Из-за чего аккумулятор резко садится: ТОП 4 проблемы

Практически каждый водитель знаком с ситуацией, когда автомобиль не заводится по причине разряженного аккумулятора. Если батарея старая, замена неизбежна, но, если проблема возникла с недавно купленным АКБ, стоит задуматься.

Для справки напомним, что автомобильный аккумулятор – один из ключевых элементов электрической системы автомобиля. В случае его неисправности стартер не раскрутится, а значит авто не заведется. Обычный аккумулятор состоит из 6 элементов, выдающих по 2 вольта каждый. Таким образом, в совокупности получается необходимое для системы зарядки напряжение в 12 вольт. Свинцовые пластины, расположенные внутри батареи, покрыты особым составом и залиты электролитом высокого качества для выработки электрического тока. Основные задачи аккумулятора:

• Запускать двигатель;
• Помогать генератору переносить большие нагрузки;
• Обеспечивать электроэнергией приборы сети даже при выключенном моторе.

Разрядка новой аккумуляторной батареи может произойти по разным причинам. Чтобы разобраться в нюансах, определим основные причины быстрого разряда АКБ.

1. Неисправности генератора.

Если генератор по причине поломки не передаёт необходимого заряда аккумулятору, батарея полностью разрядится вскоре после остановки транспортного средства.
Чтобы выявить неполадку, необходимо проверить работоспособность реле генератора с помощью мультиметра. После запуска стандартного оборудования и дополнительных приборов напряжение в сети должно быть равно 13-14В. Если это показание меньше, заряда необходимого уровня не поступает — генератор неисправен.

Даже новая АКБ не будет обеспечивать оптимальное напряжение в сети при неработающем генераторе. От повышенных нагрузок батарея тоже придёт в негодность, не отслужив положенный срок. Поэтому необходимо вовремя обратиться за помощью в ближайший автосервис.

Специалисты выявят истинную причину выхода генератора из строя, возможно это:

1. Деформация или разрыв ремня генератора;
2. Недостаточный уровень натяжения ремня;
3. Сломанный регулятор напряжения;
4. Неисправность диодного моста.

2. Низкая температура

Зима — самый непростой период в жизни аккумулятора. Именно в это время батарея в машине разряжается чаще. Дело в том, что электролит на морозе становится гуще, в результате чего, контакт сильно ухудшается.

Чтобы не заводить машину на морозе с “прикуриванием”, стоит регулярно отслеживать уровень электролита и его заряд. Нормальный показатель плотности электролита можно отследить по специальной таблице, которую можно найти в свободном доступе в сети.

В связи с угрозой полной разрядки АКБ при эксплуатации автомобиля зимой следует соблюдать одно важное правило: не оставляйте батарею без заряда на холоде, плотность заряда в этом случае может стать больше на 0,01 — 0,03 гр/куб.

см. Лучше перенести аккумулятор в теплое место. Ответственные водители даже заносят источник питания домой.

3. Утечка электрического тока

Часто причиной быстрой разрядки АКБ становится утечка тока. Обычно такое явление возникает по следующим причинам:

— Присутствие окислов выводах, проводящих ток;
— Изношенный изоляционный слой или поврежденная электрическая проводка;
— Неисправность автомобильной электрической сети.

Как обнаружить утечку тока покоя аккумулятора?

1. Вытащите ключ из замка зажигания;
2. Опустите стекла и закройте двери автомобиля, поскольку при проверке источника питания происходит блокировка центрального замка;
3. Отключите штатное оборудование и все приборы, подключенные к электрической цепи;
4. Снимите минусовой токопроводящий вывод;
5. Измерьте ток утечки посредством уже упомянутого мультиметра. В норме прибор должен показать 15-70 мА.
6. В случае, если вы наблюдаете более низкое значение, можно поочередно вытаскивать предохранители и «отследить», как меняется сила тока. Не удается? Обращайтесь к мастерам автосервиса!

4. Короткое замыкание в аккумуляторе

Подобная ситуация может случиться из-за соединения двух точек бортовой электроцепи с различными потенциалами. В АКБ замыкание происходит при «встрече» положительного и отрицательного электродов с частицами свинца или шлама, образовавшегося на дне банки. Точно определить причину процессов, происходящих внутри батареи сложно, и чаще всего, вернуть к нормальной «жизни» замкнувший аккумулятор не получается – потребуется его замена.

Что водители делают не так?

Случается, что разряжается аккумулятор на автомобиле и из-за необдуманных действий водителей. Классический пример: оставленные на ночь включенными фары. В авто отечественных марок отслеживать выключение лампочек придется самостоятельно, а вот иностранные производители позаботились об удобных автоматических системах.

Что касается аккумуляторов, которые эксплуатируются более 3-5 лет, их разрядка может наступить вследствие выработки ресурса батареи. Напомним, что со временем источник питания теряет электрический заряд, а также его ёмкость становится меньше.

Естественный износ происходит по причине сульфатации кислотно-свинцовых аккумуляторов — в процессе накопления солей на внутренних пластинах. Сокращение рабочей площади выводов ведёт к ухудшению проводимости и контакта с электролитом.

Как предотвратить быстрый разряд аккумуляторной батареи?

В первую очередь, необходимо сократить количество коротких поездок. Частый запуск двигателя приводит к большим затратам электроэнергии из бортовой сети, которая попросту не успевает пополнится новым зарядом к следующему запуску.

