БелВТИ: на складе уже 5 тонн батарей от электромобилей. Что с ними делать и как их утилизировать?

Нынешнее доминирование Китая на рынке электромобилей имеет свои корни. В первой половине XXI века Китай осознал, что, несмотря на развитую автомобильную промышленность, он практически не может оспорить лидерство американских, немецких и японских производителей традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, в то время как Япония уже заняла лидирующие позиции в создании гибридных автомобилей.

Китай инвестировал в LFP

Поэтому Китай принял новый рискованный подход, полностью сосредоточившись на электромобилях. В 2001 году правительство Поднебесной включило технологию электромобилей в свой пятилетний экономический план в качестве ключевого научно-исследовательского приоритета.

Считая, что отрасль электромобилей имеет стратегическое значение, правительство Китая стало поддерживать её развитие посредством ряда хорошо финансируемых мер политики по расширению спроса и предложения.

В период с 2009 по 2022 год Китай потратил более 200 миллиардов юаней (28 миллиардов долларов США) на субсидии и налоговые льготы для электромобилей. Например, покупатели электромобилей до 2023 года могли получить субсидии до 60 000 юаней (более 8 000 долларов США). В 2023-м правительство Китая объявило о четырёхлетней политике продления освобождения от налога на покупку электромобилей. Это стоило стране 520 миллиардов юаней (более 72 миллиардов долларов США).

Электромобили и другие новые энергетические транспортные средства освобождены от налога на покупку. Китайское правительство также напрямую субсидирует многих отечественных производителей таких авто.

Белорус разбил BYD Seal за $38 000. Узнали, сколько стоят запчасти и как долго их ждать из Китая

Например, BYD Auto, крупнейший китайский производитель электромобилей, получил 1,78 млрд юаней, а государственная SAIC Motor — более 2 млрд. При этом Китай сосредоточился на разработке экономически эффективных технологий и добился значительного прогресса.

Правда, сейчас было решено исключить электромобили из списка стратегически важных отраслей в плане развития на 2026—2030 годы. Такое решение принято впервые за более чем десять лет в связи с избыточным предложением «зелёных» машин на рынке.

В то время когда западные производители электромобилей изначально отдавали предпочтение литий-никелево-кобальт-марганцевым (NMC) аккумуляторам из-за большей дальности хода и более высокой производительности.

Китайские же компании отдали приоритет развитию технологии литийжелезофосфата (LFP), поскольку она дешевле и надёжнее. Понимание различий в химии литиевых батарей является ключевым фактором в дальнейшем выборе решений по переработке (утилизации) таких аккумуляторов.

В результате этих организационных и финансовых мер по поддержке развития электротранспорта в Китае к 2024 году насчитывалось около 22 млн полностью электрических автомобилей (4% от общего количества зарегистрированного транспорта). Страна стала мировым лидером в производстве и использовании электромобилей. А ежегодное производство электромобилей достигло около 10 млн, из которых около 1,5% экспортируются в другие страны, в том числе в Республику Беларусь, Россию, ОАЭ, Мексику.

Доступность и низкая стоимость электромобилей в кратчайший срок сделали их популярными не только в Китае, но и в других странах. В июле 2025 года на территории России было зарегистрировано более 138,5 тысячи электрических машин. Более 52,9% от этого числа — подключаемые гибриды.

К октябрю текущего года в Беларуси было зарегистрировано свыше 41 000 электромобилей, а к 2030 году этот показатель должен составить около 300 000.

Однако у любой медали есть две стороны. Рост спроса на электромобили не только приводит к увеличению производства новых литийионных аккумуляторов, но и заставляет задуматься о том, что делать со старыми, когда они выйдут из строя.

Срок службы батареи с NMC — около 8 лет, LFP — 12 лет

Здесь нужно сделать небольшое техническое отступление. Речь идёт именно об эффективном сроке службы батареи, то есть о состоянии, при котором её ёмкость снижается до 80% от первоначальной, вследствие чего батарея не может использоваться на электромобиле. Эффективный срок службы в значительной степени зависит от химического состава и условий эксплуатации батареи.

На рисунке видно, что у батарей LFP, которые в основном используются в китайских электромобилях, срок службы значительно выше, чем у батарей NMC (компания Тesla).

С 2016 года в Китае действует требование, согласно которому производительность аккумулятора не должна снижаться более чем на 20% в течение восьмилетнего гарантийного срока или 120 000 километров пробега. В противном случае производитель обязан бесплатно заменить аккумулятор. Это означает, что при снижении ёмкости аккумулятора ниже 80% он должен быть снят с производства в автомобилях с новыми источниками энергии.

На практике это означает, что при оптимальном сценарии использования срок службы батареи с NMC на электромобиле составит около 8 лет, батареи с LFP — около 12. Цифры приведены оптимальные, так как на снижение срока службы батареи значительно влияют высокие и низкие температуры, использование быстрых зарядок и неправильные уровни тока и напряжения при зарядке. Очевидно, что по окончании срока службы начнётся вывод из эксплуатации большого количества аккумуляторов, поэтому требуется поиск решений по правильной утилизации этого опасного отхода.

Объёмы утилизации батарей

За более чем 10-летний срок развития электротранспорта в Китае аккумуляторные батареи уже вступили в фазу массового вывода из эксплуатации. В 2025 году объём выведенных из эксплуатации аккумуляторов достиг 820 000 тонн, полной утилизации — 416 000. Ожидается, что с 2028 года этот объём превысит несколько миллионов тонн. И если объём рынка переработки аккумуляторных батарей в Китае в 2019 году составлял около 5 млрд юаней, то в 2024 году он превысил 48 млрд, что свидетельствует о сильной тенденции к росту.

В России тема утилизации литиевых батарей пока не стоит так остро, но уже тоже становится актуальной и обсуждается на государственном уровне. По данным ФТС РФ, в 2012—2024 гг. ввезено 49,5 тысячи литийионных аккумуляторов и батарей (ЛИАБ). При средней удельной энергии 150—260 Вт·ч/кг импорт ЛИАБ составляет около 10 ГВт. Порядка 2,6 ГВт или 10,4 тысячи тонн ЛИАБ были ввезены более 7 лет назад, что эквивалентно среднему сроку службы ЛИАБ. Эти батареи подлежат утилизации (переработке) уже в 2025-м с ежегодным приростом в объёме не менее 2,8 тысячи тонн.

Кроме того, российская компания «Рэнера» в 2026 году готовит открытие двух фабрик общей производительностью 100 000 батарей типа NMC в год, что в ближайшем будущем значительно увеличит количество батарей, подлежащих утилизации и переработке.

Первый электромобиль в Беларуси появился летом 2013 года (подержанный Nissan Leaf привезла и поставила на учёт компания «А-100»), а с осени 2014-го начались массовые продажи, то есть надо учитывать то, что в стране уже есть электромобили, срок службы литиевых батарей в которых подходит к концу. В ближайшее время (2026—2030 гг.) аккумуляторы будут подлежать утилизации (переработке). То есть можно предположить, что потенциальный объём батарей, подлежащих ежегодной утилизации, при наличии 300 000 электромобилей в стране будет сопоставим с российским.

Возникает вопрос: куда же денется это огромное количество отработанных батарей? Простое захоронение литиевых батарей на свалках является очень опасным, так как такие батареи могут вызвать пожары различной локализации. Кроме того, содержащиеся в них вредные металлы (например, мышьяк, кадмий и кобальт), попадая в почву и воду, могут спровоцировать отравление.

Каскадная утилизация

В настоящее время есть несколько основных путей использования отработавших свой срок литиевых аккумуляторов в зависимости от их остаточной ёмкости и химического состава: каскадная утилизация и переработка для извлечения ценных металлов.

Термин «каскадная утилизация» означает, что если батарея уже не может применяться на электромобиле (остаточная ёмкость менее 80%), то она разбирается, а первичные ячейки проходят тестирование. В дальнейшем батарея применяется по так называемой каскадной цепочке: от более требовательного потребителя к менее требовательному. На практике это выглядит таким образом.

При остаточной ёмкости от 80 до 60% ячейки аккумулятора используются для электропогрузчиков, электровелосипедов и электросамокатов, от 60 до 40% — для базовых станций сотовой связи и систем накопления солнечной энергии. В результате такой переработки срок службы ячейки литиевых батарей до момента химической утилизации возрастает до 10—15 лет.

Метод каскадной утилизации широко применяется в Китае, где ячейкам использованных литиевых аккумуляторов дают вторую жизнь в батареях электровелосипедов и самокатов, системах накопления энергии.

Есть такие примеры и в России, где бывшие в употреблении ячейки используют для производства тяговых батарей для локомотивов, электропогрузчиков, источников бесперебойного питания. При этом гарантируются соблюдение всех заявленных параметров и более низкая цена.

По имеющейся информации, в Республике Беларусь опыт и компетенции каскадной переработки батарей имеет предприятие «Белкоммунмаш». При этом важно отметить, что перепрофилирование (каскадная утилизация) не заменяет переработку, а просто откладывает её и позволяет максимально эффективно использовать аккумулятор.

Методы переработки АКБ

Когда производительность батареи продолжает снижаться (40, 30% и менее), аккумулятор больше не может удовлетворить какие-либо потребности в использовании. Тогда его необходимо разобрать и переработать для извлечения высококачественных металлов (литий, кобальт и никель), которые могут использоваться повторно как исходное сырьё.

В настоящее время в области переработки литийионных аккумуляторов существует два основных метода: пирометаллургическая и гидрометаллургическая переработки. Не будем вдаваться в технологические подробности, а сразу опишем различия и преимущества.

При пирометаллургии переработка батарей обычно проводится в печах с использованием высоких температур, где металлы плавятся и извлекаются, а остальное — сгорает. Преимуществом данного процесса является то, что в некоторых случаях ценные металлы могут извлекаться из аккумулятора без его измельчения. Однако эффективность такого способа извлечения сырья для дальнейшего использования в новых батареях невысока.

Более эффективным и менее энергозатратным способом является гидрометаллургическая переработка. В этом случае измельчённые механическим способом ячейки аккумулятора последовательно обрабатываются различными химическими реагентами (щелочами и кислотами) для извлечения ценных металлов.

Это даёт возможность извлекать большие количества кобальта, никеля, лития и магния (до 96—98% отдельных металлов, содержащихся в аккумуляторе). В таком случае из этих металлов будет обеспечиваться более дешёвое производство сырья для новых батарей, применение которого позволяет производителям аккумуляторов снизить внешнюю зависимость от никеля, лития и кобальта.

На рис. a), b), с) процесс переработки и получения конечного продукта

Решение вопроса о том, что правильнее: использовать литийионные аккумуляторы повторно (каскадная утилизация) или отправить их на переработку — в основном зависит от химического состава литиевой батареи и цен на сырьё, а также от спроса на их вторичное использование.

Ценность литийионных аккумуляторов с разным химическим составом. Источник: IDTechEx

Как видно на рисунке, наиболее ценными для переработки и повторного использования сырья являются аккумуляторы LCO и NMC. Аккумуляторы LFP не содержат таких металлов, как кобальт и никель, что делает их менее ценными ресурсами для переработки. Соответственно, батареи LFP имеют более длительный срок эксплуатации в виде химического источника тока и должны первыми использоваться по методике каскадной утилизации.

Для переработки аккумуляторов пирометаллургическим и гидрометаллургическим методами требуются специальные производства.

Лидером по таким технологиям и производствам также является Китай. Там рынок утилизации литиевых батарей отличается высокой конкурентностью. Например, компания CATL, ведущий производитель аккумуляторных батарей, и её дочерняя компания Brunp Recycling не только имеют более 240 центров переработки отработанных батарей, но и продолжают расширять каналы переработки и утилизации по всему миру.

Согласно годовому отчёту за 2024 год, CATL создала базы переработки по всему миру с годовой мощностью переработки 270 000 тонн отработанных аккумуляторных батарей, достигнув уровня извлечения 99,6% никеля, кобальта и марганца, а также 93,8% — металлического лития.

На фото роботизированный комплекс складирования и транспортировки на заводе Brunp Recycling

В России компания «Русатом Гринвэй», предприятие госкорпорации «Росатом», также объявила о планах строительства завода по переработке аккумуляторов в электромобилях. К 2027 году в Дзержинске Нижегородской области планируется создать производственно-технический комплекс «Центр» стоимостью около 10 млрд росс. рублей.

Предполагается, что на этом заводе создадут семь технологических линий общей мощностью до 50 000 тонн в год для сортировки и переработки батарей различного типа. Здесь будут утилизировать аккумуляторы от электротранспорта, мобильных устройств и источников бесперебойного питания с целью получения более дешёвого сырья для новых батарей. На предприятии будут работать 400 человек.

Принимаем… бесплатно!

А как обстоят дела у нас в стране? Подведомственное Минскому облисполкому ОАО «БелВТИ» принимает литиевые батареи для утилизации. Однако за сдачу таких батарей, в отличие от свинцовых, финансовое вознаграждение… не выплачивается!

— Наше предприятие действительно принимает литиевые аккумуляторы как в неразобранном виде, так и в виде отдельных ячеек для утилизации, — рассказал заместитель генерального директора по производству ОАО «БелВТИ» Александр Дятко.

На сегодняшний день на складе для хранения предприятия находится около 5 тонн батарей от электромобилей. К сожалению, на данный момент у БелВТИ отсутствует промышленная технология для переработки таких аккумуляторов с целью извлечения ценных металлов. Все поступившие на утилизацию литиевые батареи временно собираются на складе для хранения в ожидании технологии промышленной утилизации. Также прорабатывается вопрос о вывозе литиевых аккумуляторов с целью переработки на предприятия Российской Федерации, — отметил специалист.

Что касается наличия такой технологии в Республике Беларусь, то решением этой задачи занимается Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси. В настоящее время разрабатывается гидрометаллургическая технология, которая обещает высокую степень извлечения вторсырья (не менее 90%) из отработанных литийионных батарей. Технология прошла лабораторные испытания, но для её масштабирования до промышленных объёмов потребуются дополнительное время и ресурсы.

Потенциальное применение вторичного сырья включает производство новых аккумуляторов, пигментов для красок, катализаторов, керамики, стёкол, пластмасс и других материалов.

Автор: Юрий Римашевский/av.by

Фото: архив av.by, автора