نیسان رویکرد طولانی و پیچیده ای را برای بازیافت باتری های قدیمی EV اتخاذ می کند

در یک شهر ساحلی کوچک در شمال شرقی ژاپن، کارگران کارخانه در حال جدا کردن باتری‌های قدیمی از اولین خودروهای الکتریکی جهان هستند و آنها را برای زندگی دوم آماده می‌کنند. استفاده مجدد از باتری ها می تواند به صنعت خودرو کمک کند تا به وعده خود برای ایجاد یک انتقال واقعا سبز عمل کند. اما زمان‌بر و در حال حاضر بی‌سود است.

مدل های اولیه لیف تمام برقی شرکت نیسان موتور که برای اولین بار تقریبا 13 سال پیش به فروش رفت، به پایان عمر خود رسیده اند. در تلاشی برای سبز کردن پایان زندگی خودروها مانند کارشان، باتری‌های مستعمل آن‌ها در نمایندگی‌های نیسان در ایالات متحده و ژاپن جمع‌آوری می‌شوند و به کارخانه در نامی، فوکوشیما، شهری که در سال 2011 در اثر سونامی ویران شده بود فرستاده می‌شوند. و یک فاجعه هسته ای

مهندسان این کارخانه که توسط شرکت انرژی 4R اداره می‌شود – سرمایه‌گذاری مشترک نیسان با خانه تجاری Sumitomo Corp. – ساعت‌ها را روی هر بسته باتری قبل از ارسال آن‌ها صرف می‌کنند، عمدتاً برای استفاده مجدد در خودروی الکتریکی دیگر اما گاهی اوقات برای استفاده مجدد در دستگاه‌های دیگر. ، مانند ژنراتورهای پشتیبان.

جمع‌آوری و استفاده مجدد از باتری‌های EV از دور ریختن آنها در محل‌های دفن زباله، جایی که ممکن است سموم آزاد کنند، یا ذوب شدن و جدا شدن فلزات خود، که در صورت نادرست انجام شدن می‌تواند خطرناک باشد، جلوگیری می‌کند. همچنین باعث کاهش اتکای صنعت به استخراج عناصر پرهزینه خاکی کمیاب مانند لیتیوم و کبالت و کاهش انتشار کربن در ساخت باتری‌های الکتریکی می‌شود – بخش تاریک تجارت خودروهای سبز.

یوتاکا هوری، رئیس 4R Energy، می‌گوید: علاوه بر این، ایجاد بازار بزرگ‌تری برای باتری‌های مستعمل می‌تواند بازار دست دوم خودروهای الکتریکی را نیز با افزایش طول عمر و افزایش ارزش فروش مجدد آن‌ها تقویت کند که این امر پذیرش آنها را تسریع می‌کند. هوری هنگام بازدید از کارخانه ای که در سال 2018 با حمایت دولت محلی افتتاح شد، گفت: «برای تکثیر خودروهای الکتریکی، باید خرید و فروش برای مشتریان آسان تر شود. مقامات نامی پس از از دست دادن 90 درصد جمعیت خود در تخلیه پس از فاجعه فوکوشیما، در تلاش برای جذب صنایع به این منطقه هستند.

با توجه به اینکه همه راکتورهای هسته ای در این منطقه در حال حاضر از رده خارج شده اند، مقامات به دنبال میزبانی از مشاغلی هستند که با انرژی های تجدیدپذیر و سایر فناوری های جدید سروکار دارند. از آنجایی که این پروژه به تحقق هدف نیسان برای پایدارتر و محبوب‌تر کردن خودروهای الکتریکی کمک می‌کند، سودآوری هرگز یک اولویت فوری نبود. اما 4R امیدوار است که با گذشت زمان، به تنهایی به یک تجارت سودآور تبدیل شود.

در نگاه اول، کارخانه چندان پیشرفته به نظر نمی رسد. ربات ها و سایر تجهیزات اتوماسیون، که این روزها در اکثر کارخانه های خودروسازی رایج است، قابل توجه نیستند. در عوض، بیشتر کارها به صورت دستی توسط 9 مهندس که اکثراً بومی هستند انجام می شود.