Для нормальной работы штатных потребителей энергии автомобильный аккумулятор регулярно подзаряжают с помощью зарядного устройства. Полный заряд батареи вредит элементу и ведёт к потере емкости и сокращению ресурса, даже нового АКБ.
Не лишней будет и проверка электролита. Помимо уровня контролируется и состояние вещества. Пластины, изготовленные из свинца, должны быть полностью скрыты электролитическим составом. Подобное техническое обслуживание и профилактические мероприятия помогут продлить ресурс батареи и сохранить ее емкость в течение всего срока службы.

Если вы замечаете, что слишком быстро садится аккумулятор на машине, ее торопитесь искать причину под капотом самостоятельно, без досконального знания схемы устранить исправность не получится. Более того, можно еще и усугубить ситуацию. В случае обнаружения неполадок аккумуляторной батареи, проводки, сопутствующих предохранителей и других элементов обращайтесь в официальные сервисные центры ГК FAVORIT MOTORS. Опытные специалисты проведут грамотную диагностику, проверят состояние клемм аккумулятора и измерят напряжение в сети с помощью качественного вольтметра. Ремонт любых систем выполняется в соответствии с рекомендациями производителей, точно в срок и по разумной цене.

Сколько времени должен служить аккумулятор и как продлить жизнь АКБ?

Сейчас, приобретая стартерную аккумуляторную батарею, нам предоставляется большой выбор, от эконом- до премиум-класса. Каждый производитель гарантирует долгую службу работы АКБ, но так ли это на самом деле? Купить аккумулятор это толко пол дела, также немаловажным фактором является и правильная эксплуатация аккумулятора. Именно сегодня мы и разберёмся в этих вопросах.

 

Какой срок эксплуатации у АКБ

В среднем срок эксплуатации аккумулятора 1,5-4 года, ну а при правильном и должном использовании может достигать свыше 6-ти лет.

Такая неопределённость и огромный промежуток времени обусловлен тем, что на долговечность влияют многие факторы, например такие как:

• Работа генератора
• Работа электрооборудования в машине (регуляторы напряжения и прочие)
• Пробег авто
• Манера езды

Существует 3 вида срока службы:

• Реальный
• Регламентированный (срок по ГОСТу равен 18 месяцам)
• Гарантийный (в среднем 1-2 года, в зависимости от производителя)

Конечно же нас интересует всегда первый вариант. Если же отталкиваться от цифр, указанных выше, то понятно, что в сложных условиях аккумулятор прослужит чуть больше года. Разберём это на манере езды.

1. Когда машина работает в режиме «Такси», т. е. за день совершается множество пусков двигателя, постоянные пробки, стоянки и прочее. То соответственно батарея получает недозаряд, что очень плохо влияет на её общее состояние.
2. Но не всё так и хорошо при длительных поездках. АКБ в таком случае, наоборот, перезаряжается, потому что генератор постоянно подаёт напряжение. В этом случае электролит начинает «закипать» и из-за этого образуется излишнее количество свинцового купороса на пластинах батареи. Это нарушает электрические процессы, что в дальнейшем разрушает аккумулятор изнутри.

Остаётся сделать маленький вывод, что для продления срока службы АКБ надо наладить работу генератора, всего электрического оборудования и выбрать оптимальную манеру езды.

Необходимая плотность электролита и напряжение

Приобретая новую стартерную аккумуляторную батарею, обязательно надо прибегнуть к проверке плотности электролита и замерить вольтаж на клеммах. Для нашего климата плотность должна варьироваться от 1,25 до 1,28 г/см³, а напряжение, в свою очередь, должно быть в пределах 12,5-12,7 В. Во время работы автомобиля, на клеммах батареи вольтметр должен показывать значения 13,8-14,4 В.

В аккумуляторах классического типа случается такое, когда уровень электролита уменьшается, а плотность — наоборот. Это тоже плохой показатель, потому что жидкость должна полностью покрывать пластины. Такую проблему можно исправить, просто долив в каждую банку дистиллированной воды до необходимого уровня. Если же его не видно, то можно проверить уровень стеклянной трубкой (она идёт в комплекте с ареометром).

 

Сейчас ещё существуют «необслуживаемые» АКБ, в которых проверить плотность просто невозможно. Таким образом воздействовать на батарею можно только зарядным устройством. В холодное время года, если происходит недозаряд, надо ставить аккумулятор подзаряжаться хотя-бы 1 раз в месяц. Этими действиями можно значительно продлить срок службы АКБ.

В общем, если напряжение во время эксплуатации автомобиля не в пределах нормы, то надо устранять эту проблему. В основном она кроется в регуляторе напряжения, либо же могут энергию забирать различные приборы, встроенные в бортовую систему. Генератор в таком случае просто не справляется и не даёт нужное напряжение на батарею.

Ну и опять же манера езды тоже влияет на срок эксплуатации и тут даже дело не в пробеге. Ведь в умеренном варианте, АКБ будет служить гораздо дольше нежели в режиме «Такси».

Как хранить?

Чтобы во время хранения аккумулятор не вышел из строя, надо провести его проверку, а точнее, замерить вольтметром напряжение между клеммами и проверить плотность и уровень электролита. Если напряжение не в пределах нормы, то необходимо зарядить АКБ. В случае с электролитом, надо довести уровень и плотность до рекомендуемого значения.

Дабы предотвратить коррозию на клеммах, их необходимо обработать раствором из воды и пищевой соды, а затем промыть просто водой и насухо вытереть.

