Een second life voor oude EV-accu’s

Gepubliceerd op 13 december 2018

Nu de elektrische auto een grote vlucht neemt, rijst de vraag wat we kunnen doen met alle oude accu’s die straks retour komen. Wetenschappers en bedrijven – wereldwijd en in Nederland – onderzoeken de mogelijkheden om die te gebruiken als statische energiebuffer. Green Light zet een aantal actuele voorbeelden op een rij.


Tekst Leonard van den Berg

Fotografie Powervault

De elektrische auto is nog relatief schaars, dus van een grote stapel gepensioneerde accu’s is nog geen sprake. Wereldwijd worden er dit jaar zo’n 55.000 EV’s afgedankt, blijkt uit data van het Amerikaanse Bloomberg. Maar dat gaat vlug veranderen. Een rapport van hetzelfde Bloomberg voorspelt een enorme wereldwijde groei van elektrische auto’s.

Vanaf 2025 komen er jaarlijks zo’n 3,4 miljoen ‘nieuwe oude’ batterijpakketten op de markt

Telden we er in 2017 nog 1,1 miljoen, in 2025 is dat al vertienvoudigd naar 11 miljoen. En in datzelfde jaar zitten we al op 3,4 miljoen oude batterijpakketten die een nieuwe bestemming zoeken. De groei van EV’s neemt vanaf dat moment razendsnel toe: in 2030 tikken we waarschijnlijk de 30 miljoen elektromodellen aan, waarmee de stroom aan oude accu’s enorm wordt.

Tweede leven

Maar wat moeten we met al die afgedankte accu’s? Zit daar nog fut in? Volgens Bloomberg kan een afgedankte lithium-ion batterij van een elektrische bus of auto nog zeker zeven tot tien jaar dienst doen als opslag- en afgiftemedium voor energie. Dat biedt tal van mogelijkheden, zoals diverse bedrijven wereldwijd al inzien. 4R Energy Corporation bijvoorbeeld, een joint venture tussen de Japanse bedrijven Nissan en Sumitomo. In de Japanse stad Naime heeft zij een fabriek geopend die oude EV-batterijen recyclet voor gebruik voor diverse doeleinden. Zo worden de straten van het kustplaatsje binnenkort verlicht met de oude batterijen van Nissan Leafs. Opzienbarender is dat de gerecyclede batterijpakketten zelfs teruggeplaatst kunnen worden in elektrische voertuigen. Ook in onder meer China (automerk BYD) en de VS (Chevrolet, EVgo en Florida Power & Light) krijgen oude accu’s van EV’s verschillende nieuwe toepassingen. Van energieopslag tot het opladen van EV’s of energievoorziening aan een datacenter.

Powervault

Dichter bij huis zien we eveneens veel interessante initiatieven. In Europa is het automerk Renault verrassend bezig. Vorig jaar sloeg het de handen ineen met Powervault en startte een test met het hergebruik van oude EV-batterijen voor thuisgebruik. In vijftig huishoudens, die al van zonnepanelen waren voorzien, werden de slimme batterijen – Powervaults – geplaatst om de door zon verkregen energie op te slaan. Door de oude batterijen van Renault te gebruiken, bespaart Powervault 30% in kosten, waardoor een massa-uitrol in de UK lonkt.

Slim eiland

Groupe Renault is ook een van de initiators van het eerste ‘smart island’ ter wereld. Op het Portugese eiland Porto Santo, een klein zustereiland ten noordoosten van Madeira, wordt lokaal opgewekte hernieuwbare zonne- en windenergie opgeslagen in oude Groupe Renault-batterijen. Met de herwonnen energie worden naast oplaadpunten voor elektrische auto’s, woningen en bedrijven van energie voorzien.

Battery packs kunnen dienen als back-up voor the grid, om pieken op te vangen of zelfs om huishoudens of complete eilanden van stroom te voorzien

Het project op Porto Santo bewijst bovendien dat een accu van een elektrische auto niet hergebruikt hoeft te zijn om z’n dienst te bewijzen. Ook gloednieuwe batterijpakketten in gloednieuwe EV’s zijn van waarde voor een uitgebalanceerd energienetwerk. Op piekuren kunnen de EV’s op Porto Santo – er rijden twintig elektrische Renaults rond – energie terug leveren aan het elektriciteitsnet. V2G heet dat.

