Компании Spiers New Technologies (SNT) чуть больше года, ее основатель был сосредоточен на развитии рынка и технологий для батарей вторичного использования ранее всех остальных представителей большого бизнеса. Дирк Спиерс — одна из самых страстных фигур в индустрии EV. Как и многие предприниматели, у него, похоже, есть четкое представление о том, где максимально востребована его технология, и о том, как быстро произойдет ее популяризация.
С момента запуска Nissan LEAF и Chevy Volt в 2010 году мы услышали много разговоров о возможных программах для повторного использования батарейных блоков, когда срок службы автомобиля подошел к концу. Батареи EV вторичного энергопотребления в коммерческих приложениях обеспечивают потенциал для высокопроизводительных энергосберегающих продуктов при существенно меньших затратах. Примерно через 10 лет на дороге у литий-ионного аккумулятора остается лишь 20-30 процентов от его первоначальной мощности. Это имеет большое значение для многих неавтомобильных предприятий, так как хранение энергии, полученной от солнца и ветра требует достаточно серьезных инвестиций. Продление срока эксплуатации батарей станет новым витком в истории альтернативной энергетики.
SNT — одна из немногих компаний, которые активно занимаются перепрофилированием батарей. Одной из основных целей компании является оптимизация процесса использования батарей в автомобилях и их последующее применение после обработки.
Президент компании Дирк Спиерс и начальник отдела инженерии Брайан Шульц поделились некоторыми особенностями своей программы.
Дирк Спиерс заявил, что они называют вторичное использование батарей управлением жизненным циклом для передовых аккумуляторных систем, и предлагают спектр услуг «4 R» в этом отношении — ремонт, восстановление, перепрофилирование и повторное использование.
Данный процесс начинается с восстановления ядра, которое по сути и является аккумулятором, выходящим в состав автомобиля. Компания помогает автомобильным производителям доставлять все использованные ядра в конкретное место и проверять их на предмет любых проблем безопасности. На сегодняшний день, по словам представителей компании, большее количество заказов поступает от дилеров, производящих гарантийные замены аккумуляторов по истечению испытательного срока.
Если батарея была удалена из автомобиля из-за проблемы с гарантией, специалисты начинают с анализа причинно-следственных связей, чтобы определить, в чем проблема, а затем ее исправить.
Следующим шагом будет выбор между восстановлением, ремонтом или повторной обработкой. Реконструкция заключается в том, чтобы восстановить батарею в соответствии с ее первоначальной спецификацией, восстановление — это процесс возобновления функций устройства в более новой конфигурации, а повторное использование — это определение возможностей второй очереди эксплуатации для батареи.
В каждом случае очень важна классификация состояния ячеек, модулей и упаковки. Это шаг оценки, и он чрезвычайно важен, потому что это дает основание для определения того, как лучше всего использовать батареи в будущем.
Когда у батареи есть значительный износ, и никакой жизни в ней уже не осталось (или заказчик говорит, что не хочет, чтобы батарею перепрофилировали по какой-либо причине), в процессе обработки ее разрывают до наименьших возможных частей и перерабатывают их все.
Представители компании называют спектр своих услуг «шведский стол», то есть каждый клиент может выбрать именно те преобразования, которые ему необходимы в индивидуальном порядке. Одни хотят применить полный комплекс по восстановлению батарей, а другим достаточно пары элементов.
Брайан Шульц: «Мы тестируем целый ряд вещей, включая мощность, внутреннее сопротивление и реакцию. Эти параметры могут сильно меняться в зависимости от того, как первоначально использовалась батарея. Мы рассматриваем, к каким системам прилагается определенный набор батарейных блоков, а затем создаем собственный набор устройств, чтобы выяснить, какой из этих параметров важен для повторного использования. Все это зависит от конкретной химии в батарее, и мы работаем с различными материалами, такими как для никель-металлгидридные соединения или литий-ионные.
Мы часто видим батареи, которые по-прежнему очень хороши, за исключением одной проблемы, вызвавшей системную ошибку. Обычно это неисправность термистора или болт на шине, которая освобождается. Такая батарея является хорошим кандидатом для исправления и отправляется после нашего вмешательства обратно в автомобиль.
С другой стороны, мы также видим множество батарей, которые имеют деградацию ячеек по всем направлениям. Обычно это довольно прочные батареи, но они недостаточно хороши, чтобы оправдать возвращение в автомобиль. Обычно причиной становится снижение емкости из-за старения. Представьте себе батарею, которая была в дороге 80 000 миль, и что-то, не связанное с батареями, не срабатывает, скажем, термистор. Поскольку авто имеет такой солидный пробег, все ячейки в батарее изнашиваются. Если дилер предпринимает усилия по замене батареи в автомобиле, он, как правило, заменяет ее более новой моделью.
Не все стационарные устройства по накоплению энергии одинаковы. Сглаживание выходных сигналов из большой солнечной батареи — довольно сложная задача для батареи из-за того, насколько быстро выход может измениться. Поэтому, если у вас есть деградированная батарея, можно ее повторно применить, например, в здании, которое немного энергии требует. Таким образом батарея выступит в роли резервного источника питания во время сбоев.»
Специалисты отмечают, что очень важно в современных аккумуляторных батареях их качество и надежность. В некотором роде лучше иметь 10 посредственных модулей, которые всегда работают как часы, чем иметь сборку из 10, в которой 8 отлично работают, а 2 никуда не годятся. Это еще одна причина, почему оценка состояния батареи настолько важна, потому что она позволяет снова собрать что-то вместе, при условии, что все компоненты в рабочем состоянии. Тогда продолжительность жизни батареи возрастет в разы.
Дирк Спиерс: «Я думаю, можно с уверенностью сказать, что мы лучше разбираемся с управлением второй жизнью, чем кто-либо еще в коммерческой среде. У нас теперь более 70 000 квадратных футов, посвященных всем нашим передовым службам восстановления и анализа аккумуляторных батарей. Мы также строим и тестируем стационарные системы хранения энергии.»