Убираем батарею в тёмное прохладное место (только не на мороз).

Правильная зарядка АКБ

В основном, при должной эксплуатации, аккумулятор не требует зарядки, с этим хорошо справляется генератор. Но когда происходит недозаряд, надо в любом случае обращаться за помощью к зарядному устройству.

Чем больше ток — тем быстрее происходи заряд, однако это очень пагубно может повлиять на батарею, да и вообще высока вероятность, что она выйдет из строя. Необходимое напряжение, при котором надо заряжать аккумулятор высчитывается по формуле (емкость АКБ * 0,1). Например, емкость составляет 60 Ач, умножаем на 0,1 и получается 6, т. е. производит зарядку надо при силе тока 6 А. В среднем заряжается батарея 11-15 часов.

При слабом недозаряде АКБ, можно производит зарядку на слабом токе (1-2 А).

Купить зарядное устройство Вы можете на нашес сайте, вот ссылка на раздел «Зарядные устройства»

Заключение

Покупать новый аккумулятор каждый год — это не выгодно и очень дорого. Поэтому выполняя несложные манипуляции, можно продлить жизнь своей батарее на несколько лет. Удачи!

 

Читайте так же:

 Как выбрать аккумулятор для автомобиля?

На что влияет дата выпуска аккумулятра?

AAA Батарея и замена

Make

— Select Make —

Модель

— Выберите модель —

Год

— Выберите Год —

Engine

-Select Engine —

WHY AUA AAA

-Select —

WHY AAA

—

WHY AAA

-Select —

WHY AAA?

Мобильное приложение AAA

Запросите обслуживание батареи одним щелчком мыши. Приложение позволяет нам найти вас.

Загрузите приложение

Телефон

Звоните нам 24 часа в сутки, семь дней в неделю.

800-AAA-ПОМОЩЬ

Онлайн

Запросите сервисное обслуживание аккумуляторов онлайн, 24 часа в сутки. Требуется вход участника.

Запрос онлайн

Может ли AAA заменить или установить батарею?

Для транспортных средств, которые не заводятся, специалисты дорожной службы AAA могут предоставлять определенные услуги по работе с аккумуляторной батареей, такие как проверка аккумуляторной батареи или систем запуска и зарядки транспортного средства, попытка запуска аккумуляторной батареи от внешнего источника или ее замена, если она старая или недостаточно гарантия. Если у вас есть батарея типа AAA, на которую распространяется гарантия, замена батареи осуществляется бесплатно. Если у вас нет батареи AAA, техник может заменить ее на месте [на батарею AAA, купленную у техника]. Вы несете ответственность за стоимость батареи и любые возможные дополнительные работы.

Какие варианты решения проблем с батареей у меня есть при использовании AAA?

Членам AAA, у которых возникли проблемы с аккумулятором, предлагаются два типа услуг. Первый — это простой рывок, который быстро вернет вас на дорогу. Кроме того, к вашему автомобилю может быть направлен специалист по обслуживанию аккумуляторов. Техник по обслуживанию аккумуляторов может проверить аккумулятор автомобиля, а также системы запуска и зарядки. Если ваша батарея не проходит тест, они могут заменить вашу батарею. Специалисты по аккумуляторным батареям перевозят аккумуляторы для большинства транспортных средств в своих грузовиках.

Если запуск от внешнего источника не работает, вы также можете отбуксировать автомобиль.

Для получения дополнительной информации об услугах аккумуляторных батарей, предоставляемых AAA, вы можете связаться с AAA Emergency Road Service® по телефону 1-800-AAA-HELP (1-800-222-4357) 24 часа в сутки, 7 дней в неделю неделя.

Какую гарантию на батареи AAA предлагает AAA?

Для транспортных средств, которые не заводятся, специалисты дорожной службы AAA могут предоставить определенные услуги по обслуживанию аккумулятора, например, проверить аккумулятор или системы запуска и зарядки автомобиля или попытаться запустить аккумулятор от внешнего источника. Если это ваша батарея, они могут заменить ее на месте. Затраты для вас будут на саму батарею и, возможно, на дополнительную работу.

На все батарейки ААА распространяется 3-летняя гарантия с бесплатной заменой.

Переуступаемые гарантии: Если право собственности на транспортное средство передается другому члену AAA, гарантия на батарею также передается. Гарантия на батарею не будет передана, если батарея будет перемещена на другое транспортное средство или право собственности на транспортное средство будет передано не члену AAA.

5 признаков того, что пора заменить автомобильный аккумулятор

Регулярная ежегодная проверка аккумулятора поможет сохранить двигатель в рабочем состоянии.

Узнайте, как проверить автомобильный аккумулятор

Как запустить автомобиль от внешнего источника и как сохранить аккумулятор в исправном состоянии

Вот как сохранить исправность автомобильного аккумулятора и как запустить его, когда он выйдет из строя.

Откройте для себя советы по уходу за автомобильным аккумулятором

Что еще я могу спросить?

Чем поделиться своей ААА-историей?

*Применяются определенные ограничения. Требуется действующая членская карта. Батареи AAA могут быть доступны не для всех марок и моделей автомобилей. Замена мобильного аккумулятора доступна не во всех регионах. Участник платит за батарею. Для установки некоторых батарей может потребоваться дополнительная плата. Полные условия участия см. в Условиях использования AAA. Информацию о гарантиях на батареи AAA см. в разделе «Ограниченная гарантия».

Смогут ли аккумуляторы для электромобилей остановить мандат Калифорнии?

