EVバッテリーの廃棄について知っておくべきことすべて

電気自動車に関してよく聞かれる懸念の 1 つです。「EV のバッテリー パックは使い果たされたらどうなるのですか?」 特定の種類の小型電池をゴミ箱に捨ててはいけないことになっていますが、では、重さ数百ポンドの電池はどうなるのでしょうか? 結局埋め立て地に行き着くだけなのでしょうか？

この質問に答えるには、トヨタ プリウスやホンダ インサイトで使用されているような小型高電圧バッテリー パックの廃棄によって確立された前例を単純に参照することができます。 これらのパックは寿命を終えても埋め立て地に捨てられることはありません。

EVのバッテリーはリサイクル可能ですか?

自動車リサイクル業者（以前はジャンクヤードとして知られていた業者）は、バッテリーを廃棄する代わりに専門会社にバッテリーを送り、そこでパックを解体し、ワイヤ、回路、プラスチック、実際のセルなどのさまざまな素材に分解します。 セルと回路を粉砕して、ニッケルやリチウムなど、その中のさまざまな金属を分離し、精製します。

ディーラーはまた、自動車メーカーが設定した回収プログラムに基づいて、使用済みのハイブリッド パックを責任を持って処分します。回収プログラムは、これらのバッテリーを同じリサイクル業者に送り、同じ解体手順を受けさせます。 トヨタが米国でハイブリッド車の大部分を販売していることを考えると、トヨタのプログラムはおそらく最も注目すべきものである。

電気自動車のバッテリーのリサイクル

EV バッテリーはハイブリッド車で使用されるバッテリーより 20 ～ 100 倍のエネルギーを保持しますが、小型バッテリーとほぼ同じ方法でリサイクルされます。 パックは、バッテリーの分解とコンポーネントのリサイクルを専門とする施設に出荷されます。 特定の部品は簡単です。鉄、銅、アルミニウムの金属くずは通常、全国的な金属リサイクルの流れに送られます。 プラスチックはリサイクルできないかもしれませんが、EV バッテリー パックの総内容物に占める割合はわずかです。

重要物質の流れ

最も魅力的なのは細胞そのものです。 これらは新品の場合、完全なバッテリーパックの中で最も高価な部分であり、その賞品はリチウム、コバルト、マンガン、ニッケル、そして程度は低いですがアルミニウムです。 セルは粉砕され、結果として得られるストリームはさまざまな方法で精製され、プロセスの最後に目的の金属が純粋に供給されます。

物品のリサイクルは多くの業界で大きなビジネスとなっており、自動車事業も例外ではなく、自動車のボディの大部分を占める鉄鋼やアルミニウムなどの金属は、通常、自動車の耐用年数の終わりにリサイクルされます。 ただし、EV はバッテリーの金属のおかげで独特です。

2017年、自動車関連スタートアップで豊富な経験を持つシリコンバレーのテクノロジー起業家が、バッテリーの回収とリサイクルを拡大するために自分の会社を立ち上げた。 テスラの初期の従業員の一人である JB ストラウベル氏 (元最高技術責任者でもある) は、バッテリーのリサイクルと供給のスタートアップの立ち上げを発表し、数億ドルのベンチャーキャピタルを調達しました。 レッドウッド・マテリアルズは現在、リノ地区にあるテスラの電池製造施設からほど近いネバダ州カーソンシティに本社を置いている。 バッテリー鉱物の供給に注力するというストローベル氏の決定は投資競争に拍車をかけ、バッテリーリサイクル業界のさまざまな分野でベンチャー資金提供を受けた新興企業や企業体が十数社出現した。

現在、レッドウッド社の最大の課題は、リサイクルに十分な数のEVバッテリーを調達することだ。 同社は、自動車リサイクル業者の業界団体やフォードやフォルクスワーゲンなどの自動車メーカーと協力して、粉砕機や精製機に供給する使用済み細胞の供給を増やすプログラムを立ち上げた。 米国エネルギー省は、ネバダ州の工場を建設するためにレッドウッドに20億ドルの融資さえ与えた。

使用済みEVバッテリーに第二の人生はあるのか?

EV バッテリー パックは、元の容量の 70 ～ 75 パーセント以下になった時点で寿命に達したと見なされます。 この目標に達するには 10 年以上かかる可能性があります。 ピーク容量の 4 分の 1 以上が失われているにもかかわらず、老朽化し​​たバッテリー パックは依然として十分なエネルギー貯蔵量を提供しており、20 ～ 90 キロワット時、つまり平均的なアメリカの家庭で最大 3 日分の電力を蓄えられます。 使用済みパックを購入して再利用する強力な「二次使用」産業が生まれ、パックの寿命をさらに 10 年以上延ばす可能性があると長い間考えられてきました。

ただし、これはどのような規模でも起こったことはありません。 確かに、自動車メーカーは初期の実証プロジェクトを導入し、いくつかのエネルギー貯蔵設備は現在さまざまな国で稼働していますが、オンサイトエネルギー貯蔵の潜在的な顧客の大部分は、用途や用途が不明な多種多様な中古EVパックよりも新鮮な新しいセルを好み続けています。サイクル（基本的には運転による消耗）。

現在、新しいセルが劇的に安くなり、古いバッテリーパックからの使用済みセルを購入、輸送、再利用、再販するビジネスモデルが存在するかがもはや明らかではないほど、再利用の課題は特に困難です。

EVバッテリーリサイクルの未来

使用済みのバッテリーパックが単に地面に捨てられないようにするのは、内部に含まれる貴重な金属であるリチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、アルミニウムです。 世界最大の自動車市場（中国、北米、欧州）でEVへの移行が進む中、バッテリーの需要は2020年代から30年代にかけて急増するとみられる。 また、特に環境保護措置を講じている国では、新しい鉱山の立ち上げには長い時間がかかります。

ガソリンとして燃焼するとエネルギーが失われる液体炭化水素とは異なり、コバルトの原子は、どれだけ多くのバッテリーに使われているかに関係なく、コバルトの原子です。したがって、耐用年数が終了した EV バッテリーは、将来のコバルトの供給源となります。すでに地面から抽出され、きちんと箱に詰められた貴重な金属。

確かに、バッテリーパックとそのセル、モジュールは分離して粉砕する必要があり、有用な金属をプラスチック廃棄物から分別する必要があることは言うまでもありませんが、ここでリサイクルされたバッテリー金属には、新たに採掘されたコバルトやニッケルにはない大きな利点があります。すでに北米にあります。 バイデン大統領が署名したインフレ抑制法には、2030年代までの米国の電池生産に対する巨額の補助金が含まれている。

インフレ抑制法の EV 購入奨励金は、現在世界の EV バッテリー金属のほとんどの供給源である中国を含まない国々からバッテリー鉱物が供給されている車両にのみ適用されます。 しかし、EVバッテリーの金属は、最初に採掘されたときは中国から来た可能性があるが、米国のリサイクル業者がセルを成分金属に分離すると、その「新しい」リチウムまたはニッケルは現在米国産とみなされます。

したがって、EV のバッテリー パックが寿命に達したときの廃棄について心配する必要はありません。 おそらく、それは慎重に収集され、構成部品に分解され、その時点でその基本的な構成要素は、おそらく次の EV 用のさらなるバッテリーに戻されるでしょう。