General Motors führt recycelte Batteriematerialien in Kundenfahrzeugen ein
General Motors hat seine ersten Serienfahrzeuge mit Batteriezellen hergestellt, deren Kathodenaktivmaterial vollständig aus recyceltem Nickel, Kobalt und Mangan besteht. Die Rohstoffe stammen teilweise aus außer Dienst gestellten Batterien von GM-Fahrzeugen und wurden von dem Partner Cirba Solutions gewonnen und verarbeitet.
General Motors hat gemeinsam mit dem Recyclingunternehmen Cirba Solutions sowie weiteren Partnern ein Pilotprojekt für ein Kreislaufrecycling-System für Batterien von Elektrofahrzeugen abgeschlossen. Im Rahmen dieser Initiative wurden ausgemusterte Batterien von GM-Elektrofahrzeugen – einschließlich solcher der Marken Cadillac, Chevrolet und GMC – recycelt, wobei die gewonnenen Rohstoffe zur Herstellung neuer Batteriezellen wiederverwendet wurden. Besonders hervorzuheben ist, dass das Kathodenaktivmaterial der neuen Zellen vollständig aus recyceltem Nickel, Kobalt und Mangan hergestellt wird. Die ersten Elektrofahrzeuge mit diesen Zellen haben bereits die GM-Fabriken verlassen – nicht als interne Testfahrzeuge zur Überprüfung, sondern als reguläre Serienfahrzeuge für Kunden.
Für das Pilotprojekt sammelte General Motors 80 hochvoltige Batterien am Ende ihrer Lebensdauer, die von Cirba Solutions in einer Recyclinganlage in Ohio, USA, verarbeitet wurden. Nach der mechanischen Verarbeitung entstand zunächst eine sogenannte Schwarzmasse, die weiter aufbereitet wurde, um die darin enthaltenen Rohstoffe zu trennen. Dieser Prozess ergab mehr als 12 Tonnen neues Kathodenaktivmaterial. Das Nickel, Kobalt und Mangan in diesem Material wurden zu 100 Prozent recycelt. Bevor es in neue Batteriezellen eingesetzt werden konnte, musste das Material denselben Qualitäts-, Leistungs- und Sicherheitsanforderungen entsprechen wie Materialien, die aus Primärrohstoffen gewonnen werden.
GM setzt recycelte Materialien in der Serienproduktion ein
Die Herstellung der neuen Zellen übernahm Ultium Cells, das gemeinsame Batterieunternehmen von GM und LG Energy Solution. Anschließend wurden die Zellen in Batteriemodule und -pakete in den GM-Fabriken Factory ZERO und Spring Hill montiert. Laut General Motors gehören zu den ersten Fahrzeugen, die diese aus recycelten Materialien hergestellten Zellen verwenden, der Cadillac Lyriq, Lyriq-V, Vistiq, Escalade IQ und Escalade IQL sowie der Chevrolet Silverado EV Trail Boss und der GMC Sierra EV AT4. GM betont, dass die Zellen bei Tests eine Leistung zeigten, die der von aus neuen Rohstoffen hergestellten Zellen vergleichbar war.
GM betrachtet das Pilotprojekt als Test für eine zukünftige, wachsende Quelle an Rohstoffen. Laut dem Unternehmen können aktuelle Recyclingverfahren je nach Verfahren und Zellchemie bis zu 95 Prozent des Nickels, Kobalts und Mangan sowie bis zu 80 Prozent des Lithiums zurückgewinnen. Mit zunehmender Anzahl von Batterien aus Elektrofahrzeugen wird auch das Volumen der sekundären Rohstoffe steigen. GM verfolgt einen mehrstufigen Ansatz: Zunächst sollen die Batterien so lange wie möglich in Fahrzeugen verwendet werden, anschließend aufbereitet oder für stationäre Speichermanagementanwendungen umgenutzt werden, und erst am Ende ihrer Lebensdauer recycelt werden. Beispielsweise plant GM, mit Redwood Materials zusammenzuarbeiten, um etwa 10.000 Batterien aus Elektrofahrzeugen für stationäre Anwendungen umzunutzen.
Das Schließkreissystem ist nicht nur aus Sicht der Nachhaltigkeit von Bedeutung. Nickel, Kobalt und andere Rohstoffe für Batterien sind entscheidende Kosten- und Risikofaktoren bei der Herstellung von Zellen. Ihr Recyceln und Wiedereinsatz in der Zellproduktion nach Ablauf der Lebensdauer einer Batterie kann die langfristige Nachfrage nach neu abgebauten Rohstoffen verringern und die Versorgungssicherheit verbessern. Für General Motors als US-Hersteller ist zudem die regionale Wertschöpfung von großer Bedeutung: Die Batterien werden in Nordamerika verarbeitet, und die recycelten Materialien fließen wieder in die lokale Zell- und Fahrzeugproduktion zurück.
Porsche verfolgt einen ähnlichen Ansatz
Noch letzte Woche präsentierte Porsche gemeinsam mit dem in Aachen ansässigen Recyclingunternehmen Cylib ein sehr ähnliches Pilotprojekt. Auch dort wurden erstmals Batteriezellen hergestellt, deren Kathodenaktivmaterial vollständig aus recycelten Rohstoffen bestand. Im Gegensatz zum Ansatz von GM enthält Porsches Methode neben Nickel, Kobalt und Mangan auch Lithium; die Rohstoffe stammen von ausgedienten Hochspannungsbatterien aus Porsches eigenen Fahrzeugen. Allerdings testet Porsche die aus diesen Materialien hergestellten Zellen weiterhin in Prototypfahrzeugen, und eine Integration in Kundenfahrzeuge hat bisher noch nicht stattgefunden.
Der entscheidende Unterschied liegt in der Reifegrad der beiden Projekte: Porsche befindet sich noch in der Testphase mit seinen Recycling-Zellen und möchte die Erkenntnisse als Grundlage für eine mögliche zukünftige Nutzung in Serienproduktionsbatterien nutzen. Bei GM hingegen wurden die Recycling-Zellen bereits in Batteriepakete von Elektrofahrzeugen integriert, die die Fabrik verlassen haben und an Kunden ausgeliefert wurden. Porsche beabsichtigt zudem, in Zukunft den Kreislauf bis hin zur Serienproduktion abzuschließen: Seit Mai 2026 werden alte Batterien aus deutschen Porsche-Zentren gemeinsam mit Cylib recycelt, und die gewonnenen Rohstoffe sollen ab 2028 für neue Batteriezellen zur Verfügung stehen.