенным в проекте прогнозам, к 2040 году срок службы завершат около 14 млн аккумуляторов электромобилей. При этом в течение следующего десятилетия мировой спрос на литий-ионные батареи может достигнуть 4,2–6,8 ТВт·ч в год.

Пилот GM и Cirba Solutions показывает, что металлы из отработанных батарей можно вернуть в производство новых аккумуляторных элементов. Развитие перерабатывающих мощностей также важно для других сегментов, использующих литий-ионные батареи, включая системы хранения энергии, центры обработки данных и потребительскую электронику.

«Переработка батарей — важная часть всей цепочки поставок. Эта программа демонстрирует, как отработанные аккумуляторы могут стать источником критически важных материалов для замкнутого производственного цикла», — заявил президент и генеральный директор Cirba Solutions Дэвид Кланецки.

Возврат никеля, кобальта и марганца в производство может сократить зависимость от первичного сырья и повысить устойчивость цепочек поставок. Однако результат зависит от качества переработки и способности вторичных материалов соответствовать требованиям производителей аккумуляторов.

О Cirba Solutions

Cirba Solutions — североамериканская компания, которая занимается переработкой батарей, извлечением материалов из отработанных аккумуляторов и их возвратом в цепочку поставок.