Intelligenteres Batterie-Recycling durch Digitalisierung
Unterstützen Sie den Boom der Elektrofahrzeuge, indem Sie das kosteneffiziente und langlebige Batterie-Recycling mit Virtual-Twin-Technologie auf einer integrierten Plattform ausweiten.
In 10 Jahren werden mindestens 1,2 Millionen Tonnen(1) Lithium-Ionen-Batterien das Ende ihrer Lebensdauer erreichen. Sind Ihre Batterierecyclingkapazitäten darauf vorbereitet, das Beste aus diesen verbrauchten Akkus herauszuholen?
Die Internationale Energiebehörde sagt voraus, dass bis 2030 mehr als 145 Millionen(2) Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein werden. Und nicht nur das: Die OEMs stehen unter dem Druck, bis 2050 Elektrofahrzeuge mit einem geringeren CO2-Fußabdruck zu bauen. Mit der wachsenden Herausforderung nachhaltiger Elektrofahrzeuge wächst jedoch auch der Berg an verbrauchten Lithiumbatterien, die diesen Fahrzeugen einst als Antrieb dienten. Angesichts der Engpässe und des Preisanstiegs bei den Komponenten bauen OEMs und Batteriehersteller ihre Recyclingverfahren aus, um die Werkstoffe aus den zurückgegebenen Akkus für die Herstellung neuer Batterien wiederzugewinnen.
Verbessern Sie Rückgewinnung und Recycling
Sind Sie bereit, die Komplexität des Batterierecyclings in den Griff zu bekommen? Erfahren Sie, wie Ihnen die Virtual Twin-Technologie auf einer zentralen Plattform dabei helfen kann, wertvolle Materialien sicher zurückzugewinnen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu verringern.
Herausforderungen der Batteriebranche
Der globale Batteriemarkt wächst rasant. Bis 2025 wird der Verbrauch von Lithiumbatterien voraussichtlich um mindestens 400 % steigen(3). Es bleiben jedoch Herausforderungen:
Regulatorischer Druck
Der vom Gesetzgeber eingeführte Batteriepass fordert die Rückverfolgbarkeit über den gesamten Lebenszyklus und schreibt höhere Sammel- und Verwertungsquoten sowie recycelte Komponenten in neuen Batterien vor.
Endliche Rohstoffe
Der Abbau wertvoller Materialien wie Lithium, Nickel und Kobalt ist energie-, ressourcen- und zeitintensiv und hat oft schwerwiegende Auswirkungen auf das Klima in den nationalen Schutzgebieten Südamerikas und Afrikas.
Recyclingfähigkeit von Batterien
Die meisten Batterien sind nicht recyclinggerecht konstruiert. Deshalb müssen sich Recyclingbetriebe mit komplexen Konstruktionen, Technologien und chemischen Verfahren auseinandersetzen, die das Zerlegen kostspielig, zeitaufwändig und energieintensiv machen.
Digitale Transformation in eine kohlenstoffarme Zukunft
Wenn sie über die richtigen digitalen Mittel verfügen, können Unternehmen Batterien sicher recyceln und dabei wertvolle Materialien erhalten und Abfälle vermeiden ‒ sei es beim Transport von Altbatterien, bei der Demontage schädlicher Komponenten oder bei der Herstellung neuer Batterien.
Was heißt das unterm Strich? Die Virtual Twin-Technologie kann dazu beitragen, die Wiederverwendung, die Wiederaufbereitung und das Recycling von Batterien zu optimieren und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. In einer digitalisierten Batterie-Wertschöpfungskette können Unternehmen:
Das Ende der Nutzungsdauer optimieren
Ein verbrauchter Elektroauto-Akku enthält noch etwa 70 bis 80 % Ladung und kann für die Stromversorgung von Straßenlaternen oder sogar Energiespeichersystemen (ESS) wiederverwendet werden. Diese Art der Wiederverwendung kann die Lebensdauer der Batterie um bis zu 10 Jahre verlängern. Um herauszufinden, ob die Batterie für eine Zweitnutzung geeignet ist, müssen die Unternehmen den Gesundheitszustand der Batterie allerdings genau beurteilen können. Durch den Einsatz des virtuellen Zwillings auf einer zentralen Plattform können Unternehmen die Batterienutzung lückenlos nachverfolgen und vorhersagen, welche Batterie als erste das Ende ihrer Lebensdauer erreichen wird.
Prozesse neu definieren
Es kostet mehr, Batterien zu recyceln, als mehr Lithium abzubauen, um neue Batterien herzustellen. Da es noch keine groß angelegten, kostengünstigen Verfahren für das Recycling von Batterien gibt, werden weltweit nur etwa 5 % recycelt, was bedeutet, dass der größte Teil im Müll landet. Mit der Virtual-Twin-Technologie können Unternehmen die Zerlegungs- und Recyclingprozesse je nach Batterietyp, -technologie, -design und -chemie simulieren und Werkstoffe mit höchstmöglicher Qualität und geringstem Ressourceneinsatz zurückgewinnen.
