Gamla elbilsbatterier

Vad händer med elbilens batterier när de blir för gamla? Hur länge håller de? Vart tar de vägen när bilen skrotas? Hur mycket belastar de miljön? Deponeras de eller kan något återvinnas? Det finns många frågor kring vad som händer med elbilars batterier mot slutet på deras livscykel.

En elbils batterier har längre livslängd än själva bilen. Som vi tidigare rapporterat försämras Tesla Model S batterier med 7% efter 10,000 mil eller tre år, vilket nu kommer först. Andra elbilar uppvisar liknande siffror. När bilen är skrotfärdig om ett antal år och ett antal tiotusen mil har batterierna fortfarande mycket kapacitet kvar att ge. De kan visserligen inte lagra lika mycket energi längre som när de var nya, men efter 15 år och 30,000 mil finns ändå 60%-70% av ursprungskapaciteten kvar. Batterierna duger då inte längre till att användas i bilar men kan användas i andra sammanhang.

Efter att ha gjort sitt i bilen kan batterierna användas som stationära batterier som lagrar energi. Till exempel om någon har monterat solceller på sitt hus men vill kunna använda den genererade elektriciteten på natten också. Flera elbilstillverkare testar nu sådana lösningar där gamla elbilsbatterier får ett andra liv. Och privata entusiaster slåss om de få batterier från tex krockade elbilar som man kan få tag på.

Efter att batterierna blivit så dåliga att de inte ens duger som stationära batterier återvinns de. Ingredienserna i ett batteri blir inte förbrukade utan kan återvinnas till nya batterier. Batterierna innehåller ämnena i redan förädlade former så tillverkaren slipper köpa in råmalm och purifiera den. Istället för tex kopparmalm från en koppargruva kan man ta ren färdigbearbetad kopparmetall från gamla batterier.

Fast ovanstående var den enkla beskrivningen om vad som kommer att hända med gamla elbilsbatterier. Verkligheten är… lite mer komplext. Som vanligt.

Till att börja med finns det inga gamla elbilsbatterier än över huvud taget. De första elbilarna med litiumjonbatterier som dök upp för mindre än tio år sedan rullar ju fortfarande runt på gatorna! Och elbilar i större volymer har först börjat levereras för några enstaka år sedan. Så inget av denna andrahandsmarknad och återvinning finns än, helt enkelt för att det finns inga gamla batterier. Än. De används ju fortfarande. De enstaka batterier som kommer från krockade bilar är för lite i volym för storskaliga processer.

Gamla elbilsbatterier kan användas som stationära energilager – men de är inte optimalt anpassade för det. Många elbilstillverkare har börjat experimentera med pilotprojekt med sådana anläggningar. Men Teslas utvecklingschef JB Straubel menar att de har räknat på det om och om igen och kommit fram till att det faktiskt är bättre att återvinna batterierna direkt när bilen skrotas och istället tillverka batterier anpassade för stationärt bruk av materialet. Stationära batterier i energilager laddas och urladdas på annat sätt än de i elbilar. Annorlunda användningsområden kräver andra batterikemier för optimal utnyttjande. Gamla batterier kan även ställa till för pålitligheten på energilagren. Medan vissa betraktar “batteri som batteri” har Tesla kommit längre i tankeprocessen och tillverkar redan idag olika batterityper för sina elbilar och sina stationära energilager. Det är mycket möjligt att i framtiden kommer fler följa Teslas föreslagna väg och hoppa över användningen av gamla elbilsbatterier i energilager utan återvinna dem på en gång när bilen skrotas och istället tillverka batterier specialiserade för energilagring av dem. Men då måste återvinningsgraden av batterierna höjas rejält.

Effektiv återvinning kräver stora volymer av likadana battericeller. Dagens försök att återvinna litiumjonbatterier hindras av enorma mångfalden på cellerna. De batterier som återvinns idag kommer främst från andra laddbara apparater än bilar. Då är problemet att det finns ett otal olika batterityper, batteriförpackningar, batterikemier vilket gör deras återvinning krånglig, problemfylld, och småskalig. Elbilar däremot innehåller enorma mängder exakt likadana batterier. Då kan mycket mer effektiva återvinningsmetoder tillämpas som anpassas exakt efter batteritypen ifråga. Bara en så enkel sak som att öppna upp batterierna kan då automatiseras – vilket det inte går idag när återvinningsbolagen får in massa olika batterier med olika slags kapslingar.

Tesla Motors planerar att i sin batterifabrik Gigafabriken även ta emot uttjänta gamla batterier från skrotade Teslor. Då kan de bygga en optimerad robotiserad process som endast ska hantera ett slags batteri, öppna den och sortera isär och återvinna de enskilda komponenterna i batterierna. Genom att specialisera sig på återvinning av endast sina egna batterier kan de komma mycket närmare hundraprocentig återvinning än de generella återvinningsprocesser som finns idag. Det är med tanke på en så hög grad återvinning som JB Straubel menar att det är mer effektivt att återvinna batterierna på en gång när bilen skrotas och bygga batterier specialiserade för energilagring än att bara oförändrat försöka använda elbilsbatterier i stationära energilager.

Vad är det som återvinns?

Tidningen Ny Teknik gick ut för några dagar sedan och försökte skapa rubriker kring att litiumet i litiumjonbatterier återvinns inte. “Litiumet i batterierna går förlorat” och “Duktiga ingenjörer kan lösa litium-frågan” var några av deras rubriker. På grund av batteriernas namn har de snöat in sig på 2% av batteriernas innehåll.

Litiumjonbatteriers aktiva ingredient heter litium, därav namnet – men litium utgör endast 2% av batteriernas innehåll! Den är dessutom en ganska så billig metall att få tag på. Idag återvinns kobolt, nickel och kopparfolien (Cu Foil) från batterierna – tre dyra metaller som är lönsamt att återvinna redan med dagens små volymer. Med de småskaliga närmast hantverksmässiga återvinningsmetoder återvinningsföretagen tvingas till på grund av de inkomna batteriernas mångfald siktar de in sig enbart på de tre dyraste metallerna – som ändå utgör en fjärdedel av materialet i ett batteri. Kobalt kostar runt 40,000 dollar per ton, litium endast runt 9,000 – och det finns mer än tre gånger så mycket kobolt i batterierna än litium.

I framtiden, när biltillverkarna själva sätter upp specialiserade anläggningar för att återvinna deras egna uttjänta elbilsbatterier kan de dra nytta av att cellerna ser likadana ut och återvinna mycket mer av innehållet. Med dagens ökande litiumpris (priset har tredubblats de senaste tio åren) kanske det även kommer bli lönsamt att utvinna även de 2% litium batterierna innehåller. Men stora vinsten ligger i att återvinna de mer dyrbara övriga metaller som batteriet innehåller större mängder av.

Så enkla sanningen i början av artikeln kan bli lite mer komplicerad i verkliga livet. Vi kommer se företag födas som använder batterier från skrotade elbilar i stationära energilagringslösningar. Vi kommer även se elbilstillverkare som själva kommer återvinna sina batterier för att tillverka nya. Men batterierna kommer återvinnas – de innehåller alldeles för dyrbara metaller för att bara deponeras någonstans.

TCS två år sedan: Stuva undan

För två år sedan visade vi vikten av hur viktigt det är att lägga undan alla sina saker innan man demonstrerar bilens prestanda. På den tiden var acceleration endast “insane” – nuförtiden med “ludicrous” är det ännu viktigare att inte låta saker bara ligga omkring i kupén.