General Motors wprowadza materiały z recyklingowanych baterii do pojazdów klientów

General Motors stworzyło swoje pierwsze pojazdy seryjne wyposażone w komórki baterii, których aktywny materiał katodowy jest w całości zrobiony z recyklingowanego niklu, kobaltu i manganu. Surowce pochodzą częściowo z wycofanych baterii pojazdów GM i zostały odzyskane oraz przetworzone przez partnera Cirba Solutions.

General Motors we współpracy z firmą recyklingową Cirba Solutions oraz innymi partnerami zakończył projekt pilotażowy dotyczący systemu recyklingu zamkniętego obiegu dla baterii pojazdów elektrycznych. W ramach tej inicjatywy zrecyklowano baterie kończące swój żywotność pochodzące z pojazdów elektrycznych GM – w tym marki takie jak Cadillac, Chevrolet i GMC – a uzyskane surowce ponownie wykorzystano do produkcji nowych komórek baterii. Najważniejszą cechą jest to, że materiał aktywny katody (CAM) nowych komórek powstaje wyłącznie z recyklingowanego niklu, kobaltu i manganu. Pierwsze pojazdy elektryczne wyposażone w te komórki już opuściły fabryki GM – nie jako pojazdy testowe do weryfikacji, lecz jako zwykłe pojazdy produkcyjne przeznaczone dla klientów.

Dla tego projektu pilotażowego General Motors zebrało 80 baterii wysokonapięciowych ukończyłych swój cykl życia, które zostały przetworzone przez Cirba Solutions w zakładzie recyklingu w Ohio w Stanach Zjednoczonych. Po przetworzeniu mechanicznym powstała tzw. czarna masa, którą dalej udoskonalano w celu oddzielenia zawartych surowców. Proces ten dał ponad 12 ton nowego aktywnego materiału katodowego. Miedź, kobalt i mangan zawarte w tym materiale zostały w 100 procentach przetworzone z recyklingu. Zanim materiał mógł zostać użyty w nowych komórkach baterii, musiał spełniać te same wymagania jakościowe, funkcjonalne i bezpieczeństwa co materiał pochodzący z surowców pierwotnych.

GM wykorzystuje materiały z recyklingu w produkcji seryjnej

Produkcją nowych ogniw zajęła się Ultium Cells, wspólna firma zajmująca się bateriami powstała we współpracy GM i LG Energy Solution. Następnie ogniwka te zostały zmontowane w moduły i zestawy baterii w zakładach GM Factory ZERO oraz Spring Hill. Według General Motors, pierwszymi pojazdami wyposażonymi w te ogniwka z recyklingowanych materiałów są 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 podczas testów ogniwka te wykazały parametry porównywalne z tymi wytwarzanymi z nowych surowców.

GM postrzega ten projekt pilotażowy jako test przyszłego, rozwijającego się źródła surowców. Według firmy obecne procesy recyklingu pozwalają odzyskać do 95 procent niklu, kobaltu i manganu oraz do 80 procent litu, w zależności od procesu i charakterystyki chemicznej baterii. W miarę wzrostu liczby baterii samochodów elektrycznych kończących swój żywot, rośnie również ilość surowców wtórnych. GM stosuje podejście wieloetapowe: baterie powinny najpierw być używane w pojazdach tak długo, jak to możliwe, następnie przerabiane lub przeznaczane na inne zastosowania w magazynowaniu energii, a dopiero pod koniec swojego cyklu życia poddawane recyklingowi. Na przykład GM planuje współpracować z Redwood Materials w celu przeznaczenia około 10 000 baterii z samochodów elektrycznych na zastosowania stacjonarne.

System zamkniętego obiegu ma znaczenie nie tylko z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju. Nikel, kobalt oraz inne surowce do produkcji baterii stanowią kluczowe czynniki kosztowe i ryzykowne w procesie wytwarzania ogniw. Odzyskiwanie tych surowców i ponowne wykorzystanie ich w produkcji ogniw po zakończeniu żywotności baterii może zmniejszyć długoterminową popyt na nowo wydobywane surowce i poprawić bezpieczeństwo dostaw. Dla General Motors, jako producenta z USA, tworzenie wartości na poziomie regionalnym jest również kluczowe: baterie są przetwarzane w Ameryce Północnej, a odzyskane materiały są ponownie wykorzystywane w lokalnej produkcji ogniw i pojazdów.

Porsche stosuje podobne podejście

Zaledwie w zeszłym tygodniu Porsche we współpracy z firmą recyklingową Cylib z Akwizgranu zaprezentowało bardzo podobny projekt pilotażowy. Również tam po raz pierwszy wyprodukowano komórki baterii, w których materiał aktywny katody został w całości stworzony z surowców recyklingowanych. W odróżnieniu od podejścia GM, w rozwiązaniu Porsche oprócz niklu, kobaltu i manganu używa się litu; surowce pochodzą z baterii wysokonapięciowych kończących swój żywot z samochodów marki Porsche. Jednakże Porsche nadal testuje komórki wyprodukowane z tych materiałów w pojazdach prototypowych, a ich integracja w samochody klientów jeszcze nie nastąpiła.

Główna różnica polega na stopniu rozwoju obu projektów: Porsche nadal znajduje się w fazie testowania swoich komórek recyklingowych, dążąc do wykorzystania uzyskanych wyników jako podstawy dla potencjalnego zastosowania w przyszłości w bateriach produkowanych seryjnie. Z kolei w GM komórki recyklingowe zostały już włączone do pakietów baterii pojazdów elektrycznych, które opuściły fabrykę i trafiły do klientów. Porsche planuje również w przyszłości zamknąć cały cykl aż do produkcji seryjnej: od maja 2026 roku stare baterie z niemieckich centrów Porsche są recyklingowane razem z Cylib, a uzyskane surowce mają być dostępne do wykorzystania w nowych komórkach baterii od 2028 roku.