בעוד שחשמל גלובלי מאיץ עם רכב חשמלי (EV) אימוץ ופריסת אנרגיה מתחדשת, הביקוש סוללות ליתיום-יון הוא זינוק. עם זאת, כאשר סוללות אלה מגיעות לסוף חיי הרכב שלהם - באופן חד פעמי לאחר 8 עד 10 שנים - הם עדיין שומרים 70 עד 80 אחוזים של יכולת ייצור האנרגיה המקורית שלהם, במקום לייעל את העלות והעומס הסביבתי של מחזור חוזר מיידי, תאגידים קדימה הופכים את החיים השני להפחתה משמעותית של סוללות חלליות, אך לא פחות יעילות של סוללות חלליות.

הבנת תוכניות של סוללה שניה בחיים בפירוט

תוכנית סוללה של שני חיים לוקחת סוללות EV פורשה או מודולים אחסון אנרגיה גדול והגדרה מחדש אותם לשימוש ביישומים שבהם דרישות כוח שיא וצפיפות אנרגיה נמוכות יותר מאשר בתחבורה.

  • אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול עבור שילוב מתחדשים (Smoothing Sun and Wind variability)
  • שיא מסחרי ותעשייתי - צמצום דמי הביקוש על ידי פירוק אנרגיה מאוחסנת במהלך תקופות בעלות גבוהה
  • אספקה בלתי ניתנת לעצירה (UPS) למרכזי נתונים ותשתיות קריטיות
  • אחסון אנרגיה קהילתי עבור מיקרו-צמחים ומערכות סולאריות למגורים
  • תחנות טעינה לרכב חשמלי - באמצעות סוללות של חיים שני כמחסן אחסון בbuffer כדי לנהל עומסי שיא

הנחת היסוד היא שסוללה שלא תפגוש יותר את הדרישות הניתנות של EV עדיין מספקת ערך כלכלי וסביבתי לעוד 5 עד 15 שנים בהתאם לדפוסי השימוש.בניגוד למיחזור, אשר שוברת חומרים ודורשת קלט אנרגיה משמעותי, השני חיים מחדש מחדש של סוללה שומר על חבילת סוללות שלמות, ובכך למקסם את ערך הפחמן המוטבע על ידי FLT:0, הסוכנות הבין-לאומית לאנרגיה מתחדשת (IRE) לעומת 30 אחוזים חיים בודדים של סוללות חד-חיים, לעומת 30:1-חיים חד-חיים, לעומת 30:1-חיים חד-חיים.

כמה יצרני ציוד מקוריים (OEMs) כבר מציעים מוצרים חיים שני.לדוגמה, המיזם המשותף של ניסאן 4R אנרגיה מסתמך על סוללות לאחסון מגורים ומסחרי, בעוד חברת מרצדס-בנץ מספקת חבילות אנרגיה שנייה לחיים לפרויקטים ברשת בקנה מידה גדול. דוגמאות אלה מראות כי טיהור הוא לא רעיון תיאורטי אלא טכנולוגיה מוכחת עבור אימוץ ארגוני.

היתרונות של תוכניות סוללה של Second-Life עבור קיימות חברות

שילוב פתרונות סוללה של חיים שני ליוזמות קיימות של חברות מניבה מערך ברור של יתרונות סביבתיים, פיננסיים ואסטרטגיים.

השפעה סביבתית Reduction

תוכניות חיים שני ישירות להתמודד עם זרם הפסולת הגדל מסוללות EV פורשות.במקום להיכנס לתוך כדור הארץ או תהליך מחזור אנרגיה, סוללות להמשיך לספק שירות שימושי.כל מגהוואט שעות של אחסון סוללה של חיים אחרים למנוע כ 250 ק"ג של CO2 שווה ערך לייצור סוללה חדשה לאחסון תחנה.בנוסף, מרחיבה את החיים הניתנים לשימוש של תאים קיימים להפחית את הביקוש ליתיום, קוגניציה, וכו ', וכו' עם בעיות אחסון ניידות וקטורת, ניקל וגבילות חברתית.

חיסכון בעלויות וחזרות על השקעות

סוללות של החיים השניות בדרך כלל עולה 30 עד 60 אחוזים פחות ממערכות אחסון נייחות חדשות כי עלות הייצור העיקרית כבר נצפתה על החיים הראשונים.ניתוח של FLT:0McKinsey & החברהFLT:1 מציע סוללות דו-חיים שנייה יכול להשיג עלות מגובה של אחסון (LCOS) בין 100 $ ל-150 דולר לשעה, עם כימאכימאי תחרותי חדש של טריליון דולר, במיוחד עבור מחזורי חשמל בינוניים, במיוחד עבור מחזורים חודשיים.

