Как старые аккумуляторы для электромобилей могут питать будущее

На складе в Порт-Кокитламе, Британская Колумбия, стоит большая синяя металлическая коробка, которая может помочь сохранить энергосистемы Канады и уберечь людей от заоблачных счетов за электроэнергию.

Это устройство хранения энергии, которое его создатели, Moment Energy, называют «Флорой». Что делает этот аппарат особенным, так это то, что внутри. Его питают отслужившие свой срок аккумуляторы, которые уже недостаточно хороши для высокоскоростного ускорения электромобилей, но у которых еще осталось много жизни.

«У этих аккумуляторов для электромобилей остается 80% емкости, когда они достигают конца срока службы. Это делает их идеальными для стационарных накопителей энергии», — сказал Гурмеш Сидху, один из соучредителей Moment Energy.

Стартап из Ванкувера использует остатки революции электромобилей для электроснабжения заводов, кварталов и зарядных станций.

Думайте об устройстве как о гигантской перезаряжаемой батарее; он может накапливать энергию из сети или возобновляемых систем, таких как солнечные батареи, а затем при необходимости выступать в качестве источника энергии.

Идея пришла к четырем основателям Moment Energy, Эдварду Чангу, Габриэлю Соаресу, Самрину Раттану и Сидху, когда они изучали инженерное дело в Университете Саймона Фрейзера. Во время проекта, в котором им было поручено построить гоночный электрический автомобиль, они поняли, что переход на электромобили приведет к проблеме с перерасходом аккумуляторов.

«По мере того, как мы проводили дополнительные исследования, мы поняли, что здесь есть возможность для бизнеса», — говорит Раттан.

Moment Energy тестирует свой прототип Flora в различных средах и собирает данные; он используется для замены дизельных генераторов в отдаленных районах и для хранения возобновляемой энергии от солнечных и ветряных электростанций.

Совсем недавно они объединились с Hydro Ottawa, чтобы посмотреть, сможет ли устройство дополнить электроэнергию в пригородах, где внедрение электромобилей создает нагрузку на местное энергоснабжение.

«Добавив аккумулятор, мы можем затем заряжать его в течение времени с низким энергопотреблением, которое обычно не используется, и использовать аккумулятор для обеспечения избыточной энергией этих объектов по вечерам, когда они заряжают все эти электромобили». — сказал Сидху.

Канадские города и поселки нуждаются в большем количестве накопителей энергии — и быстро. Ожидается, что спрос на энергию в стране вырастет на 50% в течение следующего десятилетия, поскольку все больше автомобилей и предприятий электрифицируются. нашел недавний отчет РБК.

Федеральное правительство поставило перед собой амбициозную обязательную цель, чтобы к 2035 году все продажи новых автомобилей были с нулевым уровнем выбросов, что быстрее, чем в США и многих европейских странах.

«Это полностью изменит то, как на самом деле работает наша электрическая сеть на уровне города», — сказал Эван Пивник, руководитель программы Clean Energy Canada, аналитического центра, занимающегося вопросами климата и перехода к энергетике.

Согласно тому же отчету, Онтарио, самая густонаселенная провинция страны, может столкнуться с нехваткой электроэнергии уже в 2026 году. Это может привести к увеличению счетов за электроэнергию для отдельных лиц и предприятий.

Система Flora компании Moment Energy может стать частью решения. По словам Раттана, устройство предназначено для коммерческого использования, чтобы помочь предприятиям стать более «энергонезависимыми».

Больше электромобилей на дороге также означает больше списанных батарей, которые могут прожить второй акт. Ожидается, что средняя батарея электромобиля прослужит от 10 до 20 лет, что дольше, чем ожидалось.

«Сами батареи служат намного дольше, чем сам автомобиль», — сказал Стив Флетчер из Automotive Recyclers of Canada. Прошло около десяти лет с тех пор, как первые современные электромобили были запущены в массовое производство, и Флетчер сказал, что переработчики автомобилей только сейчас наблюдают, как эти автомобили ввозятся.

Актуальные

• Толкая молочные фермы: китайские ученые говорят, что они клонировали 3 «суперкоров»

• Грэмми 2023: Бейонсе стала самой титулованной артисткой в ​​истории Грэмми

«Мы видим их достаточно, так что это больше, чем струйка», — сказал он.

