Elektryczna rewolucja w motoryzacji nabiera rozpędu. W segmencie samochodów zasilanych energią z gniazdka następuje prawdziwy boom. Na rynku jak grzyby po deszczu pojawiają się kolejne mniej lub bardziej udane konstrukcje, zapewniając konsumentom zróżnicowaną dawkę emocji oraz użyteczności. Aut elektrycznych jest tak dużo, że podobnie jak to się ma w przypadku tradycyjnych samochodów spalinowych, dochodzi wręcz do podziału na klasy, począwszy od aut miejskich, przez pojazdy średniej i dużej wielkości, aż po samochody dostawcze.
Dzisiejsze "elektryki" zasilane są głównie akumulatorami litowo-jonowymi (Li-Ion). Takie banki energii szeroko stosuje się na masową skalę, a ich ewolucja trwa od blisko 30 lat. Rozwój elektroniki użytkowej, urządzeń przemysłowych, elektronarzędzi, systemów magazynowania energii oraz samochodów hybrydowych i w pełni elektrycznych pojazdów różnego typu sprawił, że akumulatory sukcesywnie tracą na masie własnej, ich rozmiary ulegają zmniejszeniu, a pojemność energetyczna wzrasta.
Średnia gęstość energii baterii rośnie w tempie 7% rocznie, a nowe substancje chemiczne trafiają na rynek szybciej niż kiedykolwiek. Dobrze obrazują to na załączonym zdjęciu akumulatory stosowane przez Volkswagena. Obudowa z modułami o łącznej pojemności 58 kWh z modelu ID.3 jest o połowę mniejsza w porównaniu z akumulatorem o pojemności 36 kWh pochodzącym ze starszego o kilka lat e-Golfa. Różnica jest ogromna!
Centra Napraw Akumulatorów w sieci serwisowej
Na zorganizowanych dla dziennikarzy warsztatach, o naprawach akumulatorów i ich recyklingu, opowiedzieli specjaliści z Technicznego Centrum Szkoleniowo Serwisowego Volkswagen Group Polska.
Aktualnie Grupa Volkswagen ma w swoim portfolio aż 17 różnych, w pełni elektrycznych modeli samochodów. W wielu przypadkach są to pojazdy zasilane zunifikowanymi akumulatorami wysokonapęciowymi. W 2021 roku Grupa dostarczyła klientom 452 900 sztuk elektrycznych aut, co jest wynikiem dwukrotnie większym niż rok wcześniej. Skoro takich samochodów wyraźnie przybywa, to gdzie je serwisować? Przeglądy czy ogólne naprawy przeprowadzają wszyscy partnerzy serwisowi. Naprawy baterii dokonuje się natomiast tylko w Centrach Napraw Akumulatorów, pod okiem wykwalifikowanych specjalistów.
Volkswagen Group Polska od jakiegoś czasu inwestuje w rozwój sieci serwisowej, aby obsługiwać duże ilości samochodów w nadchodzących latach. Najbardziej skomplikowane czynności, które wymagają naprawy akumulatora, np. wymiany poszczególnych modułów, wykonuje się tylko w specjalistycznych Centrach Napraw Akumulatorów. 11 takich punktów w sieci dealerskiej już działa na terenie Polski, a 3 kolejne są w trakcie procedowania. Dodatkowym 1 punktem jest jeszcze Techniczne Centrum Szkoleniowo Serwisowe zlokalizowane na terenie VGP w Poznaniu. Docelowo odpowiednie kwalifikacje będzie mógł zdobyć każdy partner serwisowy.
Ekspert Wysokich Napięć w warsztacie
Wzrost popularności samochodów elektrycznych wymaga pełnej gotowości sieci serwisowej do ich obsługi, naprawy akumulatorów po awarii czy też kolizji drogowej. W przypadku silnego uderzenia, ze względów bezpieczeństwa, pirotechniczny bezpiecznik natychmiast odłącza akumulator wysokonapięciowy. Samochód po takim zdarzeniu wymaga specjalistycznej naprawy. W związku z tym w sieci serwisowej Grupy Volkswagen pojawiły się nowe specjalności, jak np. Ekspert Wysokich Napięć (HVE). To nowość dla warsztatów samochodowych.
