General Motors wprowadza zrecyklingowany materiał baterii do pojazdów klientów

General Motors po raz pierwszy wyprodukował seryjne pojazdy z ogniwami bateryjnymi, których materiał aktywny katody składa się w całości z recyklingowanego niklu, kobaltu i manganu. Surowce pochodzą między innymi z zużytych baterii pojazdów GM i zostały odzyskane oraz przetworzone przez partnera Cirba Solutions.

Montaż baterii z recyklingowanym materiałem katody

Zdjęcie: General Motors

General Motors wraz z firmą recyklingową Cirba Solutions oraz innymi partnerami zakończyło pilotaż zamkniętego obiegu recyklingowego baterii samochodów elektrycznych. W ramach tego projektu zdemontowane baterie pochodzące z pojazdów tej amerykańskiej firmy o markach takich jak Cadillac, Chevrolet i GMC zostały poddane recyklingowi, a uzyskane w ten sposób surowce ponownie wykorzystano do produkcji nowych ogniw. Co szczególne: materiał aktywny katody (CAM) nowych ogniw składa się w 100 procentach z recyklingowanego niklu, kobaltu i manganu. Pierwsze samochody elektryczne wyposażone w takie ogniwia opuściły już zakłady GM – i nie są to jedynie pojazdy testowe do weryfikacji, lecz zwykłe samochody elektryczne przeznaczone dla klientów.

Zgodnie z informacjami General Motors w ramach projektu pilotażowego zebrano najpierw 80 wycofanych z użycia baterii wysokonapięciowych, które następnie zostały przetworzone przez firmę Cirba Solutions w zakładzie recyklingu w stanie Ohio w Stanach Zjednoczonych. Po obróbce mechanicznej powstała tzw. masa czarna, którą dalej przetworzono i oddzielono od zawartych w niej surowców. W ten sposób uzyskano ponad dwanaście ton nowego aktywnego materiału katodowego. Składał on się w przypadku niklu, kobaltu i manganu wyłącznie z materiału recyklingowanego. Zanim można go było użyć w nowych komórkach baterii, musiał spełniać te same wymagania dotyczące jakości, wydajności i bezpieczeństwa co materiał pochodzący z surowców pierwotnych.

General Motors wykorzystuje ten materiał w samochodach seryjnych

Produkcją nowych ogniw zajęło się Ultium Cells, wspólne przedsięwzięcie GM i LG Energy Solution w dziedzinie baterii. Następnie ogniwa te zostały zamontowane w zakładach GM Factory ZERO i Spring Hill na moduły i pakiety baterii. Według General Motors do pierwszych pojazdów wyposażonych w te ogniva z recyklingu należą Cadillac Lyriq, Lyriq-V, Vistiq, Escalade IQ i Escalade IQL, a także Chevrolet Silverado EV Trail Boss oraz GMC Sierra EV AT4. GM podkreśla, że w testach ogniwa te wykazały wydajność porównywalną z ogniwami wykonanymi z nowych surowców.

GM postrzega to projekt pilotażowy jednocześnie jako test dla źródła surowców, które w przyszłości będzie się rozwijać. Według informacji firmy, obecne metody recyklingu mogą przywrócić nawet 95 procent miedzi, kobaltu i manganu oraz do 80 procent litu, w zależności od procesu i chemii komórek. Wraz ze wzrostem liczby zużytych baterii samochodów elektrycznych powinna wzrosnąć również ilość surowców wtórnych. GM stosuje przy tym wieloetapowy podejście: baterie najpierw mają być wykorzystywane w pojazdach tak długo, jak to możliwe, następnie przetwarzane lub używane w magazynach energii stacjonarnych, a dopiero na końcu ich cyklu życia poddawane recyklingowi. We współpracy z Redwood Materials GM planuje na przykład wykorzystać około 10 000 baterii z pojazdów elektrycznych do zastosowań stacjonarnych.

Zamknięty obieg jest interesujący nie tylko z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju. Nikel, kobalt i inne surowce do produkcji baterii stanowią istotne czynniki kosztowe i ryzykowne w procesie wytwarzania ogniw. Jeśli po zakończeniu okresu użyteczności baterii zostaną one odzyskane i ponownie wykorzystane w produkcji ogniw, może to długoterminowo zmniejszyć potrzebę pozyskiwania nowych surowców i poprawić bezpieczeństwo zaopatrzenia. Szczególnie dla General Motors jako producenta z USA istotna jest również lokalna wartość dodana: baterie są przetwarzane w Ameryce Północnej, a odzyskane materiały ponownie wprowadzane są do tamtejszej produkcji ogniw i pojazdów.

Porsche stosuje podobne podejście

Bardzo podobny projekt pilotażowy został przedstawiony zaledwie w zeszłym tygodniu przez Porsche we współpracy z aachenską firmą recyklingową Cylib. Również tam po raz pierwszy wyprodukowano komórki baterii, których aktywny materiał katodowy składa się w 100 procentach z surowców recyklingowanych. W odróżnieniu od podejścia GM, strategia Porsche obejmuje oprócz niklu, kobaltu i manganu również lit; surowce pochodzą z wycofanych baterii wysokiego napięcia z samochodów marki Porsche. Firma testuje jednak te komórki najpierw w pojazdach do badań, a ich integracja w samochody klientów nie nastąpiła jeszcze do tej pory.

Różnica polega zatem przede wszystkim na stopniu rozwoju obu projektów: Porsche nadal testuje komórki do recyklingu i zamierza wykorzystać uzyskane informacje jako podstawę do ewentualnego późniejszego zastosowania w bateriach seryjnych. Natomiast w General Motors komórki te są już używane w pakietach baterii samochodów elektrycznych, które opuszczają fabrykę i są dostarczane klientom. Porsche również planuje w perspektywie długoterminowej zamknąć ten cykl aż do produkcji seryjnej: stare baterie pochodzące od maja 2026 roku z niemieckich centrów Porsche będą recyklingowane wspólnie z firmą Cylib; uzyskane surowce mają być dostępne od 2028 roku do produkcji nowych komórek baterii.