به گفته تاتسو یوشیدا، تحلیلگر بلومبرگ، یک باتری EV استفاده مجدد می تواند تقریباً نصف قیمت باتری جدید قیمت داشته باشد. او می گوید آنچه نیسان را از سایر سازندگان خودروهای برقی متمایز می کند این است که زیرمجموعه 4R آن بر استفاده مجدد از باتری ها به جای بازیافت آنها تمرکز کرده است. استفاده مجدد مستلزم تعویض سلول‌های فرسوده با سلول‌های سالم است تا عمر باتری قدیمی اما همچنان در حال کار باشد. هنگام بازیافت باتری، فلزات خاکی کمیاب و سایر قطعات مفید آن استخراج شده و برای تولید چیزی جدید استفاده می شود.

در کارخانه 4R در Namie، این فرآیند با برش دادن بسته های باتری برای ارزیابی وضعیت آنها آغاز می شود. وزن هر بسته 300 کیلوگرم (661 پوند) و شامل 48 ماژول است که هر کدام از دو باتری تشکیل شده است. هنگامی که قسمت های داخلی در معرض دید قرار می گیرند، برای ارزیابی اولیه به رایانه وصل می شوند.

کارگران بسته‌ها را در یک اتاق دربسته که آن را سونا می‌نامند، تحت آزمایش استرس قرار می‌دهند و مکرراً آنها را در معرض دمای بسیار بالا و پایین قرار می‌دهند. این اطلاعات در مورد میزان خرابی و محدوده باقی مانده در هر باتری ارائه می دهد. هوری با حرکت به سمت سونا می گوید: «این داده ها همه چیز هستند.

او می‌گوید این داده‌ها، همراه با اطلاعات پس‌زمینه مالکان قبلی – که گاهی می‌تواند شامل همه چیز از جغرافیای آنها گرفته تا تاریخچه رانندگی باشد – بینش‌هایی را در مورد چگونگی تحلیل رفتن باتری‌های EV در طول زمان در محیط‌های مختلف ارائه می‌کند و زمینه را برای پیشرفت‌های آینده در توسعه باتری فراهم می‌کند.

این رویکرد داده‌های سنگین و کار فشرده در تضاد شدید با روش بازیافتی است که توسط خودروسازانی مانند تسلا و BYD دنبال می‌شود که باتری‌های پایان عمرشان را تجزیه می‌کنند و مواد معدنی خام آن‌ها را استخراج می‌کنند تا در باتری‌های کاملاً جدید استفاده شوند. در حالی که هر دو روش باعث می‌شوند باتری‌های مستعمل به زباله‌دان ختم نشوند، آزمایش‌های گسترده 4R Energy به آن اجازه می‌دهد تا مقدار بیشتری از آنچه باقی مانده را نجات دهد، به این معنی که ضایعات کمتری وجود دارد. اما تا حدی به دلیل جمع آوری داده ها، این فرآیند بسیار زمان بر است.

کالین مک کراچر، تحلیلگر BloombergNEF می‌گوید که بازیافت باتری با افزایش حجم ممکن است آسان‌تر شود، اما بازیافت و استفاده مجدد هر دو نقشی در آینده خواهند داشت. او می‌گوید: «استفاده مجدد از باتری اغلب وقت‌گیرتر از بازیافت است، اما به شرکت اجازه می‌دهد تا از مواد باتری بیشتری استفاده کند.

4R جزئیات مالی را فاش نمی کند، به جز اینکه معتقد است مقیاس بزرگتر در نهایت به سودآوری آن کمک می کند. Horie می گوید مصرف 4R از سال 2018 سالانه دو برابر شده است و اکنون هر سال “هزاران باتری” دریافت می کند. همچنین اکنون ظرفیت ذخیره سازی 2000 باتری در سه مکان در فوکوشیما دارد. اما حتی با چنین رشدی، مشخص نیست که آیا 4R به مقیاس مورد نیاز برای کسب سود خواهد رسید یا خیر.

