Skrothastigheten för batterianläggningar kan nå 90 % under upprampning, men situationen förbättras

Så minskar du avvisningsfrekvensen för batterisystemVoltaiq

  • När en batteriproduktionsanläggning utökas kan skrotningsgraden nå över 90 %.

  • Allt detta skrotavfall kostar en tillverkare mycket pengar, vilket i vissa fall kan ta fyra år att betala tillbaka.

  • Mycket av detta skrotavfall är också farligt, även om det finns en handfull företag som återvinner det.


Att starta en storskalig, automatiserad batterifabrik för elfordon är ett dyrt förslag, inte minst på grund av det fruktansvärda slöseri som vanligtvis uppstår under pilotproduktion.

Även om skrotraterna sjunker relativt snabbt kan det kasserade materialet bli kostsamt för företag i tidiga skeden. Och skrotet är inte bara värdelöst – det är farligt avfall som företag lägger ut miljoner på att skicka till en återvinningsstation.

“Det vi ser, särskilt i förstaårsavkastningen, är dystert och ringa. I vissa fall är bara 10 till 20% av produktionen användbar, säger Dr. Tal Sholklapper, medgrundare av startupen Voltaiq, som använder analyser för att sålla igenom data och ge råd om batteriföretag om hur de kan förbättra avkastningen.

“Sammanfattningen är att med vår nuvarande förståelse av litiumjonbatterier är avvisningsfrekvensen otroligt hög,” sa han. “Vägen till lönsamhet kan ta tre eller fyra år.”

Vid CES i januari tillkännagav Voltaiq ett partnerskap med det tyska teknikföretaget Siemens “för att hjälpa till att skala verksamheten snabbt och smidigt, från inledande tester till fullständiga produktionslinjer.”

Enligt en rapport från Grand View Research värderades den globala batterimarknaden till 104 miljarder dollar 2022 och förväntas växa med en sammansatt årlig tillväxttakt på 15,8 % mellan 2023 och 2030.

Det är uppenbart att världen kommer att behöva mycket fler stora batterifabriker, och det är avgörande att de fungerar effektivt och uppnår den lönsamhet som de behöver för att fortsätta i verksamheten. Batteriproduktionskapaciteten i Nordamerika kommer att öka från en årlig 55 gigawattimmar (GWh) 2021 till nästan 1 000 GWh per år 2030, sa energidepartementet.

några män i skyddshjälmar arbetar på en maskinnågra män i skyddshjälmar arbetar på en maskin

Bygg batterier.Voltaiq

Eli Leland, teknisk chef och medgrundare av Voltaiq, sa Bilvecka“I tidiga skeden är det viktigaste för batteristartuper snabbhet för att uppnå de mest kraftfulla teknikmålen och därmed behålla en konkurrensfördel.” Det handlar om att få igång fabriken med hög avkastning så att företaget inte inte slut på pengar. Pengar bortkastade. Om de missar viktiga insikter gömda i data gör de misstag och är för långsamma.”

Leland sa att problemen uppstår när en linje rampas upp “och du gör tusentals celler om dagen och kastar de flesta av dem.” Enligt Voltaiq kan en sänkning av skrotpriserna med bara en procentenhet innebära tiotals miljoner euro i ytterligare årliga vinster. Företaget kallar sin process för AI-driven datainsamling, analys och tolkning av laddnings-urladdningscykeln Enterprise Battery Intelligence.

Informationen citerar “en allmänt rapporterad oberoende analys” som sätter skrotfrekvensen vid Tesla/Panasonic Gigafactory till 84% under tredje kvartalet 2017, kort efter att produktionen startade i Nevada. I sin uppdatering för tredje kvartalet 2017 sa Tesla att dess “huvudsakliga produktionsbegränsning” låg på Gigafactory 1-linjen, som producerar batterimoduler. “På grund av den kombinerade komplexiteten i moduldesignen och den automatiserade tillverkningsprocessen har denna linje tagit längre tid att öka än förväntat,” sa Tesla.

Tesla batteri gigafabrik i NevadaTesla batteri gigafabrik i Nevada

Tesla/Panasonic Gigafactory i Nevada.Tesla

Vid den tiden var Tesla ute efter att öka effektiviteten i batteriproduktionen: “Vi har använt våra bästa ingenjörer för att förfina de automatiserade processerna och tillhörande robotprogrammering, och vi är övertygade om att genomströmningen och i slutändan produktionshastigheten kommer att öka avsevärt under de kommande veckorna. .” betydligt större än den ursprungliga specifikationen.”

Sommaren 2018 sa Tesla: “Vår batteriavfallsandel har minskat med nästan 60 % sedan januari eftersom vi har förbättrat våra tillverkningsprocesser.” År 2019 fick analytiker veta att Gigafactorys intäkter hade förbättrats till 75%. Men Teslas skrotkostnader under Gigafactory-upptrappningen var mycket höga.

En av de få fördelarna med höga skrotpriser är att även om tillgången på förbrukade batterier till elfordon är liten, tillhandahåller de råvaror för återvinningsföretag. Redwood Materials, som säger att de bygger en cirkulär global batteriförsörjningskedja och förvandlar industriavfall till nya anod- och katodkomponenter, hämtar 50% av de 40 000 ton råmaterial som det bearbetar årligen från skrot, sa företaget.

Om mängden skrot minskar dramatiskt kan det naturligtvis bli svårare för återvinningsföretag att få tag i detta material. En rapport från 2024 in Energikällor Journal drar slutsatsen att “tillverkningsavfall kommer att fungera som en viktig källa till återvinning under detta decennium.”

Men fler och fler gamla batterier finns tillgängliga för återvinning. Enligt Circular Energy Storage togs 11,3 gigawattimmar elbilsbatterier i pension 2022, men denna siffra förväntas stiga avsevärt till 138 GWh år 2030.

Och skrot blir betydligt mer värdefullt på grund av en klausul i Inflation Reduction Act (IRA) som säger att batterier tillverkade utomlands är berättigade till subventioner efter återvinning som om de var tillverkade i USA. För närvarande sker batteriåtervinning mestadels i Kina, men startups som Nevada-baserade Redwood, Kanada-baserade Li-Cycle och Massachusetts-baserade Ascend Elements ändrar på det.

Enligt en Reuters-rapport som citerar BMW kan mineralerna i en enda bils batteri (främst litium, kobolt och nickel) vara värda 1 123 dollar. Men skrot är ännu inte en lukrativ inkomstkälla för batteritillverkare.


friidrottsklubbenfriidrottsklubben

Ägs av Hearst


Skrotkvoter definitivt Do minskar dramatiskt när växterna mognar. Sam Abuelsamid, chef för transport- och mobilitetsanalytiker på Guidehouse Insights, sa att skrotningshastigheter på 80 % till 90 % sannolikt kommer att inträffa “i den allra första pilotproduktionsfasen, när utrustningen fortfarande byggs.” Men jag har hört att Teslas skrothastighet vid försök att torka katoder för 4680 celler mycket väl kan vara så hög.”

Men Abuelsamid sa: “Jag förväntar mig helt och hållet att celltillverkningsavfallet kommer att minska avsevärt under loppet av detta decennium. Antalet produktionsanläggningar ökar hela tiden och storleken ökar. Det är nästan oundvikligt att i takt med att data av den här storleken ökar kommer kunskapen om hur processvariation påverkar kvalitet och tillförlitlighet att förbättras, vilket i sin tur leder till optimeringar som kan förbättra kvalitetskontroll och avkastning.

“Om skrotpriserna i batterifabriker inte sjunkit, skulle vi på allvar behöva tänka på hur celler faktiskt tillverkas.”

Panasonic svarade inte på en förfrågan om Gigafactorys nuvarande skrotkvoter. Företaget gick 2022 med på att köpa katodmaterial för battericeller från Redwood. Katie Burdette, kommunikationschef för GM:s Ultium Cells, sa Bilvecka“Av proprietära skäl avstår vi från att dela specifik information om anläggningens prestanda, såsom produktivitet och kvalitet, med allmänheten.”

Batteriföretag “skyddar sina resultat”, enligt Reid “Rusty” Heffner, chefsteknolog vid Booz Allen Hamiltons Climate and Infrastructure Practice. Han sa att höga avslagsfrekvenser vid startups “behöver förbättras.”

Det blir knappast några meningsskiljaktigheter. “Verkligheten är att storskalig batteritillverkning fortfarande är i sin linda”, säger Voltaiqs Sholklapper.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *