General Motors впроваджує матеріали від перероблених акумуляторів у автомобілі клієнтів

Компанія General Motors створила свої перші серійні автомобілі з акумуляторними елементами, активний матеріал катоду яких повністю виготовлений з переробленого нікелю, кобальту та марганцю. Сировина частково походить з вибутких акумуляторів автомобілів GM та була вилучена та оброблена партнером Cirba Solutions.

General Motors разом із компанією з переробки Cirba Solutions та іншими партнерами завершили пілотний проект щодо системи замкнутого циклу переробки акумуляторів електромобілів. У рамках цієї ініціативи були перероблені акумулятори, які вийшли з експлуатації у електромобілях GM – включаючи моделі марок Cadillac, Chevrolet та GMC – а отримані сировинні матеріали використовувалися для виробництва нових акумуляторних елементів. Особливістю є те, що активний матеріал катоду (CAM) нових елементів виготовлений повністю з переробленого нікелю, кобальту та марганцю. Перші електромобілі, оснащені цими елементами, вже покинули заводи GM – не як тестові автомобілі для перевірки, а як звичайні серійні електромобілі для клієнтів.

Для пілотного проекту компанія General Motors зібрала 80 акумуляторів високої напруги, які вийшли з експлуатації, і їх обробила компанія Cirba Solutions на заводі з переробки в штаті Огайо, США. Після механічної обробки у результаті отримали так звану чорну масу, яку подальшою переробкою розділили на складові сировини. Цей процес дав понад 12 тонн нового активного матеріалу катоду. Нікель, кобальт та марганець у цьому матеріалі були на 100 відсотків перероблені. Перш ніж матеріал використовували у нових акумуляторних елементах, він мусив відповідати тим самим вимогам щодо якості, продуктивності та безпеки, що й матеріал, отриманий з первинної сировини.

GM використовує перероблені матеріали у серійному виробництві

Виробництво нових елементів було здійснене компанією Ultium Cells — спільним підприємством GM та LG Energy Solution у сфері акумуляторів. Потім ці елементи були зібрані у модулі та пакети акумуляторів на заводах GM Factory ZERO та Spring Hill. За даними General Motors, першими автомобілями, оснащеними цими елементами з перероблених матеріалів, є Cadillac Lyriq, Lyriq-V, Vistiq, Escalade IQ та Escalade IQL, а також Chevrolet Silverado EV Trail Boss та GMC Sierra EV AT4. GM підкреслює, що під час тестування елементи продемонстрували характеристики, порівнянні з тими, що виготовлені з нових сировин.

GM розглядає цей пілотний проект як тест для майбутнього джерела сировини, яке буде постійно розвиватися. За даними компанії, сучасні процеси переробки дозволяють відновити до 95 відсотків нікелю, кобальту та марганцю, а також до 80 відсотків літію, залежно від процесу та хімічного складу акумуляторів. У міру зростання кількості акумуляторів електромобілів, які вийшли з експлуатації, зростатиме й обсяг вторинної сировини. GM застосовує багатоетапний підхід: спочатку акумулятори мають використовуватися в транспортних засобах якомога довше, потім — реконструюватися або переозначуватися для застосування у стаціонарних системах зберігання, а лише наприкінці їхнього життєвого циклу — перероблятися. Наприклад, GM планує співпрацювати з Redwood Materials для переозначення близько 10 000 акумуляторів з електромобілів для застосування у стаціонарних системах.

Система з закритим циклом має велике значення не лише з точки зору сталого розвитку. Нікель, кобальт та інші сировини для акумуляторів є ключовими факторами витрат та ризиків у їх виробництві. Відновлення та повторне використання цих матеріалів після закінчення терміну служби акумулятора може зменшити довгостроковий попит на ново видобуті сировини та покращити безпеку постачання. Для General Motors, як американського виробника, створення цінності на регіональному рівні також є критично важливим: акумулятори обробляються у Північній Америці, а відновлені матеріали повертаються для використання у місцевому виробництві акумуляторів та автомобілів.

Porsche дотримується схожого підходу

Лише минулого тижня Porsche разом із компанією з переробки матеріалів Cylib з міста Ахен представила дуже схожий пілотний проект. Там також уперше були виготовлені акумуляторні елементи з катодним активним матеріалом, повністю створеним з перероблених сировинних матеріалів. На відміну від підходу GM, у проекті Porsche окрім нікелю, кобальту та марганцю використовується літій; сировина походить з акумуляторів високої напруги, які закінчили своє життя та використовувалися у власних автомобілях Porsche. Однак Porsche все ще тестує елементи, виготовлені з цих матеріалів, у прототипах автомобілів, і їхнє впровадження у автомобілі клієнтів ще не відбулося.

Ключова різниця полягає у ступені зрілості обох проектів: Porsche все ще перебуває на етапі тестування своїх клітин для переробки, прагнучи використати отримані результати як основу для можливого майбутнього застосування у батареях серійного виробництва. У GM, з іншого боку, клітини для переробки вже були інтегровані у блоки акумуляторів електромобілів, які покинули завод та були доставлені клієнтам. Porsche також планує у майбутньому створити повний цикл від початку до серійного виробництва: з травня 2026 року старі акумулятори з німецьких центрів Porsche переробляються разом із Cylib, а відновлені сировини мають стати доступними для нових акумуляторних клітин з 2028 року.