Вкратце

Автопроизводители сталкиваются с глобальными проблемами, связанными с получением материалов для аккумуляторов, включая мертвую хватку Китая в отрасли и горнодобывающую промышленность в Африке. Будет ли у них все необходимое для увеличения производства электромобилей — и какой ценой для экономики и окружающей среды?

Lea este artículo en español .

После более чем 30-летнего безвестного труда в сверхсложном мире аккумуляторных технологий Курт Келти и другие химики, инженеры-электрики и эксперты по минералам, участвующие в разработке следующего поколения аккумуляторов для электромобилей, наконец-то настали.

Келти, более десяти лет руководившая командой аккумуляторных батарей Tesla, теперь возглавляет разработку аккумуляторов в Sila Nanotechnologies, стартапе из области залива Сан-Франциско, экспериментирующем с новыми конструкциями для электромобилей. Когда он начал свою карьеру в 1990-х годах, Келти избегал говорить людям на светских мероприятиях, что он занимается производством аккумуляторов, потому что «вы были отнесены к угловой части коктейльной вечеринки».

«Теперь ты ходишь на вечеринки и ты в центре внимания», — сказал он. «Все хотят знать, что происходит с батареями».

Всегда ли. Несмотря на все политические препятствия и нежелание потребителей, препятствующие переходу Калифорнии на полностью электрический транспорт, разгадка головоломки с батареями является наиболее важным элементом для запуска революции после отказа от ископаемого топлива.

Неспособность поставить безопасные, доступные и эффективные аккумуляторы для электромобилей может означать, что Калифорния не сможет выполнить свой важный мандат, принятый прошлым летом, по поэтапному отказу от новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году. Согласно мировым требованиям к автомобилям с нулевым уровнем выбросов, государство идет по пути политики, усеянному уникальными препятствиями: международными правами человека и экологическими проблемами, глобальными ограничениями ресурсов и быстроразвивающимися технологиями.

Императивы отрасли: создание более дешевых, быстро заряжающихся и более долговечных аккумуляторов для электромобилей. Сломать мертвую хватку Китая в отрасли, где производится или собирается 85% аккумуляторов. И обнаружение новых источников редкоземельных минералов для замены литиевых рудников в странах с небезопасной практикой труда и плохим экологическим надзором, а также кобальтовых рудников, где, по словам правозащитников, дети добывают руду голыми руками.  

Между мечтой и мандатом стоят потенциальные сбои в глобальной цепочке поставок, рост цен на материалы, изменение геополитических союзов и глубокая переоснащение почтенной отрасли.

Материалы для аккумуляторов электромобилей поступают с шахт и заводов по всему миру, включая

Африку, Австралию, Южную Америку и Азию. Будущие исследования предполагаются за Полярным кругом и глубоководными участками планеты для добычи редкоземельных полезных ископаемых.

Автопроизводители наращивают разработку и производство электромобилей, а некоторые уже объявили о намерении прекратить продажу бензиновых и дизельных автомобилей и электрифицировать весь свой парк: General Motors поставила цель к 2035 году, а Volvo и Mercedes поставили еще более агрессивные цели — полную электрификацию к 2030 году. До сих пор Ford взял на себя обязательство перейти на электрические автомобили только для моделей, продаваемых в Европе, к 2035 году.

Но холм, на который должны взобраться автопроизводители, опасен и довольно крут. Чиновники Калифорнии десятилетиями планировали электрическое будущее, предполагая чистый транспорт, который является устойчивым, безуглеродным, безопасным для окружающей среды и доступным. Это путешествие начинается с аккумуляторов, и путь к нему определенно сложен.

Излюбленная технология на данный момент, литий-ионные аккумуляторы, могут быть грязными и опасными в течение своего жизненного цикла — от шахт в Чили и Австралии до заводов по производству элементов питания в Китае и Южной Корее и до свалок, где они могут выделять токсичные вещества.

В прошлом месяце Ford столкнулся с проблемой аккумулятора и был вынужден временно приостановить производство и поставки своего популярного полностью электрического пикапа 2023 F-150 Lightning. По сообщению компании, в одном из грузовиков во время проверки перед поставкой загорелся аккумулятор. Пожар произошел после того, как Ford направил владельцам пикапов электромобилей уведомление о проблемах «снижения производительности» с аккумуляторным модулем, которые затронули около 100 грузовиков. General Motors, Tesla, Hyundai и BMW, среди прочих производителей, также решали проблемы с батареями.

«Болезни роста» не подходят для описания проблем, которые могут помешать планам по полной электрификации калифорнийского транспорта, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Солнечные прогнозы о революции электромобилей наталкиваются на суровую, неизбежную реальность.

«У нас действительно есть проблема», — сказал Дэниел Сперлинг, профессор Института транспортных исследований Калифорнийского университета в Дэвисе, который работал в Калифорнийском совете по воздушным ресурсам, который прошлым летом принял мандат на автомобили с нулевым уровнем выбросов.

Эта проблема, по его словам, заключается в том, что авиационный совет и другие оптимистичные государственные чиновники не учли должным образом волатильность мировых рынков, влияние всемирной пандемии и осторожность промышленных титанов.

«Американская автомобильная промышленность отстает и не торопится внедрять электромобили, не говоря уже о проблемах с материалами. Устаревшие (автомобильные) компании, а не только американские, не спешили предвидеть все проблемы — цепочку поставок, материалы», — сказал Сперлинг.

