Przyspieszany przez władze unijne postęp elektromobilności w transporcie rodzi wiele pytań, z których wiele dotyczy przyszłego losu zużytych baterii samochodów elektrycznych. Eksperci firmy InnoEnergy Central Europe zgodzili się odpowiedzieć na kilka naszych pytań, dotyczących tej kwestii. Z poniższego wywiadu można dowiedzieć się m.in. tego, jakie są pomysły na metody recyklingu baterii samochodów elektrycznych, a także jakie są ograniczenia współcześnie stosowanych metod recyklingu?

Na nasze pytania odpowiedzieli:

• Andrzej Serwicki, Business Development Manager w EIT InnoEnergy Central Europe
• Marcin Wasilewski, CEO w EIT InnoEnergy Central Europe

Witold Hańczka: Jaki jest aktualny poziom rozwoju rynku recyklingu baterii do pojazdów elektrycznych w Europie i w Polsce? 

Andrzej Serwicki: Cały ekosystem recyklingu baterii do pojazdów elektrycznych jest w stosunkowo wczesnej fazie rozwoju. Zdecydowana większość zarejestrowanych w Europie samochodów elektrycznych to pojazdy dość młode, których komponenty – w tym baterie – nie wymagają na tym etapie masowego przetworzenia. Dlatego w tym momencie recykling jest nastawiony przede wszystkim na przetwarzanie i zagospodarowywanie tzw. odpadów produkcyjnych. Szacuje się, że w skali świata poziom recyklingu baterii litowo-jonowych wynosi obecnie zaledwie około 5 proc.

Wyzwanie jest bardzo duże, bo liczba nowych samochodów zasilanych bateriami rośnie w Europie błyskawicznie. Rynek EV staje się coraz bardziej masowy i dostępny cenowo. Według danych Europejskiego Stowarzyszenia Producentów Samochodów (ACEA), w ciągu zaledwie trzech lat udział samochodów elektrycznych w całej puli nowo rejestrowanych pojazdów zwiększył się z niespełna 2 proc. w 2019 roku do ponad 12 proc. w 2022 roku. Do końca dekady na europejskich drogach może być nawet 30 mln zasilanych bateriami samochodów, w tym ponad milion w Polsce. Pojemność i wydajność wykorzystywanych w tych pojazdach baterii będzie się z czasem zmniejszać, co wymusi ich wymianę. Samochody będą też wycofywane z eksploatacji z uwagi na awarie i wypadki. Musimy zatem przygotować się na moment, w którym duża liczba baterii będzie musiała zostać poddana recyklingowi.

Używają Państwo określenia “ekosystem recyklingu baterii do pojazdów elektrycznych” – co właściwie kryje się za tym pojęciem? Jakie są elementy tego ekosystemu?

Andrzej Serwicki: Warto mieć na uwadze, że baterie mogą stanowić dziś nawet do 60% ceny samochodów elektrycznych. Tak duży udział oznacza, że rozważane są różne modele biznesowe, które pozwolą pozyskiwać baterie w sposób efektywny kosztowo, a następnie ponownie je wykorzystywać lub przetwarzać. Możliwość zamknięcia cyklu życia produktu poprzez wykorzystanie zużytych baterii ma nie tylko pozytywny wpływ na środowisko naturalne, ale również poprzez dostęp do cennych surowców daje możliwość znacznej redukcji kosztów. Już dziś stosowane są rozwiązania, w ramach których można zakupić sam samochód, a baterię wynająć w sposób podobny do leasingu. Co więcej, część baterii nie musi wcale trafiać do recyklingu, ale może „dostać drugie życie” jako magazyny energii. Moim zdaniem, ze względów bezpieczeństwa oraz kwestii związanych z postępem technologii, recycling baterii będzie dominującym kierunkiem nad rozwiązaniami typu second-life, ale ostatecznie na te kwestie odpowie rynek. Przed nami zatem wiele niewiadomych, a najbliższe lata zdecydują o tym, w jakim kierunku pójdą technologie i rynek.

Sam recykling baterii jest złożonym wyzwaniem. Jego rozwój ma kluczowe znaczenie dla całej branży, m.in. ze względu na dostępność cennych surowców. Aby być skutecznym, nie wystarczą punktowe działania czy inwestycje. Konieczna jest budowa całego ekosystemu, który zaczyna się od właściwego otoczenia prawnego. Pierwszy krok został już wykonany – i to na poziomie całej Unii Europejskiej. Zgodnie ze wspólnotowymi przepisami każda wprowadzona na rynek bateria litowo-jonowa będzie musiała zostać poddana recyklingowi. Dotyczy to zarówno zużytych już baterii, jak i odpadów produkcyjnych.