Den Kreislauf stärken
Eine Kreislaufwirtschaft für Lithiumbatterien stellt durch bessere Sammelmethoden eine verantwortungsvolle Entsorgung von Sondermüll sicher und reduziert die Abhängigkeit von traditionellen Rohstofflieferketten. Durch die Optimierung des Lebenszyklus mit dem virtuellen Zwilling auf einer zentralen Plattform können OEMs und Batteriehersteller den Kreislauf vom Ende der Lebensdauer bis zur Versorgung mit Rohstoffen schließen.
Entscheidend ist, dass die gesamte Wertschöpfungskette der Batterie betrachtet wird. Durch die Vernetzung multidisziplinärer Teams, mit denen von Anfang an die gewünschten Ergebnisse klar definiert werden können, versetzt die 3DEXPERIENCE Plattform OEMs, Batteriehersteller und Recyclingfirmen in die Lage zu prüfen, wie sie die Dinge anders angehen und gleichzeitig die Nachhaltigkeits- und Compliance-Ziele erreichen können.
Lithium-Ionen-Batterien sind in unserem Alltag omnipräsent. Höchste Zeit, sich mit den Herausforderungen und Chancen des Batterierecyclings auseinanderzusetzen und die Branche auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.
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Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie mit unseren Industry Solution Experiences für die Hightech-Branche das Batterie-Recycling optimieren und Wettbewerbsvorteile ausbauen können
1 Quelle: „Lithium batteries – 1.2m tons ready for recycling by 2030” aus dem PV Magazine (November 2019)
2 Quelle: „Global EV Outlook 2021” der IEA
3 Quelle: BloombergNEF (Juni 2021)
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FAQ über das Reycling von Batterien und das Recycling von Lithiumbatterien
Das Recycling von Batterien ist eine wichtige Komponente bei der Erhaltung einer sauberen und sicheren Umwelt. Batterien enthalten gefährliche Stoffe wie Blei, Quecksilber und Cadmium und müssen ordnungsgemäß recycelt werden, damit diese Stoffe nicht in die Umwelt gelangen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Batterien zu recyceln, z. B. indem man sie zu einem lokalen Wertstoffhof bringt oder sie an ein Batterie-Recyclingunternehmen schickt. Wenn Sie wissen, wie man Batterien richtig recycelt, können Sie sicherstellen, dass gefährliche Materialien sicher gehandhabt werden und nicht auf Mülldeponien oder in unseren Gewässern landen.
Lithiumbatterien gehören zu den am schwierigsten zu recycelnden Batterietypen, da ihre chemische Zusammensetzung sehr komplex ist. Aus diesem Grund müssen Lithiumbatterien auf eine besondere Art und Weise entsorgt werden, die sicherstellt, dass die in ihnen enthaltenen gefährlichen Stoffe nicht in die Umwelt freigesetzt werden. Darüber hinaus ist das Recycling von Lithiumbatterien kosten- und zeitintensiv, sodass es für viele Unternehmen keine praktikable Option darstellt.
Lithiumbatterien sind ein gängiger Bestandteil vieler unserer alltäglichen elektronischen Geräte, vom Mobiltelefon bis zum Laptop. Sie sind zwar eine hervorragende Energiequelle, lassen sich aber nur schwer umweltgerecht entsorgen. Zum Glück gibt es ein paar Möglichkeiten, dafür zu sorgen, dass Lithiumbatterien richtig recycelt werden.
- Der technologische Fortschritt ermöglicht höhere Verwertungsquoten, geringere Treibhausgasemissionen und eine bessere Wirtschaftlichkeit, da die Recyclingverfahren effizienter werden. Die Regierungen unterstützen diese Fortschritte durch Forschungs- und Innovationszuschüsse und erleichtern so die Weiterentwicklung von Recyclingtechnologien.
- Verschiedene Automobil-OEMs und Hersteller von Zellen bemühen sich, mit dem Ziel, die Stabilität ihrer Lieferketten zu verbessern, lokale Quellen für recycelte Rohstoffe zu stabilen Preisen zu erschließen.
- Automobil-OEMs legen ihr Hauptaugenmerk auf die Dekarbonisierung und die Einhaltung ethischer Ziele in der Lieferkette und bevorzugen recycelte Batteriewerkstoffe gegenüber neu abgebauten Rohstoffen. Recycelte Materialien weisen einen etwa viermal geringeren Kohlenstoffausstoß auf, was den Kohlenstoffausstoß pro produzierter Kilowattstunde (kWh) Batteriezellenkapazität um über 25 Prozent reduziert.
Autobatterien sind Blei-Säure-Batterien, die aus Bleilegierungsplatten bestehen, die zur Spannungserzeugung in sechs Zellen in eine Elektrolytlösung aus 65 % Wasser und 35 % Schwefelsäure getaucht sind.