«Мы думали, что все это будет так легко, как на 100%, — сказал он. Но проблемы с цепочками поставок — это «всего лишь одна вещь, которая пошла не так. Будут и другие вещи, которые пойдут не так.

«Это затруднит достижение 100%, — сказал Сперлинг, — но мы с этим разберемся».

Добыча «белого золота» и «голубого золота»

По мере того, как мир гонится за созданием электромобилей, конкуренция за сырье для аккумуляторов ударила по мировому рынку, в первую очередь литию, кобальту и никелю. Литий, известный как белое золото, является высокоэффективным металлом для хранения энергии. Кобальт, называемый голубым золотом, обеспечивает литий-ионным батареям запас хода и долговечность. Никель, как и литий, имеет высокую плотность энергии.

Спрос на эти жизненно важные металлы увеличил их цены вместе с их предложением. Несмотря на то, что картина предложения меняется от месяца к месяцу, эксперты говорят, что на данный момент доступность материалов для аккумуляторов в краткосрочной перспективе стабильна.

«Я не вижу серьезных проблем с обеспечением соответствия предложения спросу», — сказал Кевин Мак, который анализирует рынки автомобильной электроники для британской фирмы TechInsights Inc. «Никто не паникует и не заламывает руки. Проблемы есть — никель, китайские поставщики, запасы лития и попытки получить запасы в других местах».

Однако отчет Международного энергетического агентства показал неоднозначную картину: литий и кобальт могут быть в избытке в ближайшей перспективе, но поставки с существующих и строящихся шахт могут удовлетворить только половину спроса к концу текущего года. десятилетие.

«Эти риски для надежности, доступности и устойчивости поставок полезных ископаемых управляемы, но они реальны», — заключает отчет. «От того, как отреагируют политики и компании, будет зависеть, будут ли критически важные полезные ископаемые жизненно важным фактором перехода к чистой энергии или узким местом в этом процессе».

«Узкое место» — так охарактеризовал спрос на литий Каспар Роулз, директор по данным лондонской фирмы Benchmark Mineral Intelligence. Жажда металла — это ответ на требование Калифорнии постепенно отказаться от автомобилей с бензиновым двигателем и наращивание производства электромобилей в мировой отрасли.

«Если вы посмотрите на различные таймфреймы, то по мере их увеличения будет возникать узкое место», — сказал Роулз. «До COVID стоимость лития составляла от 7 до 8 долларов за килограмм. Он вырос до 65-70 долларов за килограмм исключительно из-за огромного спроса».

Спрос на литий в последнее время был вялым из-за различных рыночных сил, и цены упали примерно на 12% в прошлом месяце. Китайские поставщики литиевого концентрата приостановили запланированный аукцион. Волатильность заставляет автомобильные компании нервничать.

Цена на кобальт более чем удвоилась с середины 2021 по 2022 год, но резко упала. В то же время производство процветает. По прогнозам, в этом году Демократическая Республика Конго будет добывать почти на 40% больше кобальта, а Индонезия готова стать крупным производителем.

«Эти риски для надежности, доступности и устойчивости поставок полезных ископаемых управляемы, но они реальны».

Международное энергетическое агентство

Поиск и обработка этих металлов также могут быть проблематичными. Литий обычно получают путем открытой добычи твердых пород, большая часть которого находится в Австралии или в пустыне Атакама на севере Чили, позволяя медленно испаряться обширным, богатым литием соляным озерам, чтобы получить сырье.

В любом случае добыча полезных ископаемых может оставить неизгладимые шрамы на ландшафте и загрязнить воздух и воду.

В процессе испарения соленой воды разбрасывается соль, разрушающая почву для земледелия и загрязняющая ручьи. В одном отчете говорится, что на севере Чили добыча лития потребляет 65% водоснабжения региона.

Кобальт несет в себе аналогичный экологический багаж, хотя его критики чаще ссылаются на воздействие рудников на рабочих. Исследователи из Северо-Западного университета, изучающие социальные и экологические последствия добычи кобальта в Демократической Республике Конго, обнаружили широко распространенные проблемы.

Добыча полезных ископаемых «была связана с ростом насилия, злоупотреблением психоактивными веществами, нехваткой продовольствия и воды, а также проблемами с физическим и психическим здоровьем», — говорится в отчете. «Члены общины сообщали о потере общинных земель, сельхозугодий и домов, которые горняки буквально выкапывали, чтобы добывать кобальт. Без сельскохозяйственных угодий конголезцы иногда были вынуждены пересекать международные границы в Замбию только для того, чтобы купить продукты».

Вид с воздуха на соляные бассейны и участки обработки литиевого рудника Soquimich в пустыне Атакама на севере Чили. Фото Ивана Альварадо, Reuters

Роулз, который анализирует глобальную цепочку поставок лития, сказал, что автомобильные компании не спешили инвестировать в сырье и теперь буквально расплачиваются за это.

«Есть компании, которые могли бы купить всю отрасль», — сказал он. «Существует огромная кривая обучения, пока производители электромобилей тратят время на изучение лития, кобальта и никеля».

Пытаясь решить эти глобальные проблемы и защитить себя от нестабильности цепочки поставок, некоторые автопроизводители напрямую инвестируют в шахты, сотрудничают с производителями аккумуляторов или строят собственные заводы.

Эксперты отмечают, что компания Tesla — с ее тщательным контролем над материалами и производством аккумуляторов — имеет хорошие возможности для предотвращения сбоев в цепочке поставок и сбоях в работе аккумуляторов.

