Zużyte baterie z aut elektrycznych mogą pokryć większość zapotrzebowania Chin na magazyny energii

Zużyte baterie z samochodów elektrycznych mogą w przyszłości stać się jednym z filarów chińskiej transformacji energetycznej. Według najnowszych badań nawet 67 proc. zapotrzebowania Chin na magazynowanie energii w 2050 r. mogłoby zostać pokryte przez tzw. drugie życie baterii.

Drugie życie baterii – ogromny, niewykorzystany potencjał

Wraz z dynamicznym rozwojem elektromobilności rośnie liczba pojazdów wycofywanych z eksploatacji. Akumulatory trakcyjne zazwyczaj uznaje się za zużyte, gdy ich pojemność spada do około 80 proc. wartości początkowej. Dla kierowcy oznacza to krótszy zasięg i słabsze osiągi, ale dla systemu elektroenergetycznego taka bateria wciąż może być bardzo użyteczna.

W magazynach energii pracują setki lub tysiące modułów jednocześnie, a cykle ładowania i rozładowania są wolniejsze i mniej obciążające niż w samochodach. Dzięki temu degradacja postępuje wolniej niż w zastosowaniach transportowych.

Zespół badawczy kierowany przez Ruifei Ma z Tsinghua University wskazuje, że przy odpowiednim modelu wykorzystania baterii o różnych chemiach oraz eksploatacji do poziomu 40 proc. pierwotnej pojemności, magazyny drugiego życia mogłyby dynamicznie rosnąć po 2030 r. Łączna moc systemów magazynowania w Chinach mogłaby osiągnąć nawet 2 terawaty (2 bln watów) w 2050 r.

Dla porównania, scenariusz oparty wyłącznie na nowych bateriach litowo-jonowych oraz elektrowniach szczytowo-pompowych zakładałby zaledwie połowę tej wartości.

Ekonomia i zrównoważony rozwój

Wcześniejsze analizy nie były jednoznaczne – ceny nowych baterii litowo-jonowych spadały tak szybko, że opłacalność drugiego życia była kwestionowana. Jednak wraz z rosnącą liczbą wycofywanych pojazdów i presją na gospodarkę obiegu zamkniętego, model ten może zyskać przewagę kosztową.

Według badaczy wykorzystanie baterii drugiego życia może obniżyć koszty systemowe o ok. 2,5 proc. To pozornie niewielka wartość, ale w skali chińskiego systemu elektroenergetycznego oznacza miliardowe oszczędności.

Równie istotny jest aspekt środowiskowy. Wydobycie i przetwarzanie surowców do produkcji baterii – takich jak lit, nikiel czy kobalt – wiąże się z dużym śladem węglowym i środowiskowym. Maksymalne wykorzystanie już wyprodukowanych ogniw pozwala zmniejszyć presję na nowe zasoby.

Pierwsze projekty komercyjne

Choć technologia magazynowania energii z użyciem baterii drugiego życia dopiero się rozwija, pierwsze wdrożenia już powstają. Amerykański start-up Redwood Materials uruchomił w Nevadzie projekt o pojemności 63 MWh, zbudowany z dziesięcioletnich baterii samochodowych. Instalacja zasila centrum danych i – według deklaracji firmy – kosztuje poniżej 150 dolarów za kWh, oferując czas pracy przekraczający 24 godziny.

Wyzwania technologiczne i bezpieczeństwo

Masowe wdrożenie tego modelu wymaga jednak rozwiązania kilku kluczowych problemów:

• Selekcja i testowanie ogniw – baterie muszą być dokładnie sprawdzone i grupowane według zbliżonej pojemności.
• Zaawansowane systemy zarządzania (BMS) – w przeciwnym razie najsłabsze ogniwo może ograniczać pracę całego modułu.
• Bezpieczeństwo pożarowe – uszkodzone ogniwa wymagają odpowiedniej izolacji, a każda cela powinna być monitorowana pod kątem temperatury i napięcia.

Ryzyko przegrzania i pożaru jest realne, dlatego systemy muszą być projektowane z dodatkowymi zabezpieczeniami oraz redundantnymi mechanizmami kontroli.

Chiński model dla świata?

Jeśli prognozy się potwierdzą, Chiny mogą stać się globalnym liderem w wykorzystaniu baterii drugiego życia w systemie elektroenergetycznym. Skala rynku, tempo elektryfikacji transportu i centralne planowanie inwestycji w magazyny energii tworzą warunki do szybkiego wdrożenia tej koncepcji.

Dla innych państw – w tym krajów Unii Europejskiej – chińskie doświadczenia mogą stać się ważnym punktem odniesienia przy projektowaniu strategii magazynowania energii i gospodarki obiegu zamkniętego w sektorze bateryjnym.