Val för lagring och hantering av elbilsbatterierna i End-of-Life

Sammanfattning: Norge är det nordiska land där elbilsmarknaden har växt allra mest under 2010-talet. På grund av detta kommer landet under 2020-talet sättas under press för hur elbilarnas batterier ska tas hand om när de lämnar bilarna. Batterier som inte längre uppfyller elbilarnas energikrav kallas “End-of-Life”-batterier (EOL).  Batterierna klassas som farligt gods och innehar stora risker för termiska rusningar som kan uppstå via kortslutningar. De innehåller också fortfarande en hel del energi lagrad i dem efter förbrukning i elbilarna, som skulle kunna användas i en “Second-Life”-applikation. Vidare går det åt stora kostnader för att tillverka batterierna, delvis på grund av de dyra metallerna inuti, dessa är därför viktiga att återvinna.  Examensarbetet hade därför som mål att identifiera flödes- och värdekedjor för de olika batterierna i Norge, och komma med information om hur batterierna ska hanteras och lagras när de når “EOL”. Projektet tog också upp vilka applikationer batterierna kan återanvändas i från ett norskt perspektiv, samt komma med förslag på återvinningsmetoder för batterierna. På detta sätt ges en tydlig bild om hur batterihanteringen ska gå till, vad som redan görs för att ta hand om dem och vad som kan förbättras. Projektet bestod till störst del av en litteraturstudie som tar upp känd kunskap angående dessa områden. Dessutom genomfördes intervjuer med ledande personer inom marknaden för att få kunskap om vart batterierna tar vägen när de når EOL.  Kunderna lämnar in bilarna till Ragn-Sells när de inte längre uppfyller deras behov. Ragn-Sells demonterar bilarna och tar hand om batterierna tills de hämtas upp av Batteriretur. Hos Batterireturs fabrik i Fredrikstad demonteras batterierna till modul- och cellnivå och de kvarvarande batteridelarna behandlas som avfall. Efter kontrollering av “State-of-Health” (SOH) byggs nya moduler upp av de celler med tillräcklig mängd kapacitet. Resten av cellerna skickas till materialåtervinning i Tyskland och Frankrike. Kostnaden för återvinning av batterierna uppgår till 25 Nok/kg.  Volymen på EOL-batterier kommer att öka stort under 2020-talet när folk lämnar in sina bilar, nya lagringsfabriker kommer därför behöva byggas. För att minimera risken för en brand och snabb åldring av batterierna får de inte utsättas för höga temperaturer, vibrationer och shocker. Personal bör bära säkerhetshandskar och glasögon vid hantering av batterier för att minimera skaderisk. Batterierna ska lagras under låga laddningstillstånd i torra miljöer och bör vara lagrade i brandceller för att minska risken för en brandspridning om en väl händer. Batterierna som kan användas i en “Second-Life”-applikation kommer behöva lagras till marknaden för dessa är mogen. Vilket sannolikt kommer att hända när tillräckligt många EOL-batterier är i Cirkulation i mitten på 2020-talet. Batterierna kan återanvändas som energilagringssystem för förnybara energikällor som vind- och solkraft. På detta sätt löser man problemet med dessa energikällors intermittenta natur, och folk kommer kunna dra elektricitet från batterierna de timmarna när elen är dyrare, som under kvällen. Vidare kan batterierna användas som energilagring vid Norges fiskodlingar som i 30 % av fallen opererar utanför nätet, på så sätt behöver de inte generera lika mycket elektricitet från dieselmotorer. EOL-batterierna kan konkurrera med nya likartade batterier om vetskap om deras energikapacitet är tillgänglig, priserna är på en rimlig nivå och om batterierna kan justeras för att anpassas till sin nya applikation.  Två tredjedelar av kostnaderna för återvinning av batterierna angår logistik, vilket gör att det skulle på sikt bli billigare om batteriåtervinningen flyttades helt till Norge. Två beprövade metoder föreslogs som Norge kan ta efter. Den ena är en kombinerad pyrometallurgisk och hydrometallurgisk process från Umicore, den andra en kombination av mekaniska och hydrometallurgiska metoder från Duesenfeld. Umicores metod är mer automatiserbar medan Duesenfelds metod kan återvinna nästan allt material i cellerna.