Колко въглерод се отделя при производството на батерии?

Въглеродният отпечатък при електромобилите е свързан предимно с батериите. Но колко въглероден диоксид всъщност се генерира при производството на батерии и има ли разлики между използваните суровини и химически формули? Нов анализ, цитиран от Electrive, хвърля светлина по темата.

Добре известно е, че електрическите автомобили произвеждат по-високи нива на еквивалент на въглероден диоксид по време на производството. Също така е добре известно, че те бързо компенсират този отпечатък поради липата на двигател с вътрешно горене. Точният период за това компенсиране, разбира се, зависи от използваното електричество при зареждане – колкото по-екологично е то, толкова по-добре.

В подробен анализ на жизнения цикъл от юли Международният съвет за чист транспорт (ICCT) изчислява, че са нужни около 17 000 километра, при които един електрически автомобил средно компенсира своите производствени емисии. С всеки следващ километър колата увеличава климатичното си предимство пред двигателите с вътрешно горене.

В началото на август BMW предостави специфични данни за конкретен модел : Ако новият iX3 50 xDrive се зарежда с енергия в Европа, той ще компенсира своите производствени емисии след около 21 500 километра в сравнение със подобен модел с двигател с вътрешно горене. Ако електричеството обаче не идва от европейската мрежа, а изключително от възобновяеми източници, като например собствената фотоволтаична система на покрива на автомобила, компенсирането на емисиите идва само след 17 500 километра.

Колко въглерод произвежда батерията?

Тези стойности обаче се отнасят за цялото превозно средство, така че фактори като разход на гориво по време на работа, източник на суровини и самото производство на автомобила също играят роля – не само батерията. Но откъде точно идват емисиите на въглероден диоксид по време на производството на батерии?

Проучване анализира най-важните източници на емисии по веригата на създаване на стойност – от добива на суровини през производството до рециклирането. Експертите на P3 са идентифицирали „възможности за значително намаляване“ на отпечатъка. Ако процесите бъдат оптимизирани, емисиите от производството на батерии биха могли да паднат от сегашното ниво от приблизително 55 кг еквивалент на въглероден диоксид на киловатчас (CO2e/kWh) до около 20 кг CO2e/kWh.

P3 се фокусира върху двата елемента, които в момента са най-актуални в батерийната индустрия: литиево-желязо фосфатните (LFP) клетки и литиево-йонните клетки със смес от никел, манган и кобалт.

„Въпреки че двата тима клетки са от съществено значение за производството на батерии, те се различават значително по отношение на устойчивостта и екологичната съвместимост“, изтъкват експертите.

Разликите са очевидни при необходимите суровини и веригата на доставки. Докато LFP клетките изискват „само“ литиев карбонат от Чили и железен фосфат от Китай, другите се нуждаят от литиев хидроксид и никел от Австралия, кобалт от Конго и манган от Южен Китай, за да бъдат транспортирани до преработвателния завод – който и в двата случая се намира в Китай.

Разликите обаче не се крият само в транспортните маршрути на суровините до фабриката за катоден материал. Литиевият хидроксид, необходим за литиево-йонните клетки, се получава от енергоемка преработка на руда, докато литиевият карбонат за LFP клетките идва от Южна Америка, където литиевата саламура се преработва с помощта на слънчева енергия.

Един ключов фактор за по-нататъшно намаляване на емисиите на въглероден диоксид е използването на възобновяема енергия в преработката и веригата на доставки. Ако активните материали на катода се преработват само чрез възобновяема енергия, отпечатъкът може да се намали с 37 на сто за литиево-йонните клетки и с 33% за LFP аналозите.

Факторът „Рециклиране“

Емисиите на въглероден диоксид и процентът на рециклиране зависят изключително много от използвания процес. Тук е представен широк диапазон, от 3,6 кг CO2e на килограм рециклиран материал със степен на рециклиране от 70% до най-лошия сценарий от 12,8 кг CO2e/кг със степен на рециклиране само от 25%.

Налице са многобройни лостове за по-зелено производство на батерии – и по този начин допълнително увеличаване на климатичното предимство на електрическите автомобили пред двигателите с вътрешно горене. Те включват регулаторни въпроси, като например паспорта на батериите, който помага за проследяване на веригите на доставка и по този начин оптимизиране на емисиите.

Ключът е в използването на възобновяеми енергийни източници в колкото се може повече етапи на обработка и производство, както и в транспорта между тях. Иновативните методи на производство могат да помогнат за намаляване на потреблението на тази чиста енергия, както и съвременните, ефективни производствени машини, изградени, където е възможно, с вторични суровини.

И макар самото рециклиране да генерира емисии на въглероден диоксид по време на процеса, то допринася за намаляване на въглеродния отпечатък на материали като литий и кобалт в следващото поколение батерии.