הגדלת עמידות האנרגיה ודימויים התאגידיים

חברות הפורסות אחסון סוללות של שני חיים יכולות לשפר את החוסן התפעולי על ידי הבטחת כוח גיבוי לתהליכים קריטיים וצמצום הפגיעות לאי יציבות רשת.יתר על כן, מחויבות ליוזמות של חיים אחרים מחזקת את המוניטין של המותג ופוגשת ציפיות המשקיעים והצרכנניות לשיטות כלכלה מעגליות.פחמן מסגרות חשבונאות כגון פרוטוקול גז ירוק בית ירוק יכול אפילו לאפשר לארגונים להימנע מפליטות משימוש כחלק מהפחתה של 3 הפחתות שלהם.

New Revenue Streams

מעבר לשימוש פנימי, תאגידים יכולים להציע אחסון סוללות שני חיים כשירות לארגונים אחרים או להשתתף בשווקים אנרגיה. על ידי העלאה של מאות סוללות EV פורש, חברה יכולה להציע יכולת לשיווק אנרגיה סיטונאית או לספק שירותי רשת כגון רגולציה תדירות ותמיכה במתח, יצירת הכנסה נוספת.זה תואם את עקרונות המודל העסקי מעגלי שבו פסולת הופכת נכס יקר ערך.

צעדים מרכזיים ליישום תכנית סוללה של שני חיים

יישום תכנית חיים שנייה דורש תכנון זהיר ושיתוף פעולה בין-תפקודי.הצעדים הבאים מכנים גישה מדרגית.

בריאות סוללה וסונה על ידי מדינת בריאות

הבסיס של כל תכנית של חיים שנייה הוא בדיקות סוללות קפדניות.אוסף של מפעילי צי או תוכניות קבלה של חיים, כל מודול סוללה חייב לעבור הערכה המדינה של בריאות (SoH) פרמטרים הכוללים יכולת דוהמת, התנגדות פנימית, שמירה על מטען ושלמות פיזית. Batteries עם SoH מעל 70 אחוזים הם מועמדים ראשוניים לטיהור; אלה עדיין עשויים לשרת ביצועים נמוכים יותר, אך דורשים ביצועים זהירים יותר כמו: FLT סטנדרטיים עבור ביצועים.

2.עיצוב יישום שימוש מחדש ואדריכלות מערכת

לא כל סוללות החיים השניות מתאימות לכל יישום.גורמים כגון כימיה, מחזור חיים והתנהגות תרמית חייבים להיות מתאימים למקרה השימוש המיועד.לדוגמה, כימאים גבוהים כמו NMC מתאימים היטב ליישומים של שחרור גבוה כוח, אבל לדרג מהר יותר תחת מודולים אינטנסיביים של בקרת סוללות (LFP) על גבי השני, מציעים אנרגיה נמוכה יותר אבל צפיפות זמן ארוך יותר, לעשות שימוש בסוללות אחסון סוללות אחסון סוללות יומיות.

פיתוח שיתופי פעולה אסטרטגיים ברחבי שרשרת הערך

תוכניות חיים מוצלחות תלויים במקורות אמינים של סוללות משומשות, מומחיות טכנית, מסלולים לשוק.תאגידים צריכים להקים שותפויות עם:

  • (FLT:0) ומכונים או מפעילי צי: 1) כדי להבטיח אספקה צפויה של סוללות EV פורשות.
  • (ב) ⁇ :0) מחזרים מרביים (FLT:1) כדי להתמודד עם סילוק מקצה-השני או מחזור סגור-פרפר-פרלופ, המבטיח כי החומרים התאוששו בשלב ההפוגה הסופי.
  • (FLT:0) אחסון integratorsFreaLT:1 המתמחה באריזות תאים של שני חיים למוצרים מוסמכים.
  • (ב) ,0) ,Software וספקי ניתוח: 1 לבדיקות מעקב בזמן אמת וחיזוי ההידרדרות.

יצירת קונסורציום עם בעלי צי חברות אחרים יכול גם להפחית עלויות לוגיסטיקה להגדיל את כוח העסקה עם שותפים במורד הזרם.