Pampus

En er zijn meer eilanden waar afgedankte EV-batterijen hun dienst bewijzen. Op Pampus, het forteiland in het IJmeer, maken ze deel uit van de energievoorziening. De door zonnepanelen opgewekte stroom wordt door de accu’s opgeslagen voor later gebruik. In 2022 wil Pampus 100% duurzaam en zelfvoorzienend kunnen opereren. Alliander is op het eiland verantwoordelijk voor de batterijen. Volgens het energiebedrijf kan een serie batterijen in een halve zeecontainer een hele wijk één dag ‘off-grid’ laten draaien. Ideaal bij een stroomstoring. Al zijn de geplaatste batterijen op Pampus vooralsnog een proefproject, bedoelt om kennis en ervaring op te doen.

The show must go on

Dat afgedankte batterijen als back-up een energienetwerk kunnen dienen in geval van een stroomstoring, weten ze bij de Johan Cruijff Arena – en de wijk eromheen – ook. Mocht er bij een voetbalwedstrijd of concert iets mis gaan met het elektriciteitsnetwerk, dan kan het stadion sinds 2016 terugvallen op een pakket ‘power’ met het equivalent van 280 oude Nissan Leaf-accu’s. Het back-up netwerk vervangt een eerder systeem met dieselgeneratoren en is een initiatief van Nissan, Eaton en The Mobility House.

De Johan Cruijff Arena in Amsterdam heeft een power pack voor noodstroom vergelijkbaar met 280 oude Nissan Leaf-accu’s

Smart Trolley Grid

In de provincie Gelderland wordt met interesse uitgekeken naar het gebruik van 2nd-life EV batterijen. Via het Gelders Energieakkoord – een initiatief van Alliander, de Gelderse Natuur- en Milieufederatie en Klimaatverbond Nederland – krijgt de afgedankte EV-batterij een kans. Zo levert het Arnhemse Time Shift energy storage, een specialist in het tweede leven geven aan afgedankte EV-batterijen, haar accu’s aan het Smart Trolley Grid. Dat is een slim elektriciteitsnetwerk, bestaande uit oplaadpunten aan trolleymasten, waaraan de trolleybus zijn remenergie kwijt kan. Vervolgens kunnen elektrische voertuigen die teruggewonnen elektriciteit ‘tanken’.

Tesla

Als back-up van het bestaande energienetwerk, bij pieken in het energiegebruik en als zelfvoorziening voor huishoudens of zelfs een compleet eiland; het zijn maar een paar van de toepassingen waarvoor gebruikte EV-accu’s kunnen worden ingezet. Hoe zit het tot slot met Tesla, toch een van de pioniers op het gebied van elektrische auto’s? Wat zijn de Amerikanen van plan met hun afgedankte accu’s? Het antwoord is best verrassend: het bedrijf van Elon Musk – dat ook een grote batterijproducent is – zegt dat hun afgedankte batterijen niet nog eens tien of vijftien jaar mee kunnen als ‘power pack’ voor stadions of trolleybussen. In het Californische Palo Alto werken ze echter wel hard aan het op grote schaal herwinnen van kostbare ruwe materialen uit de blijkbaar behoorlijk vermoeide batterijpakketten. Zo wil Tesla recyclen in een ‘closed loop’ in haar eigen Gigafactories.

Op de korte termijn?

Mooie plannen. Maar wat betekenen al die initiatieven nu al, op de korte termijn? Hoe realistisch zijn ze? En wat is ervoor nodig om ze op de langere termijn grootschaliger te kunnen uitrollen? EV-specialist Hector Timmers van ARN waarschuwt dat we op dat vlak nog niet te veel moeten verwachten. Tenminste, niet op korte termijn. “De provincie Gelderland heeft eind oktober een rapport uitgebracht van een haalbaarheidsstudie voor de second use toepassingen van batterijen, in het kader van het Gelders Energie Akkoord. Daaruit blijkt overduidelijk dat de business case voor hergebruik van batterijen in een 1 MWh toepassing voorlopig economisch nog niet rond is.” Dat stemt tot voorzichtigheid. Maar Timmers ziet voor de verdere toekomst zeker mogelijkheden: “Als we data uit het Batterij Management Systeem (BMS) kunnen toepassen voor hergebruik, en als fabrikanten in het hardware-ontwerp al rekening gaan houden met second life toepassingen, kunnen we in de toekomst veel praktische drempels wegnemen en is de recycle-accu straks een prima energiebuffer.”