«Локализация производства большего количества электромобилей в Соединенных Штатах, наряду с более локализованными источниками запчастей и материалов, не только поможет уменьшить наш след выбросов. Это сделает наш бизнес сильнее и устойчивее», — заявил Ашвани Гупта, главный операционный директор Nissan Motor Co., в февральском заявлении.

General Motors объявила об инвестициях в размере 650 миллионов долларов в шахту Thacker Pass в Неваде, крупнейший известный источник лития в США. По оценкам компании, карбоната лития, произведенного на шахте, будет достаточно для питания миллиона автомобилей.

Еще один многообещающий источник лития в США находится в Солтон-Си в Калифорнии, где компании начинают извлекать литий, а также марганец и цинк из рассола, получаемого геотермальными электростанциями у озера, которое находится недалеко от границы США и Мексики. Государственные чиновники учредили Комиссию по литиевой долине, предвидя будущую безжалостную силу, в которой батареи для электромобилей будут создаваться на параллельных предприятиях по добыче, переработке и сборке.

Литий, обнаруженный в рассоле, извлеченной из Солтон-Си, может быть основным внутренним источником критического металла. Фото Арианы Дрекслер для CalMatters

Комиссия сообщила, что в регионе Солтон-Си самая высокая в мире концентрация лития, содержащегося в геотермальных рассолах. Как правило, этот процесс комбинируется с существующими электростанциями, которые забирают перегретую воду и преобразуют ее в пар. Дополнительным этапом будет извлечение лития из рассола, а затем повторная закачка оставшейся воды обратно в землю.

Одной из трудностей является федеральный Закон о снижении инфляции, который предусматривает скидки для покупателей автомобилей, но требует, чтобы по крайней мере половина компонентов аккумуляторной батареи была получена в США или в стране торгового партнера к следующему году, а к 2026 году эта доля возрастет до 80 %. , Федеральные чиновники не выпустили окончательное руководство для автомобильных компаний.

«В Китае есть масштабы. На данный момент никто не может конкурировать».

Кевин Мак, TechInsights Inc.

Китай понимает, что эта политика направлена ​​на его превосходство в производстве электрических аккумуляторов и автомобилей, преимущество, которое, по словам Мака из TechInsights, формировалось не менее десяти лет.

— В Китае есть масштаб, — сказал Мак. «На данный момент никто не может конкурировать».

В ответ на требование Закона о снижении инфляции автопроизводители создают собственные внутренние цепочки поставок аккумуляторов или сотрудничают с существующими производителями. Например, Ford лицензирует технологию у ведущего китайского производителя аккумуляторов и вместе с ним управляет заводом по производству аккумуляторов в Мичигане. Неясно, будут ли эти деловые отношения соответствовать федеральным нормам для внутреннего производства.

Долговечность аккумуляторов: продление их срока службы

В то время как автопроизводители рисуют в целом радужную картину в публичных заявлениях о грядущей давке новых моделей электромобилей, они демонстрируют более трезвые взгляды, выступая против того, что они называют стандартами ускоренной работы аккумуляторов в Калифорнии.

Совет по воздушным ресурсам получил усердие от автопроизводителей до того, как прошлым летом было принято его постановление. Компании заявили, что нынешняя технология аккумуляторов не может легко или дешево соответствовать предлагаемым стандартам долговечности, которые требуют, чтобы батареи сохраняли определенный диапазон с течением времени.

То, как далеко автомобили проедут без подзарядки, является критически важным элементом, который позволяет потребителям чувствовать себя комфортно, используя электромобили как сравнимую замену автомобилям, работающим на бензине.

Джошуа Каннингем, который курирует программу «Чистые автомобили» Совета по воздушным ресурсам, сказал, что автопроизводители попросили больше времени для поиска аккумуляторов, которые могли бы дольше сохранять свою мощность, не делая их слишком большими и тяжелыми и не повышая стоимость владения электромобилем.

 «Пока производители электромобилей тратят время на изучение лития, кобальта и никеля, нужно многому научиться».

Caspar Rawles, Benchmark Mineral Intelligence

Управление по воздуху изменило свое предложение по снижению требований к долговечности аккумуляторов до 70% для модельных годов с 2026 по 2029 год с увеличением до 80% в 2030 году. Это означает, что по мере старения аккумуляторов они должны сохранять 80 % от их первоначально разработанного диапазона.

Соблюдение калифорнийских стандартов долговечности добавит к стоимости электромобиля от 400 до 1200 долларов, по данным управления воздуха. Однако правление прогнозирует, что к 2030 году электромобили станут дешевле автомобилей с бензиновым двигателем9.0003

Автопроизводители заявили регулирующим органам, что они меньше заботятся о будущих поставках лития и кобальта, чем о переоснащении батарей для электромобилей, чтобы они соответствовали калифорнийским и международным требованиям. Компании сообщили Air Board, что они уже зафиксировали типы аккумуляторов для будущих моделей, и им нужно больше времени для адаптации.

 «Основной областью, в которой отрасль оказывала на нас давление, была стоимость аккумуляторов». — сказал Каннингем. «Они поднимали вопросы об увеличении мощностей и поставок. Мы сочли наше предложение разумным».

Улучшить аккумулятор с помощью химии

Аккумуляторы в электромобилях немного похожи на химические наборы. Минералы добываются, обрабатываются, превращаются в катоды и аноды — положительные и отрицательные стороны батареи — и упаковываются в отдельные элементы. Затем они оснащены всевозможными сложными электронными элементами управления и датчиками для контроля производительности каждой ячейки в аккумуляторной батарее.