4.התקנה פרוטוקולים לבטיחות ולשיקום

סוללות של החיים השני לשאת סיכונים בטיחותיים ספציפיים, כולל מפלט תרמי, דליפות אלקטרוליט, והתמוטטות מכנית.כל מערכות החיים השניות חייבות לעמוד בסטנדרטים הרלוונטיים של בטיחות כגון IEC 62619 (הנדרשים ליישומים סוללות לוחיות) ו-UL9540 (מערכות אחסון אנרגיה) חייבות ליישם בדיקות בטיחות מקיף לפני פריסה: מדידה של צוות, מעל לטעון / מניעת תשלום, ניתוח תרמי וחיסון אלקטרוני (כגון: בדיקות ריצוף) של כלי רכב ייעודיות) ו-Automation) ו-Automquitium (Cry) ו-Automquiteria) ו-Cry 38.

5. Deploy, Monitor ו- Optimize Performance

לאחר ההתקנה, ניטור רציף חיוני כדי להבטיח ניתוח בטוח וכדי לעקוב אחר שיעורי ההשפלה.מערכת ניהול סוללות מבוססת ענן יכול לאסוף מתח, טמפרטורה ונתונים נוכחיים מכל מודול, לעורר התראות עבור אנומליות ומאפשר תחזוקה חיזוי. אינדיקטורים ביצועי מפתח כוללים מחזורי יעילות עגולה, יכולת דועכת לאורך זמן, ומחזור ספירת. על ידי תיקון דפוסי שימוש עם השפלה, יכול לייעל / לטעון אסטרטגיות כדי למקסם את החיים כפול של 80% במקום זאת, במקום למקסימום של 80% של עומק של רמת החיים השנייה של 80 אחוזים של פחות מ קיבולת.

אתגרים וסיכון

בעוד היתרונות משכנעים, יישום תוכניות סוללה של החיים השני הוא לא ללא מכשולים. מנהיגי חברות חייבים להיות מודעים לאתגרים הבאים ולענות עליהם באופן פרואקטיבי.

סוללה וביצועים ללא ספק

חיזוי איך סוללה תפעל בחיים השני שלה קשה מטבעו, כי לכל יחידה יש היסטוריה ייחודית של שימוש, מתח תרמי, ורכיבה על אופניים. Variability inקיבולת והתנגדות פנימית יכול להוביל לחוסר איזון, יעילות מערכת מופחתת, וכישלון מואץ. אסטרטגיות מייגציה כוללות שימוש שולי בטיחות שמרניים, מודולים קבוצתיים עם מאפיינים דומים, והפעלה של אלגוריתמים אבחון מתקדמים אשר לומדים מהנתונים בזמן אמת.

בטיחות וחובות

סוללות טיהור המיועדות ליישומים של רכב יכול לרוקן את המטענים של היצרן ואת האחריות לשינוי למפעיל השני החיים.תתתות של מפלט תרמי במערכות אחסון נייח הפכו את הבטיחות לעדיפות עליונה עבור אבטיחים ורגולטורים. כדי להקטין, חברות צריכות להשתמש רק מוסמך ובדיקה מודולים, להעסיק ניהול תרמי חזק (licd או קירור אווירי), ולהתקין מערכות דיכוי אש עבור מתקנים חיים שני עדיין מתפתח עם אנרגיה מתחדשת, אך יכול לעזור תמיכה מקצועית.

מורכבות שרשרת האספקה והשרשרת

איסוף סוללות משומשות ממקומות צי מפוזרים, העברתן תחת רגולציה חומרית מסוכנת, ומיין אותן לטיהור דורש לוגיסטיקה מתוחכמת.עלויות לוגיסטיות הפוכה יכולות לקחת בחשבון 20% או יותר מסך עלויות התוכנית הכוללות.כדי להפחית את ההוצאות הללו, חברות צריכות ליישר מתקני טיהור חיים שני ליד מרכזי איסוף סוללות גדולים (למשל, מחסנים גדולים או נמלים).

שוק ושיקום

מדיניות על סוללות חיים שני שונה באופן משמעותי על ידי האזור.התקנה החדשה של האיחוד האירופי (2023) קובעת דרישות ספציפיות עבור מפעילי חיים אחרים, כולל דרכונים של מוצרים דיגיטליים וגילוי חומרים גולמיים בארה"ב, חוק ניכוי האינפלציה מספק זיכויים מס לאחסון זמני, אך אינו מבחין במפורש בין סוללות חדשות ושימוש מחדש.

מחקרים: מנהיגים עסקיים ב-II-Life Battery Deployment

ניסאן ו-4R Energy Corporation

ניסאן, יצרנית EV חלוצת, הקימה 4R אנרגיה Joint Venture בשנת 2010 כדי לשחזר סוללות עלון מחדש.החברה הפעילה מערכות אחסון של שני חיים בחנויות נוחות יפניות, מפעלים, וחוות השמש. פרויקט בולט אחד במתקן Sumitomo Forestry משתמש 12 סוללות עלון כדי לאחסן אנרגיה סולארית עבור שיא הערב שיא שיא שיא שיא שיא שיא שיא, צמצום צריכת החשמל על ידי 30 אחוזים.

מרצדס-בנץ אנרגיה ו- GETEC

מרצדס-בנץ אנרגיה, חברת בת של דימליר, שותפת עם חברת האנרגיה GETEC כדי לבנות מתקן אחסון סוללות של 9MW-חיים השני ב-Lünen, גרמניה.המערכת משתמשת ב-1,000 סוללות נהיגה חשמליות חכמות כדי לספק רגולציה ראשונית לתדירות לרשת הגרמנית.הפרויקט מדגים כי חבילות אחסון של שני חיים ניתן לצבור בקנה מידה גדול של מגהוואט ורווחים באמצעות השתתפות בשוק.

ABB ו-Le-Cycle Collaboration

ABB, מנהיג אוטומציה תעשייתי גלובלי, שותף עם סוללות ליתיום-יון מחזור Li-Cycle לפתח אחסון של שני חיים עבור אתרים תעשייתיים. פלטפורמת Powertrain דיגיטלית של ABB מפקחת על בריאות סוללות שנייה החיים ומשתלבת אותם עם הדור הסולארי של האתר.השותפות מאפשרת ABB להציע ללקוחותיה פתרון אנרגיה מקיף הכולל סוללות חדשות עבור עומסים קריטיים וחיי שני עבור חבילות פרטיות זו לעומת 25 אחוזים בלבד.

שיקולים רגולטוריים ומדיניותיים של חברות

צוותים של קיימות חברות חייבים לנווט את הנוף המדיניות המורכב בעת יישום תוכניות חיים שנייה.תקנות מפתח כדי לפקח כוללים:

  • (FLT:0) EU Battery Regulation (23/1542)FIRLT:1) : המנדטים כי מפעילי סוללה של שני חיים מספקים דרכון מוצר דיגיטלי המכיל מפרט סוללות מקורי, מצב בריאות בטיהור, והצהרת טביעת רגל פחמן.
  • (FLT:0) אחריות מפיק (EPR)IRLT:1: כמה מדינות בארה"ב (California, ניו יורק ווושינגטון) שוקלות את חוקי EPR עבור סוללות הדורשות יצרנים לממן איסוף, טיהור, ומחזור מחדש. חברות אשר להגדיר באופן יזום תוכניות קבלה עשויות להיות זכאיות לציות.
  • (FLT:0) ,Energy Storage IncentivesFIRLT:1: The US Investment Tax Credit (ITC) לאחסון אנרגיה (סעיף 48) יכול ליישם מערכות חיים שני אם הם מותקנים בשילוב עם מתקן סולארי או רוח.עם זאת, IRS לא הוציאה הדרכה סופית על סוללות בשימוש חוזר, כך ייעוץ משפטי מומלץ.
  • תקנות המשלוח של ה-FLT:0Waste Shipmentation Regulation (FLT:1: תחבורה חוצה גבולות של סוללות משומשות נשלטת על ידי אמנת באזל (לפסולת מסוכנת) והוראות אזוריות.תאגידים חייבים להבטיח כי סוללות של חיים שני שנועדו לטיהור במדינה אחרת אינן מסווגות כפסולת לפקדים נוקשים יותר.

התאגדויות סחר כמו FLT:0Energy Storage North America (ESNA) ,R1 ו-FLT:2Recharge Association of FLT 3 יכול לעזור לחברות להישאר לפני שינויים רגולטוריים ועצב מדיניות מדיניות.

שילוב תוכניות לחיים שני לתוך מסגרת אחריות תאגידית

כדי למקסם את הערך האסטרטגי של סוללות חיים שני, חברות צריכות להטמיע אותן לקיימות רחבה יותר ומפת דרכים של כלכלה מעגלית.אינטגרציה זו יכולה להתרחש באמצעות מספר מנגנונים:

  • (FLT:0 Lifecycle Assessment) (LCA): FLT:1 Include Second Life repurposing כאסטרטגיה מרכזית להפחתת פליטות של Scope 3 ממוצרים ושירותים שנרכשו. LCA מודלים צריכים לקחת בחשבון כדי למנוע השפעות של ייצור סוללות חדש ואת הפלט המופרע.
  • (FLT:0)Eco-Design Guidelines:FLT:1Buildaborate with Battery ספקים כדי לעצב ערכות שקל יותר לפרק ולעבד מחדש תכונות כגון מחברים סטנדרטיים, הסרת BMS, אדריכלות מודולרית להפחית מאוד את עלויות העיבוד של החיים השני.
  • (FLT:0 השוואות בין-לאומיות לנפטון: 1) נספח 1 של מחיר פחמן צל לפליטת פליטות הננמנעות מפריסת חיים שנייה, מה שהופך מקרה עסקי חזק יותר להשקעה. לדוגמה, במחיר צל של 50 דולר לטון CO2, פרויקט בן חיים שני, שנמנע מ-500 טון בשנה, מייצר אשראי פנימי של 25,000 דולר בשנה.
  • (FLT:0) עידוד וגילוי: 1FLT:1 Align מדווחת עם מסגרות כגון CDP (פרויקט גילוי לברון), יוזמת דו"ח גלובלית (GRI), ומועצת תקני חשבונאות של קיימות (SASB). דיסקול יוזמות של חיים שני מדגים מנהיגות בכלכלה המעגלית ויכול לשפר את דירוגי ESG.

עתיד Outlook וטכנולוגיות מתפתחות

שוק סוללות השני לחיים הוא פוד עבור צמיחה אקספוננציאלית.על פי בלומברג, יכולת סוללה של שני חיים גלובלית יכולה להגיע ל-200 GWh עד 2035, המונעת על ידי פרישת הדור הראשון של EVs.כמה טכנולוגיות מתפתחות יזרזו אימוץ:

  • (FLT:0) AI-based State-of-Health Estimation:FLT) 1 מכונות מודלים המנתחים ספקטרום של חומרים אלקטרו-כימיים, עקומות מתח, ומפות תרמיות יכולות לחזות חיים שימושיים עם דיוק גדול יותר, צמצום אי הוודאות של ביצועים עבור קונים.
  • (FLT:0)Modular Reuse Platforms: FIRLT:1 (חברות כמו Redodo ו- B2U Storage Solutions מפתחים מכולות סטנדרטיות שמקבלות כל מותג של EV סוללה, פשטות שילוב והורדת עלויות איזון של המערכת.
  • אינטגרציה:0 (V2X) אינטגרציה: FLT:1 תשתית טעינה עקיפה מאפשר סוללות EV לספק שירותי רשת בעודם ברכב, מטושטש קו בין החיים הראשונים והשניים ויצירת הכנסות נוספות למפעילי צי.
  • (FLT:0Blockchain for Traceability:FLT:1 , דרכונים של מוצרים דיגיטליים על בלוקצ'יין יכולים לספק רשומות בלתי חתומות של ההיסטוריה של הסוללה, בניית אמון בין קונים חיים שני ודרישות נאותות רגולטוריות.

חברות שמשקיעות בתוכניות חיים שניות היום יהיו מחויבות טובה ללכוד יתרונות ראשונים, כולל עלות נמוכה יותר של אחסון אנרגיה, נאמנות לקוחות חזקה יותר, טיפול מועדף הרגולטורים.המעבר ממודל ליניארי "לתפוס-דיסק" לגישה מעגלית הוא לא רק צורך סביבתית, אלא גם חכם מבחינה כלכלית.

מסקנה

יישום תוכניות חיים שניה סוללה היא דרך גבוהה, מדרגת עבור תאגידים לקדם אסטרטגיות קיימות שלהם תוך מתן החזרות פיננסיות מוחשיות של ארגונים חיים אחרים. על ידי טיהור סוללות EV פרישה לאחסון, חברות יכול להפחית פסולת, פליטות גזי החממה נמוכות יותר, לקצץ עלויות אנרגיה, ולבנות עמידות נגד שיבושים אנרגיה בטווח הארוך, אך הדרך ליישום מוצלח כרוך בהערכה סוללות קפדניות, שותפויות אסטרטגיות בטיחות, וביצועים מתמשך על אף על ידי אתגרים של מדיניות מדידה, עמידה על ידי DHIR, והצלחה, כמו גם על ידי DHIGNIGNIUM, כדי להפוך את הפחתת עלויות ניהולית, והצלחה, כדי להבטיח את ה-חיים מוכחת, כמו גם על ידי חסכוני יותר, כמו גם על ידי חסכוני יותר, כדי להבטיח לנטרל לנטרל לנטרל חסכונית, עם חסכונית, לנטרל חסכונית, לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל חסכונית, אך ורק לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל מנגנונים מתקדמים יותר ויותר, מנגנונים מתקדמים יותר של הכלכלה השנייה של אידיאולוגית, אך ורק מנגנונים מתקדמים יותר של אידיאולוגית, לנטרל לנטרל לנטרל כלכלות קריטי יותר ויותר, לנטרל לנטרל מנגנוני אבטחה מעגלי