لیف نیسان هرگز با رانندگان رونق نداشت و از زمان شروع تولید در سال 2010 تنها 646000 خودرو فروخت. اولین پذیرندگان وسایل نقلیه آگاه از محیط زیست در عوض به سراغ خودروهای هیبریدی مانند تویوتا پریوس رفتند و توجه در سال‌های اخیر به مدل‌های تمام الکتریکی شیک‌تر تسلا معطوف شده است.

4R Energy در حال حاضر تنها باتری‌های قدیمی لیف را کنترل می‌کند، اما در حال برنامه‌ریزی برای گسترش مقیاس خود با کار با سایر مدل‌های نیسان از جمله ساکورا، یک خودروی الکتریکی جدیدتر محبوب در ژاپن است. همچنین تلاش می‌کند باتری‌های قدیمی را به تجهیزات متنوع‌تری از جمله واحدهای ذخیره‌سازی انرژی برای باد، خورشید و سایر انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل کند.

Tooru Futami که در شرکت 4R Energy پس از فعالیت حرفه ای در نیسان در حال توسعه Leaf کار می کرد، می گوید باتری هایی که امروزه ساخته می شوند برد بهتر و طول عمر بیشتری نسبت به باتری های قدیمی دارند و رقابت را برای باتری های مستعمل دشوار می کند. اما او معتقد است که با پیوستن باتری‌های دوربرد به جریان بازیافت و بهبود عملکرد باتری، این مزیت به مرور زمان کاهش می‌یابد. Futami که اکنون یک محقق در شرکت بازی های موبایل و تجارت الکترونیک DeNa در توکیو است، می گوید: «به مرور زمان، این شکاف کاهش خواهد یافت.

لیف پیشتاز بود، اما باتری‌های اولین تسلا و دیگر خودروهای الکتریکی اولیه نیز به پایان استفاده خود نزدیک می‌شوند، به این معنی که بازیافت و بازسازی باتری تازه شروع به کار کرده است. افزایش اخیر در فروش خودروهای برقی به معنای رشد بیشتر در آینده است. بر اساس پیش‌بینی‌های BNEF، تا سال 2025 حدود 77 میلیون خودروی برقی در جاده‌ها عرضه می‌شود که این رقم تا سال 2030 به 229 میلیون خواهد رسید.

حتی در ژاپن که خودروهای برقی تنها 1.7 درصد از خودروهای سواری فروخته شده در سال گذشته را به خود اختصاص دادند، شرایط در حال تغییر است. نیسان گفت در ماه فوریه 27 مدل EV معرفی خواهد کرد. و شرکت تویوتا موتور، پس از سال‌ها تمرکز بر روی خودروهای هیبریدی و بنزینی، قصد دارد در چند سال آینده تولید خودروهای برقی را به سرعت گسترش دهد.

خودروسازان ژاپنی علیرغم شروع زودهنگام خود در رده دوستدار محیط زیست، همچنان در زمینه خودروهای برقی از تسلا و سایرین عقب تر هستند. این روزها، تولیدکنندگان چینی بر زنجیره تامین باتری EV، از استخراج تا مونتاژ، تسلط دارند و ظرفیت بازیافت آنها نیز در حال افزایش است. تحلیلگران می گویند 4R Energy در نهایت فشار رقابتی بیشتری را احساس خواهد کرد.

هیدکی کیدوهشی، متخصص ارشد انرژی و حمل و نقل در مؤسسه تحقیقاتی ژاپن می گوید: «4R در ژاپن پیشتاز است، اما ده ها مشابه در چین وجود دارد. او می‌گوید به‌هرحال انتظار دوام مالی برای تلاش‌های شرکت، واقع بینانه نیست. او می‌گوید: «این در مورد این نیست که آیا این تجارت اکنون منطقی است یا خیر. “این در مورد کاهش هزینه ها برای آماده سازی برای رشد آینده است.”

ویدیو مرتبط: