Увеличение доступности отработанных батарей электромобилей станет критически важным фактором, влияющим на растущее распространение технологий хранения энергии на основе батарей вторичного использования. Однако ключевые аспекты, связанные с химическим составом батарей электромобилей и процессами их повторного использования, определят технико-экономическую целесообразность разработки и внедрения этих технологий в коммерческом масштабе, а также их конкурентоспособность по сравнению с системами хранения энергии на основе литий-ионных батарей (BESS) первого срока службы.

Влияние химического состава батарей электромобилей на батареи, находящиеся во вторичном использовании

В аккумуляторах для электромобилей, особенно в Европе и США, преимущественно используется химия NMC (никель-моноксановая химия) для повышения плотности энергии и, следовательно, увеличения запаса хода. Включение никеля и кобальта в катод улучшает экономические показатели переработки аккумуляторов NMC. IDTechEx прогнозирует, что в долгосрочной перспективе все больше аккумуляторов NMC будет отправляться на переработку для извлечения этих ценных и важных сырьевых материалов, которые затем будут повторно использоваться в производстве новых аккумуляторов для электромобилей. В соответствии с Регламентом ЕС об аккумуляторах это также будет важно для производителей оригинального оборудования (OEM), стремящихся выполнить целевые показатели минимального содержания переработанных материалов в новых аккумуляторах для электромобилей.

Однако, с другой стороны, переработка литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов для электромобилей менее экономически целесообразна из-за отсутствия кобальта и никеля в катоде. Поэтому IDTechEx ожидает, что первоначально больше LFP-аккумуляторов для электромобилей будет поставляться для повторного использования в системах вторичной переработки. Тем не менее, историческое внедрение LFP-аккумуляторов для электромобилей на европейском и американском рынках не было столь распространенным, как на китайском. Это может привести к замедлению роста рынка вторичной переработки аккумуляторов в Европе и США в краткосрочной перспективе, по крайней мере, до тех пор, пока не увеличится доступность LFP-аккумуляторов для электромобилей. Новый отчет IDTechEx предлагает более глубокий анализ и обсуждение NMC и LFP для переработки и повторного использования, а также прогнозы доступности LFP-аккумуляторов для электромобилей по типам электромобилей в ключевых регионах, включая Европу, США и Китай, и прогнозы по установке систем хранения энергии вторичного использования в этих регионах.

Проблемы, связанные с высокой стоимостью повторного использования батарей, отслуживших свой срок

Компании, специализирующиеся на повторном использовании отработанных батарей в Европе и США, такие как B2U Storage Solutions, BeePlanet Factory, Connected Energy, Zenobē и Smartville, постоянно разрабатывают и поставляют технологии хранения энергии на основе отработанных батарей, в основном в эти регионы. На общую стоимость повторного использования отработанных батарей влияют многие факторы, включая логистические затраты, материалы и компоненты, а также необходимость ручного вмешательства в процесс повторного использования, такого как ручная проверка, тестирование или сортировка, а также разборка и сборка батарей электромобилей по истечении срока их службы.

В рамках этих ключевых этапов процесса компания IDTechEx выявила несколько основных узких мест, которые существенно влияют на общие затраты на повторное использование. К ним относятся затраты на демонтаж батареи из электромобиля, ее тестирование или сортировку. Не следует недооценивать и логистические затраты. Поскольку в современных условиях батареи, отслужившие свой срок, обычно перевозятся небольшими партиями и на большие расстояния, логистические расходы могут составлять значительную часть общих затрат на повторное использование.

Процессы и материалы, влияющие на общие затраты на повторное использование, и выявленные узкие места. Источник: IDTechEx

IDTechEx прогнозирует снижение стоимости отработанных аккумуляторов для электромобилей в ближайшие годы благодаря появлению B2B-платформ для продажи аккумуляторов. Эти платформы обеспечат более эффективный поток отработанных аккумуляторов между производителями оригинального оборудования (OEM) и дилерами, потенциально предоставляя ключевую информацию о состоянии аккумуляторов на момент окончания срока их службы, что упростит принятие решений дилерами. Поставщики платформ также могут хранить эти аккумуляторы на складе OEM-производителя, потенциально снижая часть затрат на хранение отработанных аккумуляторов для OEM-производителя. Платформы могут взимать плату с OEM-производителей за использование своих платформ и/или получать комиссионные выплаты с продаж отработанных аккумуляторов.

В некоторых случаях рынки уже предлагают отработанные батареи электромобилей по ценам от 25 до 75 долларов США за кВт⋅ч, хотя и в относительно небольших объемах. В целом, повышение эффективности торговли большими объемами отработанных батарей с реселлерами (т. е. улучшение эффекта масштаба) приведет к снижению средней стоимости отработанных батарей электромобилей за кВт⋅ч. Это будет ключевым моментом для реселлеров, стремящихся предлагать технологии хранения энергии на основе батарей (BESS) с вторичным сроком службы по ценам, более конкурентоспособным по сравнению с технологиями литий-ионных батарей с вторичным сроком службы. В отчете IDTechEx анализируются затраты в процессе повторного использования на основе первичных интервью с ключевыми заинтересованными сторонами, рассматриваются другие узкие места в затратах в процессе повторного использования батарей с вторичным сроком службы, проводится анализ чувствительности для различных сценариев повторного использования и описываются пути снижения затрат.

Конкуренция с первыми в своем классе литий-ионными системами хранения энергии и перспективы на будущее

Технологии хранения энергии на основе отработанных батарей (BESS) обычно демонстрируют более низкую производительность, чем технологии хранения энергии на основе литий-ионных батарей первого срока службы. Это связано с деградацией батарей электромобилей в течение их первоначального срока службы. Поэтому эти системы должны быть дешевле, чем системы на основе литий-ионных батарей первого срока службы, чтобы быть более конкурентоспособной технологией хранения энергии для потребителей. Спад в технологиях хранения энергии на основе литий-ионных батарей первого срока службы в последние годы значительно затруднил для компаний, занимающихся перепрофилированием батарей, продвижение и разработку своих технологий хранения энергии на основе отработанных батарей. Это привело к устойчивому росту рынка отработанных батарей в последние годы.

Для повторного использования крайне важно изучить возможности снижения затрат на повторное использование по всем направлениям, включая логистику, материалы, компоненты и сам процесс повторного использования. Для повышения привлекательности технологий хранения энергии на вторичном рынке можно также использовать альтернативные бизнес-модели, такие как хранение энергии как услуга (BSaaS) или лизинг батарей. Эти бизнес-модели анализируются компанией IDTechEx в новом отчете о рынке. В конечном итоге, растущая доступность отработанных батарей электромобилей (LFP) в Европе и США должна помочь снизить их стоимость, позволяя повторным пользователям предлагать свои отработанные батареи клиентам по более низкой цене. Однако долгосрочная коммерческая жизнеспособность технологий хранения энергии на вторичном рынке также зависит от стоимости литий-ионных батарей первого поколения, которая продолжает снижаться и еще не достигла своего минимума.

Автор: Конрад Николс, старший технологический аналитик компании IDTechEx