Samochody elektryczne niosą ze sobą wiele zmian nie tylko w sposobie eksploatacji, ale także w procesie sprzedaży i serwisu. Naprawa samochodów elektrycznych wymaga eksperckiej wiedzy. Dlatego w ramach Akademii Szkoleń realizujemy rocznie ponad 120 dni szkoleniowych z zakresu elektromobilności dla mechaników oraz doradców serwisowych. Do szkoleń z napraw akumulatorów HV wykorzystujemy najnowsze technologie, pierwszy etap realizowany jest w oparciu o wirtualną rzeczywistość, następnie mechanicy zbierają doświadczenie na prawdziwych akumulatorach
– wyjaśnia Krzysztof Rajewicz, Kierownik Szkoleń Technicznych w Akademii Szkoleń Volkswagen Group Polska.
W akumulatorach można wymieniać moduły
Uszkodzone akumulatory podlegają naprawie. Można je regenerować wymieniając poszczególne elementy i moduły, co oczywiście poprzedzone jest dokładną diagnozą każdego przypadku. Podejrzany o uszkodzenie akumulator trafia do strefy kwarantanny na kilka dni. Serwisy dysponują specjalnymi kontenerami, w których umieszczane są akumulatory, z dokonywanym wewnątrz pomiarem temperatury przy użyciu pirometru. Naprawa jest znacznie bardziej ekonomiczna niż wymiana całego akumulatora.
Awarię pojedynczych ogniw w module akumulatora można łatwo wykryć: jeśli jedno ogniwo ulegnie awarii, pojemność modułu nadal wynosi od 50 do 66 procent. Pozostałe sprawne ogniwa w module muszą wtedy „pracować" ciężej. Powoduje to, że osiągają one wyższą temperaturę przy niższym napięciu. Pojedynczych ogniw akumulatora nie można wymienić, dlatego – jeśli uszkodzone jest ogniwo – wymienia się cały moduł. Akumulator wykorzystywany przy platformach MEB składa się z siedmiu do dwunastu modułów, w zależności od pojemności.
Drugie życie akumulatora auta elektrycznego
Uszkodzony lub „zużyty" akumulator wysokiego napięcia, w zależności od pojemności wykrytej przez system kontroli, może być po naprawie ponownie użyty w samochodzie lub może być dawcą poszczególnych elementów do naprawy akumulatora w innym aucie. Kolejną możliwością jest wykorzystanie go poza elektrycznym samochodem, jako magazyn energii w stacji ładowania, w mobilnym robocie ładującym, jako magazyn energii w domu, czy jako element awaryjnego systemu podtrzymania energii w firmach, może stać się także źródłem zasilania wózków widłowych.
W recyklingu akumulatora odzyskuje się 90 procent elementów
Kiedy regeneracja akumulatora ekonomicznie się nie opłaca oraz nie można go wykorzystać w inny sposób, wówczas poddaje się go recyklingowi. Volkswagen Group Components uruchomił 29 stycznia 2021 roku w Salzgitter pierwszą w koncernie pilotażową linię do recyklingu akumulatorów wysokiego napięcia stosowanych w samochodach elektrycznych. Jej wdrożenie to kolejny istotny element oznaczający przejęcie przez koncern Volkswagen odpowiedzialności za cały łańcuch produkcji akumulatorów. Celem jest przemysłowy odzysk cennych surowców, jak lit, nikiel, mangan, kobalt w obiegu zamkniętym, a także aluminium, miedzi i tworzyw sztucznych uzyskując stopień odzysku wynoszący ponad 90 procent w dłuższej perspektywie. Najbardziej problematyczny w recyklingu jest elektrolit.
W innowacyjnym i zmniejszającym emisję CO2 procesie recyklingu nie stosuje się energochłonnego przetopu surowców w piecu hutniczym. Zużyte akumulatory zostają całkowicie rozładowane i zdemontowane. Pojedyncze elementy są następnie rozdrabniane do postaci granulatu i suszone. W procesie tym obok aluminium, miedzi i tworzyw sztucznych odzyskuje się przede wszystkim tzw. czarny proszek zawierający cenne surowce jak lit, nikiel, mangan, kobalt i grafit. Separacja i obróbka poszczególnych surowców za pomocą metod hydrometalurgicznych – z zastosowaniem wody i środków chemicznych – odbywa się później w wyspecjalizowanych firmach.
Wielokrotny użytek surowców
Surowce odzyskane ze zużytych akumulatorów mają takie same właściwości jak nowe. Materiały z recyklingu mogą być wykorzystywane do produkcji nowych akumulatorów. I to nie tylko jeden raz, ale wielokrotnie. W wypadku wykonania katod z odzyskanych surowców i z wykorzystaniem „zielonej" energii elektrycznej, do atmosfery przedostaje się według szacunków, około 1,3 tony mniej dwutlenku węgla na każdy akumulator o pojemności 62 kWh.
