Компания General Motors внедряет материалы от переработанных аккумуляторов в автомобили клиентов

Компания General Motors создала свои первые серийные автомобили с аккумуляторными элементами, в которых активный материал катода полностью изготовлен из переработанного никеля, кобальта и марганца. Сырье отчасти поступает из снятых с эксплуатации аккумуляторов автомобилей GM и было восстановлено и обработано партнерской компанией Cirba Solutions.

Компания General Motors совместно с компанией по переработке Cirba Solutions и другими партнерами завершила пилотный проект по созданию системы замкнутого цикла переработки аккумуляторов электромобилей. В рамках этой инициативы были переработаны аккумуляторы, вышедшие из употребления в электромобилях GM, включая модели брендов Cadillac, Chevrolet и GMC; полученные сырьевые материалы были использованы для производства новых аккумуляторных элементов. Особенностью является то, что активный материал катода новых элементов полностью изготовлен из переработанного никеля, кобальта и марганца. Первые электромобили, оснащенные этими элементами, уже покинули заводы GM — не в качестве тестовых образцов для проверки, а как обычные серийные электромобили для клиентов.

Для пилотного проекта компания General Motors собрала 80 аккумуляторов высокого напряжения, срок службы которых истек, после чего они были обработаны компанией Cirba Solutions на предприятии по переработке в штате Огайо, США. После механической обработки получалась так называемая черная масса, которую дальше перерабатывали для разделения содержащихся в ней сырьевых материалов. В результате этого процесса было получено более 12 тонн нового активного вещества катода. Никель, кобальт и марганец в этом материале были на 100 процентов переработаны. Прежде чем использовать его в новых аккумуляторных элементах, материал должен был соответствовать тем же требованиям к качеству, характеристикам и безопасности, что и материал, полученный из первичных сырьевых материалов.

GM внедряет переработанные материалы в серийное производство

Производством новых элементов батарей занималась компания Ultium Cells — совместное предприятие GM и LG Energy Solution, специализирующееся на батареях. Затем эти элементы собирались в модули и пакеты батарей на заводах GM Factory ZERO и Spring Hill. По информации General Motors, первыми автомобилями, оснащенными этими элементами из переработанных материалов, стали Cadillac Lyriq, Lyriq-V, Vistiq, Escalade IQ и Escalade IQL, а также Chevrolet Silverado EV Trail Boss и GMC Sierra EV AT4. GM подчеркивает, что в ходе тестов эти элементы показали характеристики, сопоставимые с характеристиками элементов, изготовленных из новых сырьевых материалов.

GM рассматривает этот пилотный проект как тест для будущего источника сырья, который будет развиваться. По словам компании, существующие процессы переработки позволяют восстановить до 95 процентов никеля, кобальта и марганца, а также до 80 процентов лития в зависимости от метода и химического состава аккумуляторов. По мере увеличения количества аккумуляторов электромобилей, вышедших из употребления, растет и объем вторичного сырья. GM придерживается многоступенчатого подхода: сначала аккумуляторы должны использоваться в транспортных средствах как можно дольше, затем реконструироваться или находить новое применение в стационарных системах хранения, а перерабатываться — только в конце их срока службы. Например, GM планирует совместно с Redwood Materials переиспользовать около 10 000 аккумуляторов электромобилей в стационарных устройствах.

Система замкнутого цикла имеет важное значение не только с точки зрения устойчивости. Никель, кобальт и другие сырьевые материалы для аккумуляторов являются ключевыми факторами затрат и рисков при производстве элементов питания. Восстановление этих материалов и их повторное использование в производстве после окончания срока службы аккумулятора может снизить долгосрочную потребность в новодобытых сырьевых материалах и улучшить безопасность поставок. Для General Motors, как американского производителя, создание ценности в регионе также имеет критическое значение: аккумуляторы обрабатываются в Северной Америке, а восстановленные материалы снова используются в местном производстве элементов питания и автомобилей.

Porsche следует аналогичному подходу

Всего на прошлой неделе Porsche совместно с ахенской компанией по переработке Cylib представили очень похожий пилотный проект. Там впервые также были произведены аккумуляторные элементы с катодным активным веществом, полностью изготовленным из переработанных сырьевых материалов. В отличие от подхода GM, в технологии Porsche помимо никеля, кобальта и марганца используется литий; сырье поступает из вышедших из употребления высоковольтных аккумуляторов с собственных автомобилей Porsche. Однако Porsche по-прежнему тестирует элементы, произведенные из этих материалов, в прототипах автомобилей, и их интеграция в автомобили клиентов пока не состоялась.

Ключевое отличие заключается в степени зрелости обоих проектов: Porsche все еще находится на этапе тестирования своих устройств для переработки, стремясь использовать полученные результаты в качестве основы для возможного применения в батареях серийного производства в будущем. В то же время в GM устройства для переработки уже были интегрированы в батарейные блоки электромобилей, которые покинули завод и были доставлены клиентам. Porsche также планирует в будущем полностью закрыть цикл до уровня серийного производства: с мая 2026 года старые батареи из немецких центров Porsche перерабатываются совместно с Cylib, и ожидается, что восстановленные сырьевые материалы будут доступны для новых батарейных элементов с 2028 года.