Производители изменяют химический состав новых аккумуляторов для электромобилей, чтобы решить несколько проблем: уменьшить зависимость от редких и дорогостоящих минералов, произвести аккумулятор, который более точно соответствует потребностям разных водителей, и, в частности, найти способ их изготовления. дешевле. Аккумуляторы составляют до 40% стоимости электромобиля.

Инновации должны соответствовать требованиям рынка. Американский аппетит к большим внедорожникам и грузовикам, например, требует более мощных и тяжелых аккумуляторов, которые позволяют транспортному средству буксировать или перевозить грузы. Никелевые, кобальтовые и марганцевые батареи имеют более высокую плотность и обеспечивают большую дальность вождения. Например, Ford утверждает, что его электрический грузовик F-150 Lightning проедет 320 миль на полностью заряженной никелевой, кобальтовой и марганцевой батарее.

Высококлассные автомобили дальнего радиуса действия Tesla оснащены изготовленными на заказ никель-кобальт-алюминиевыми батареями, изготовленными для компании, в которых алюминий заменен на марганец. Как и никелевые, кобальтовые и марганцевые батареи, батарея Теслы дорогая, но мощная, а с добавлением алюминия служит дольше.

На другом конце пищевой цепочки электромобилей небольшие пригородные автомобили могут иметь батареи, изготовленные из лития, железа и фосфата. Эти менее дорогие батареи имеют более длительный срок службы и, как ожидается, будут заряжаться чаще и быстрее. Отсутствие в них никеля и кобальта делает их менее дорогими в производстве.

«Все ищут продукт, произведенный в США, и (чтобы) иметь безопасную цепочку поставок».

Cyrus Rustomji, SOUTH 8

Гонка за создание аккумуляторов следующего поколения стимулируется перегретым рынком, жаждущим новых аккумуляторов, а в США — федеральными грантами, которые подталкивают к инновациям. Администрация Байдена выделила почти 3 миллиарда долларов на расширение внутреннего производства аккумуляторов для электромобилей.

Одним из получателей гранта Министерства энергетики США была технологическая компания South 8 из Сан-Диего, которая получила 3,152 миллиона долларов на разработку мощных, быстро заряжаемых аккумуляторных элементов, которые вместо использования твердых материалов сжижают газ под давлением. Результатом, по словам компании, является менее энергозависимая батарея, которая будет хорошо работать при низких температурах, ее легче транспортировать и быстрее заряжать, а ее стоимость, по прогнозам, будет на 20-30% меньше, чем у стандартных литий-ионных батарей.

«Все ищут продукт, произведенный в США, и (чтобы) иметь безопасную цепочку поставок», — сказал Сайрус Растомджи, главный исполнительный директор South 8. Газы, с которыми он работает, «доступны в промышленных масштабах в США».

Рустомж, который ожидает, что технология будет хорошо работать в будущих электромобилях, сказал, что первым покупателем будут военные США, которые будут тестировать аккумуляторы в экстремальных климатических условиях.

Дать батареям вторую жизнь

Аккумуляторы для электромобилей имеют уникальную ценность для переработки, а содержащиеся в них важные металлы несложно восстановить и использовать повторно. Это хорошая новость. Плохая новость заключается в том, что пока просто нет критической массы этих батарей, чтобы сделать такой бизнес жизнеспособным.

Эксперты говорят, что потребуется еще одно десятилетие устойчивых продаж электромобилей и вывода электромобилей из эксплуатации, чтобы переработка аккумуляторов достигла масштабов, обеспечивающих жизнеспособность отрасли. Но, быстро добавляют они, это произойдет.

С 2019 года группа калифорнийских экспертов потихоньку работает над созданием более полезной и чистой загробной жизни для литий-ионных аккумуляторов.

Их отчет был опубликован год назад и представлен в Законодательное собрание. Среди их рекомендаций повторное использование, перепрофилирование и переработка. примерно 95% аккумуляторов электромобилей можно переработать.

Алисса Кендалл, профессор гражданской и экологической инженерии в Калифорнийском университете в Дэвисе и один из авторов отчета, сказала, что подход заключался в том, чтобы переделать батареи с истекшим сроком службы как решение, а не проблему.

Аккумуляторы, утилизированные ненадлежащим образом, могут выделять токсичные химические вещества и в некоторых случаях самовозгораться при перегреве. Тем не менее, эксперты говорят, что выбрасывать старые аккумуляторы для электромобилей — все равно, что выбрасывать деньги.

Группа Кендалла изучила так называемую вторую жизнь аккумуляторов после того, как их вынули из автомобилей — данные показывают, что осталось еще много жизни. Хотя пока нет большого пула списанных электромобилей, у тех, что отправлены на свалку, осталось в среднем 65-80% емкости аккумуляторов.

Это потому, что, как говорит Кендалл, самая трудная работа, которую вы можете дать аккумулятору, — это управлять электромобилем. «Потребность в энергии велика, а требования к производительности трудно удовлетворить», — сказала она.

«По мере разрядки аккумулятора производительность может снижаться. Но если вы вынете эту батарею, она может пригодиться для хранения», — сказала она.

Несмотря на то, что большого количества списанных электромобилей пока нет, у тех, что отправлены на свалку, осталось в среднем 65-80% емкости аккумуляторов.