Kolejny obszar to technologie recyklingu. Musimy pamiętać, że pod wspólną nazwą „baterii litowo-jonowych” kryją się bardzo różne produkty, oparte o odmienne rozwiązania i komponenty. Są to też produkty wysoko przetworzone. Baterie do EV są znacząco większe i cięższe niż „tradycyjne” akumulatory kwasowo-ołowiowe, które dość powszechnie są poddawane recyklingowi. Składają się one zwykle z kilkuset pojedynczych ogniw litowo-jonowych, z których każde wymaga odpowiedniego i bezpiecznego demontażu, a następnie poddania recyclingowi.

W jakim stopniu obecna technologia pozwala na ponowne wykorzystanie elementów baterii do pojazdów elektrycznych? Czy możliwe jest odzyskanie i ponowne użycie rzadkich pierwiastków?

Andrzej Serwicki: Skuteczne odzyskanie wszystkich cennych materiałów – przede wszystkim metali – wymaga bardzo precyzyjnych technologii, które pozwolą realizować te procesy na skalę przemysłową. W większości istniejących obecnie instalacji baterie są redukowane podczas procesu recyklingu do tzw. czarnej masy, w której zawarte są różne metale. Ta masa wymaga ponownego przetworzenia, często w innych instalacjach, co z kolei jest nieefektywne energetycznie i ekonomicznie. Musimy zatem poszukiwać nowych technologii, które pozwolą znacząco zwiększyć efektywność w tym obszarze.

Odzyskane metale – kobalt, nikiel, lit, mangan, aluminium, miedź – a także różnorodne tworzywa sztuczne muszą trafić do odpowiednich strumieni recyklingu. Dopiero po ponownym wprowadzeniu tych surowców na rynek możemy mówić o efektywnym recyklingu. To ważne, bo dostęp do metali jest kluczowym czynnikiem wzrostu sektora EV. Ze względów ekologicznych i ekonomicznych nie możemy sobie pozwolić, by cenne surowce lądowały na wysypiskach śmieci.

Aby to osiągnąć, potrzebujemy szerokiego ekosystemu i złożonych kompetencji – tj. współpracy naukowej, badawczej, technologicznej, finansowej, logistycznej i inwestycyjnej. Szacujemy, że w związku z rozwojem sektora baterii sam europejski przemysł motoryzacyjny będzie potrzebował 800 tys. przeszkolonych pracowników, zaś do 2025 roku sektor ten stworzy 4 mln miejsc pracy. Właśnie na te potrzeby odpowiada EBA Academy, która będzie szkolić przyszłych ekspertów sektora magazynowania energii. Akademia działa już w kilku krajach Unii Europejskiej, takich jak Francja, Hiszpania czy Niemcy, a także w Polsce we współpracy z Polskim Stowarzyszeniem Paliw Alternatywnych (PSPA).

Czy istnieją innowacyjne projekty, których realizacja w niedalekiej przyszłości pozwoliłaby zastąpić rzadkie pierwiastki, takie jak lit i kobalt w produkcji baterii do EV?

Andrzej Serwicki: Teoretycznie jest to możliwe, co więcej, pojawiają się pierwsze próby produkcji oraz zastosowania takich baterii. Jako jedną z alternatywnych technologii można wskazać baterie sodowo-jonowe. Z całą pewnością istnieje możliwość istotnego ograniczenia zapotrzebowania na najcenniejsze surowce w kolejnych generacjach baterii do pojazdów EV.

Czym głównie zajmuje się polski oddział firmy InnoEnergy?

Marcin Wasilewski: Jesteśmy impact-inwestorem w obszarze cleantech, co oznacza, że szukamy inwestycji w technologie i rozwiązania, które redukują lub eliminują negatywny wpływ działalności człowieka na środowisko. Nasza działalność opiera się na trzech filarach. Po pierwsze, inwestujemy w start-upy. Obecnie mamy w portfolio ponad 180 innowacyjnych spółek. Do 2030 roku ich działalność może zmniejszyć globalny ślad węglowy o około 1,1 gigaton rocznie. To olbrzymi wkład w net zero. Tylko w ubiegłym roku powiększyliśmy nasze portfolio o 18 spółek, w tym cztery z regionu Europy Środkowej. Działają one w takich obszarach, jak magazynowanie energii, zielony wodór, odnawialne źródła energii, recykling i gospodarka obiegu zamkniętego, transport i mobilność, a także zrównoważone budownictwo i smart city.

Po drugie, interesuje nas wsparcie dużych projektów industrialnych, które wypełniają niezagospodarowane technologicznie nisze w ramach Europejskiego Zielonego Ładu. Przykładem jest GravitHy – realizowany we Francji projekt o wartości około 2 mld euro, którego celem jest budowa pierwszej na świecie huty zielonej stali. To kolejny po H2 Green Steel projekt w tym obszarze, w który jesteśmy zaangażowani. Kolejnym przykładem jest spółka Holosolis, której celem jest budowa fabryki modułów PV. Mamy w zanadrzu kilka kolejnych projektów, które powinny ujrzeć światło w tym roku.

Po trzecie, zajmujemy się edukacją. We współpracy z europejskimi uczelniami technicznymi i biznesowymi prowadzimy studia na poziomie magisterskim, przeznaczone dla osób chcących zdobywać nie tylko wiedzę, ale też doświadczenie w sektorze cleantech. Mamy już 1,8 tys. absolwentów programu. Naszym pierwszym dużym programem edukacyjnym dla przemysłu jest EBA Academy (EBA to European Battery Alliance, czyli Europejski Sojusz na rzecz Baterii).

European Battery Alliance został zainicjowany przez Komisję Europejską w 2017 roku. Celem było nadrobienie w Europie zaległości w sektorze baterii względem rynków azjatyckich. Początkowo alians liczył 250 firm, dziś jest ich już około 800. W ramach EBA opracowaliśmy też narodowe strategie rozwoju rynku baterii dla Szwecji i Węgier. Bazując na sukcesie EBA250 w bateriach, InnoEnergy dostało mandat od Komisji na stworzenie European Solar PV Industry Alliance (ESIA, Europejski Sojusz Przemysłu Fotowoltaicznego), którego celem jest rozwój produkcji elementów dla fotowoltaiki w Europie. ESIA, podobnie jak inicjatywa bateryjna, ma zaowocować wysypem inwestycji technologicznych na naszym kontynencie. Celem jest osiągnięcie do 2025 roku mocy produkcyjnych na poziomie 30 GW rocznie.

Czy rynek recyklingu baterii ma wysoki próg wejścia? Czy np. branża ta może być interesująca dla firm motoryzacyjnych, których udział w rynku będzie ograniczany (np. związanych z silnikami spalinowymi)?

Marcin Wasilewski: Widzimy trzy kluczowe filary rozwoju technologii recyklingu. Po pierwsze, są to producenci samochodów, z których niektórzy już teraz inwestują we własne instalacje. Po drugie, są to producenci baterii – także obecni w Polsce – którzy mogą poszerzać ofertę o instalacje do recyklingu. Po trzecie, i być może najciekawsze, są także niezwiązane z branżą samochodową i bateryjną firmy, które rozwijają własne projekty i technologie w tym obszarze. Jedna z największych tego typu instalacji powstaje obecnie na południu Polski, przy wsparciu m.in. Europejskiego Banku Odbudowy i Rozwoju. Ważne jest jednak to, aby te działania i inwestycje wpisywać w szerszy kontekst całego ekosystemu i kompetencji, które muszą być rozwijane w całym łańcuchu wartości recyklingu baterii. Pamiętajmy, że duża część rynku recyklingu to będą baterie nie pochodzące z samochodów, ale z urządzeń domowych czy mikromobilności.

Dlatego jako EIT InnoEnergy nawiązaliśmy strategiczną współpracę z Europejskim Bankiem Odbudowy i Rozwoju, której celem jest identyfikacja barier oraz wyzwań technologicznych i regulacyjnych w całym łańcuchu wartości polskiego segmentu recyklingu baterii. Realizacja tego zadania pomoże w budowie optymalnego otoczenia rynkowego oraz platformy umożliwiającej uczestnikom rynku współpracę, wymianę doświadczeń i wzmacnianie kompetencji poprzez centrum wiedzy o recyklingu baterii. Nasza współpraca będzie także wspierać dostęp uczestników rynku do finansowania inwestycji. Beneficjentami współpracy będą kraje Europy Środkowo-Wschodniej, a w pierwszym etapie – głównie Polska.

O jakie dofinansowania mogą starać się firmy zainteresowane rozwojem swojego biznesu w kierunku innowacji w zakresie zrównoważonej energii?

Marcin Wasilewski: Współpraca z EIT InnoEnergy stanowi doskonałą okazję dla innowacyjnych start-upów i firm zajmujących się zrównoważoną energią do rozwinięcia swojej działalności i zwiększenia szansy na osiągnięcie globalnego sukcesu rynkowego. Start-upy i innowacyjni przedsiębiorcy otrzymują dostosowane do ich potrzeb wsparcie w celu przyspieszenia ich rozwoju, a także obniżenia ryzyka związanego z prowadzeniem działalności gospodarczej oraz przyspieszenia czasu wprowadzania produktów na rynek. Niektóre projekty mogą starać się o wsparcie grantami z np. Innovation Fund.

Wsparcie InnoEnergy dla startupów to przede wszystkim dostęp do największego na świecie ekosystemu – od naukowców do liderów biznesu i decydentów oraz dostęp do przedsiębiorstw, które napędzają globalny sektor energetyczny. Model inwestycyjny EIT InnoEnergy, długoterminowe strategie, sprawdzone usługi i ekosystem partnerów zmniejszają ryzyko i skracają czas wprowadzania na rynek nowych rozwiązań. Współpraca z nami gwarantuje dostęp do prężnego, dynamicznego i zróżnicowanego ekosystemu ekspertów, laboratoriów, talentów i źródeł finansowania, a także klientów na całym świecie. Wysokość inwestycji jest zróżnicowana w zależności od konkretnych potrzeb danego projektu.