In een gemeenschappelijk onderzoek hebben de RWTH Aachen University en LKQ de uitdagingen onderzocht met betrekking tot defecte en afgedankte tractiebatterijen van batterij-elektrische voertuigen (BEV) en de mogelijke oplossingen gedemonstreerd voor hergebruik, herfabricage, reparatie en recycling van batterijen.
Op het 43e internationale motorsymposium in Wenen hebben de leerstoel “Production Engineering of E-Mobility Compnents” (PEM) van de RWTH Aachen University, Duitsland, en LKQ Europe hun onderzoek gepresenteerd naar de uitdagingen van tractiebatterijen die zich in de loop van de tijd en door het gebruik voordoen, zoals defecten van componenten en degradtie van de batterij. Ze evalueren de kosten en emissiereductie door een circulair ecosysteem. Het toekomstgerichte project richt zich op het behoud van hulpbronnen, bescherming van de restwaarde van batterij-elektrische voertuigen, en verlenging van de levensduur van de batterij om het voertuig met goede prestaties op de weg te houden.
“E-mobiliteit komt in een stroomversnelling – en moet oppassen dat ze daarbij haar eigen duurzaamheidsclaim niet inhaalt. Het volume van lithium-ionbatterijen in de laatste fase van hun leven in elektrische voertuigen zal de komende jaren enorm toenemen”, zegt professor Achim Kampker, oprichter en hoofd van de PEM-leerstoel van de RWTH Aachen University. “Daarom moeten we economische en duurzame concepten ontwikkelen voor de optimalisatie en het hergebruik van accu’s – en helemaal aan het einde ook voor de terugwinning van grondstoffen.”
Arnd Franz, CEO van LKQ Europe: “Wij willen de eerste zijn die elektrificatie op de Independent Aftermarket op de markt brengt. Onze samenwerking met de RWTH Aachen University is een cruciaal onderdeel van onze strategie om diagnostiek, reverse logistics, reparatie en recycling van tractiebatterijen aan te bieden. Als grootste voertuigrecycler breidt LKQ zijn levenscyclusoplossingen voor elektrische voertuigen snel uit.”
De studie focust op kritieke elementen en mogelijke oplossingen in de waardeketen. Een volledig gesloten kringloop levert de grootste kostenbesparing op en minimaliseert de CO2-uitstoot, waarbij het belang van batterijreparatie en -revisie wordt benadrukt. Recycling van grondstoffen blijft belangrijk, maar moet alleen als laatste redmiddel worden overwogen.
De tractiebatterij is het meest waardevolle onderdeel van een batterij-elektrisch voertuig en zal naar verwachting 10 tot 14 jaar meegaan voordat zij moet worden vervangen. Op dat moment is er in veel situaties nog steeds sprake van een niet-gesloten batterijkringloop, wat leidt tot materiaalverspilling en kostbare afvalverwerking. Maar schaarste in de grondstoffenvoorziening, emissiereductiedoelstellingen en kostenoverwegingen vragen om duurzame langetermijn oplossingen. Zowel afgedankte als defecte BEV-batterijen moeten in een gesloten kringloopsysteem worden verwerkt. Met de huidige sterke opkomst van elektrificatie in de automobielsector staat de Europese automotive waardeketen aan het begin van een grote transitie. LKQ verwacht een sterke toename van batterij-elektrische voertuigen in de Independent Aftermarket vanaf 2028, wanneer een aanzienlijk aantal BEV’s buiten de fabrieksgarantie valt en de onafhankelijke werkplaatsen binnenkomt. “We verwachten tegen 2030 ongeveer 34 miljoen geïnstalleerde hoogspanningsbatterijen in het batterij-elektrische wagenpark in Europa,” stelt Christoph Schön, E-Mobility Innovation Manager bij LKQ Europe. “De vraag is hoelang deze batterijen nog intact blijven. Volgens de huidige schattingen zullen tegen het einde van het decennium ongeveer 1,3 miljoen batterijen per jaar terugkomen van de weg als gevolg van elektrische, mechanische en elektrochemische defecten en moeten worden gediagnosticeerd en vervolgens gerepareerd of vervangen. Daarna verwachten wij dat deze teruggaven zullen blijven toenemen met een percentage van 30 procent per jaar. Als het hele batterijsysteem moet worden vervangen, is dat een dure aangelegenheid. Wij willen passende en duurzame oplossingen kunnen aanbieden, waarbij de bestuurder van een elektrische auto niet hoeft te investeren in een nieuwe accu voor een 10 jaar oud voertuig, maar voor een fractie van de kosten een reparatie of opknapbeurt van de accu kan krijgen.”
Als een belangrijke enabler van een circulaire economie in de automotive sector, is het doel van LKQ om oplossingen te bieden voor de uitdagingen van de werkplaats van de toekomst. Ook moeten voertuig- en accufabrikanten al in een vroeg stadium van hun productontwikkelingsproces rekening houden met design for disassembly om later schaalgrootte te bereiken in reparatie en remanufacturing. Ten slotte moeten de beleidsmakers zorgen voor een open en concurrerend kader, dat niet-discriminerende toegang tot batterijinterfaces voor de vervangingsmarkt mogelijk maakt, om service en reparatie mogelijk te maken.