Аккумуляторы для электромобилей, выведенные из эксплуатации, могут помочь в питании небольших предприятий, обеспечивая хранение избыточной энергии. Один из таких пилотных проектов реализуется в округе Сан-Диего, где выброшенные батареи Nissan Leaf и Tesla накапливают энергию, полученную от солнечной системы на крыше.

Кендалл, бывший автомобильный инженер, работавший над гибридно-электрическими автомобилями Ford первого поколения, сказал, что нет необходимости избавляться от аккумуляторов, если они обеспечивают меньший запас хода. Она сказала, что до сих пор с удовольствием водит свой стареющий подключаемый гибрид с аккумулятором на четверть емкости.

Наиболее многообещающее использование старых литий-ионных автомобильных аккумуляторов — это их переработка с использованием процесса, который восстанавливает оставшийся литий, кобальт и никель, а затем помещает все еще пригодный для использования материал обратно в новые аккумуляторы. Это подход, который некоторые инженеры называют «городским майнингом»; уже обработанные минералы более концентрированы, чем руда, добытая из-под земли.

«Качество материала очень хорошее», — сказал Ананд Санкаран, возглавляющий новый технологический центр аккумуляторов Ford. «Большой процент того, что вам нужно, можно получить на поле. Но нам нужно построить экосистему. Последнее, чего мы хотим, — это получить материал, а затем отправить его обратно из страны».

В случае широкого масштаба повторное использование критически важных материалов может уменьшить зависимость от иностранных источников и приблизить эти минералы к еще не построенным заводам по сборке аккумуляторов в США.

На данный момент это видение будущего. Индустрия переработки аккумуляторов для электромобилей все еще находится в зачаточном состоянии. Один такой завод существует в Неваде, хотя обещают больше.

«В настоящее время переработка аккумуляторов не восстанавливает литий. Возможности существуют, но экономика не существует сама по себе», — сказал Кендалл. По ее словам, государственные субсидии и стимулы могут дать толчок зарождающейся отрасли. «Именно здесь вмешательство политики может иметь значение.

Министерство энергетики США недавно выделило 74 миллиона долларов в рамках Закона об инвестициях в инфраструктуру и рабочих местах для продвижения проектов по повторному использованию батарей.

По словам Кендалла и других, оно того стоит.

Исследователи говорят, что в лучшем случае, если все новые автомобили будут электрифицированы к 2035 году, а количество аккумуляторов для электромобилей будет доступно для повторного использования, 24% годового национального спроса на литий может быть получено из переработанных материалов. В 2050 году она может увеличиться до 57%.

Автопроизводители тоже переоснащают свои компании

По мере перехода от нефти к электричеству в автомобильной промышленности происходят не менее глубокие преобразования. Аккумуляторы заменили бензиновые двигатели в качестве центрального элемента дизайна транспортных средств, а это означает, что легковые и грузовые автомобили больше не будут жирными, громкими машинами, а будут тихими и чистыми компьютерами.

Новаторы больше не промышленные дизайнеры или гении-механики, а химики и инженеры-электрики. Корпоративные организационные схемы отражают этот сдвиг.

В статье о том, как этот сдвиг изменил автомобильную промышленность, The Economist проследил миграцию менеджеров из технологических компаний в автомобильные компании, отражая технологические проблемы, связанные с электромобилями.

Аккумулятор для электромобиля Honda в автомастерской в ​​центре Фресно. Фото Ларри Валенсуэла, CalMatters/CatchLight Local

. Уязвимости отрасли, зависящей от аутсорсинга, были выявлены в результате сбоев в цепочке поставок во время COVID-19, что не позволило компьютерным чипам попасть на автомобильные заводы. Когда дело доходит до аккумуляторов, отрасль во всем мире старается защитить себя от повторного захвата: в настоящее время компании развивают партнерские отношения и инвестируют в каждый этап процесса.

Это бизнес-модель старой школы, восходящая к вертикально интегрированной компании Генри Форда: покупка железнодорожных линий, стекольных заводов, производство собственной стали и даже управление угольными шахтами для обеспечения электроэнергией завода в Дирборне, штат Мичиган.

Современное воплощение этого «представляет собой массовую трансформацию», — сказал Майк Матен, директор по политике в отношении электромобилей в General Motors. «Мы меняем фундаментальную структуру нашего бизнеса. Мы трансформируем наши продукты, но внутри мы трансформируем нашу компанию со структурной точки зрения, чтобы признать новые реалии цепочки поставок».

«Это глобальная трансформация. Мы меняем фундаментальную структуру нашего бизнеса».

Майк Матен, General Motors

В качестве примера, сказал он, GM раньше нанимала двух человек в свой отдел закупок, которым было поручено закупать сырье для аккумуляторов электромобилей. Сейчас у компании есть центр, в котором работает 100 человек, работа которых заключается в поиске лития, кобальта, никеля и других полезных ископаемых.

Даже при головокружительном темпе изменений, связанных с электрификацией автомобилей, инсайдеры отрасли призывают к терпению, говоря, что то, что требуется для продвижения отрасли от ее зарождения к зрелости, выходит далеко за рамки решения проблем с батареями.

Сравните, что должно произойти с инфраструктурой, поддерживающей автомобили с двигателем внутреннего сгорания, сказала Селина Миколайчак, главный специалист по технологиям аккумуляторов Lyten, компании по производству передовых материалов из Сан-Хосе, разрабатывающей литий-серные батареи для электромобилей.