Das VW-Recyclingprojekt zielt auf verbrauchte Batterien ab

2020-04-21 11:56:26

Der große Vorstoß der Autoindustrie in Elektrofahrzeuge wird in der Zukunft zu einem großen Problem führen: Was tun mit all diesen Lithium-Ionen-Batterien, wenn sie ihren Schwung verloren haben?

Es ist die zentrale Frage hinter einem Pilot-Recyclingprojekt, das der Volkswagen Konzern in einem Werk in Salzgitter, etwa 30 Meilen von seinem globalen Hauptsitz in Wolfsburg entfernt, starten will. Ab 2020 wird das Werk jährlich rund 1.200 Tonnen gebrauchte Lithium-Ionen-Akkus für Kraftfahrzeuge aufnehmen - das entspricht etwa 3.000 Elektrofahrzeugen heute.

Die Akkus werden analysiert und sortiert. Diejenigen, die noch etwas Leben haben, werden eine zweite Verwendung erhalten, z. B. Ladestationen für mobile Fahrzeuge, ähnlich wie ein Netzteil zum Aufladen eines Mobiltelefons verwendet werden kann. Verbrauchte Batterien werden zerkleinert und zu einem feinen Pulver gemahlen, so Volkswagen, damit ihre wertvollen und seltenen Rohstoffe - darunter Lithium, Kobalt, Mangan und Nickel - für die Verwendung in neuen Batteriepacks extrahiert und sortiert werden können.

Volkswagen geht davon aus, dass innerhalb von 10 Jahren bis zu 97 Prozent aller Rohstoffe recycelt werden können, die in den Akkus für die kommenden Elektrofahrzeuge verwendet werden. Es wird erwartet, dass das Pilotprojekt dazu beitragen wird, 72 Prozent zu erreichen, gegenüber 53 Prozent heute.

Thomas Tiedje, Leiter der technischen Planung bei Volkswagen, sagte, der Autohersteller habe 10 Jahre lang untersucht, wie die wertvollen Mineralien, aus denen moderne Batterien hergestellt werden, am besten zurückgewonnen werden können.

"Wir verfügen bereits über eine nachhaltige Batteriekompetenz in der Gruppe und entwickeln diese weiter", sagte Tiedje in einer Erklärung.

Während die Pilotanlage in Deutschland hochfährt, hat das Unternehmen keine Pläne für das Batterierecycling in Nordamerika festgelegt, nachdem es dieses Jahr mit dem Audi e-tron und 2020 mit dem Volkswagen I.D. Crozz. "Wir stehen in regelmäßigem Kontakt mit unseren Kollegen in [Nordamerika] über Recycling", sagte ein Sprecher.

Heutige Lithium-Ionen-Akkus haben eine geschätzte Nutzungsdauer von ungefähr 150.000 Meilen oder ungefähr 10 Jahren bei durchschnittlichen Fahrzyklen. In Europa und in China müssen Autohersteller für ihre Produkte End-of-Life-Strategien verfolgen, insbesondere für solche, die umweltgefährdende Materialien enthalten. In den USA stecken ähnliche Forschungsanstrengungen im Bereich Recycling jedoch noch in den Kinderschuhen, obwohl der größte EV-Hersteller des Landes, Tesla, im vergangenen Jahr erklärte, er arbeite an seinen Produktionsstätten für Gigafactory-Batterien an einem geschlossenen Recyclingverfahren für Batterien.

Aufholjagd spielen

Erst im Februar startete das US-Energieministerium drei Jahre lang 15 Millionen US-Dollar, um das Recycling von Lithium-Ionen-EV-Batterien zu industrialisieren. Das ReCell Center im Argonne National Laboratory in einem Vorort von Chicago wird die Forschung mit Autoherstellern, Material- und Batterielieferanten und mehreren Universitäten koordinieren, um mithilfe von recycelten Materialien die Kosten für EV-Batterien um 10 bis 30 Prozent zu senken von 80 USD pro Kilowattstunde.

Noch eine Drehung: Die Pilot-EV-Batterie-Recyclinganlage von Volkswagen in Deutschland wird testen, ob Zellen noch nützlich sind oder recycelt werden sollten.

"Wir folgen den anderen Ländern", sagte Jeffrey Spangenberger, Direktor des Zentrums, gegenüber Automotive News. "In den USA gibt es nicht viele Recycler von Lithium-Ionen-Batterien. Daher muss noch gearbeitet werden, um aufzuholen."

Spangenberger sagte, dass sich die Bemühungen von ReCell darauf konzentrieren werden, "den Wert der Materialien zu steigern, die aus dem [Batterierecycling] -Strom stammen. Viele der derzeit verwendeten Verfahren gewinnen Materialien mit geringem Wert zurück. Wir versuchen Wege zu finden." Holen Sie sich die Materialien zurück, mit denen Sie mehr Geld verdienen können ", einschließlich Kobalt, Nickel und Lithium.

Wiederverwendung der guten Sachen: Sobald eine Batterie nicht mehr brauchbar ist, wird sie zerkleinert und getrocknet, wobei die meisten teuren Mineralien zurückgewonnen werden, damit sie für zukünftige Zellen wiederverwendet werden können.

Neben der Steuerung der Bemühungen um das Recycling von Batterien wird sich die Forschung auf drei Bereiche konzentrieren

1. Direktes Kathodenrecycling zur Entwicklung von Prozessen, bei denen Produkte erzeugt werden, die ohne Wiederaufbereitung in neue Batterien zurückgeführt werden können.

2. Rückgewinnung und Recycling anderer Batteriematerialien, die für eine zweite Verwendung weiterverkauft werden können und eine zusätzliche Einnahmequelle darstellen.

3. Design für zukünftige Batterien zur Optimierung der Rückgewinnung und des Recyclings von Rohstoffen.s.

Ein großes Problem schnell

Es wird erwartet, dass der Umfang des weltweiten Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien für Kraftfahrzeuge relativ schnell zu einem großen Problem wird. Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass die Zahl der Elektrofahrzeuge auf den Straßen der Welt von heute etwa 2 Millionen auf bis zu 140 Millionen bis 2030 steigen könnte. Volkswagen geht davon aus, dass bis 2025 weltweit bis zu 15 Millionen batterieelektrische Fahrzeuge verkauft werden.

Zusätzlich zu all diesen zusätzlichen Elektrofahrzeugen erhöht das Hochladen mit höherer Leistung die Batterieverschlechterungsrate um bis zu 400 Prozent, sagte Asad Farid, Analyst bei Berenberg Thematics, im Januar auf der Advanced Automotive Battery Conference in Straßburg, Frankreich. Das bedeutet, dass all diese schnell aufladbaren Elektrofahrzeuge früher als 10 Jahre neue Akkus benötigen. Berenberg schätzt, dass bis 2022 bis zu 262.000 Tonnen Lithium-Ionen-Autobatterien recycelt werden müssen.

"Die Autohersteller haben ein bevorstehendes Problem, das wir bereits zu erkennen beginnen - dieses enorme Volumen an Batterien", sagte Johan Stjernberg, CEO von Box of Energy, einem schwedischen Unternehmen, das mit Porsche und Volvo Cars zusammenarbeitet, gegenüber Bloomberg im vergangenen Jahr.

"Der Markt für Second-Life-Anwendungen mit Speicher wird enorm sein."