В какой-то момент из-за проблем с производительностью или временем все аккумуляторы электромобилей необходимо будет заменить. Но они слишком ценны, чтобы просто выбрасывать их. Один из вариантов — переработать их, что вернет драгоценные минералы из батарей обратно в цепочку поставок. Но новые исследования показывают, что повторное использование — еще один жизнеспособный путь.

«Мы верим в использование ресурсов в полной мере. В них осталось так много жизни, что было бы напрасно не использовать их повторно», — сказал Раттан.

Аккумуляторы для электромобилей дороги и ресурсоемки в производстве. Таким образом, точно так же, как устойчивый рынок автозапчастей, который существует сегодня, формируется новая индустрия вторичного использования этих батарей.

Предприниматели и производители автомобилей разрабатывают творческие способы продления срока службы старых аккумуляторов электромобилей. Nissan использовал свои старые аккумуляторы LEAF для мощность уличных фонарей в Японии. General Motors модернизировала батареи Chevrolet Volt, чтобы они могли обеспечивать дома резервным питанием. B2U Storage Solutions в США использует батареи электромобилей для хранения избыточной энергии от солнечных ферм Калифорнии.

В Канаде стартап EVB360 из Монреаля восстанавливает аккумуляторы LEAF и Volt для создания накопителей энергии, которые можно использовать в автономных ситуациях.

Мартин Менар, вице-президент по операциям и поставкам в EVB360, сказал, что хотел бы, чтобы технология использовалась в развивающихся странах, где население не имеет доступа к электричеству.

«Именно здесь люди нуждаются в энергии больше всего в мире», — сказал он. «Предоставление сообществам чистой и постоянной энергии позволит им расти».

Менар сказал, что они тестируют прототип с существующей системой солнечных батарей в Дакаре, Сенегал.

Поиск новых применений отработанных аккумуляторов для электромобилей снижает их общие выбросы, продлевая срок их службы. Исследователи Корнельского университета Обнаружил, что Углеродный след этих батарей может быть уменьшен на 17%, если они повторно используются перед переработкой.

Повторное использование также может снизить стоимость накопителей энергии. Согласно прогнозам, в 2025 году бывшие в употреблении батареи могут быть на 30–70% дешевле новых. отчет от консалтинговой фирмы McKinsey. Но по мере роста производства аккумуляторов к 2040 году эта экономия может упасть до 25%.

Основываясь на собственном анализе рынка, Moment Energy говорит, что ее устройство на 25% дешевле, чем другие коммерческие устройства хранения данных.

Блок EVB360 будет продаваться по цене от 10 000 до 12 000 канадских долларов, что, по словам Менара, дешевле, чем накопители энергии, в которых используются новые батареи. Их устройство может быть использовано в качестве дополнительного питания для отдельных жилых домов.

И EVB360, и Moment Energy в настоящее время ищут сертификацию для своей новой технологии, чтобы иметь возможность продавать ее напрямую клиентам. Батареи, в конце концов, пожароопасный товар.

Это новая область со значительным потенциалом, но необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить, насколько быстро старые батареи разлагаются при повторном использовании. Основываясь на данных тестирования, Moment Energy оценивает, что их устройство прослужит от семи до десяти лет.

«Мы предполагаем минимум семь лет, но это может быть намного больше», — сказал Раттан. «У нас семилетняя гарантия».

Moment Energy получает аккумуляторы напрямую от производителей автомобилей. Затем они тестируют каждый модуль, чтобы убедиться, что он безопасен и надежен, прежде чем добавлять его в одно из своих устройств Flora.

Поскольку технология настолько нова, существует мало реальных данных, подтверждающих заявления о том, что эти отремонтированные батареи прослужат достаточно долго, чтобы конкурировать с новыми устройствами и перерабатывающей промышленностью.

«Экономика второй жизни должна быть больше, чем экономика переработки», — сказал Пивник. «Это будет конкурентное пространство».

Развитие технологии аккумуляторов также может помешать повторному использованию. Литий-ионные аккумуляторы сегодня являются фаворитом для автомобилей, но уже автопроизводители экспериментируют с другими химическими веществами, такими как твердое тело.

Все инновации поначалу сопряжены с неопределенностью. По словам Пивника, то, что мы имеем с технологией электромобилей, эквивалентно автомобилям с двигателем внутреннего сгорания 1920-х и 1930-х годов.

«Все еще существует много инноваций».