Tweede leven voor een accu

Oude accu nog steeds commercieel bruikbaar

De Tesla-accu, zoals geleverd door Samsung, LG Chem, CATL en in toenemende mate in eigen huis vervaardigd, is ongeëvenaard in de auto-industrie en faciliteert precies de gedragsverandering die het bedrijf als missie heeft gekozen: de overgang naar duurzame energie. Tesla heeft nu aangekondigd dat het een recyclingschema opstelt voor de accu’s die het einde van hun levensduur hebben bereikt. Maar dit roept de vraag op hoe het ‘einde van de levensduur’ van een accu wordt gedefinieerd.

Tesla is ’s werelds grootste producent van elektrische voertuigen (EV’s) en zijn Model 3 is op dit moment de best verkochte plug-in EV. Sinds 2012 zijn er meer dan 1 miljoen Tesla’s gebouwd en dat aantal neemt nog steeds toe. Maar wat doet Tesla met zijn batterijen als ze niet meer geschikt zijn voor elektrische voertuigen, maar nog te goed om te recyclen?
Andere fabrikanten hebben hier ook over nagedacht, en de consensus lijkt te zijn dat een accu nog steeds commercieel bruikbaar is (mits correct gebruikt) tot ongeveer 50% SoH (State of Health). Onder die 50% wordt de kans op het optreden van een knikpunt (een plotselinge, aanzienlijke en onomkeerbare afname van capaciteit en prestatie) te groot voor commerciële betrouwbaarheid. De vraag is nu wat er gebeurt met de Tesla-accu’s tussen 70% SoH (wanneer de accu’s doorgaans niet meer in een voertuig worden ingezet) en 50% SoH?

Minder dan 70%
Eigenaren van puur elektrische auto’s kijken vooral naar de State of Charge (SoC), want elektrische voertuigen zijn nog een relatief nieuw concept en de toegang tot oplaadpunten onderweg is nog niet optimaal. De SoC is daarom van groot belang voor de chauffeur omdat hij daardoor weet of hij voldoende vermogen heeft om zijn bestemming te bereiken. 
De SoH van een accu is een absolute waarde die in de toekomst bepalend kan worden voor de handel in gebruikte accu’s. Een accu met een SoH van 70% is misschien niet langer geschikt voor gebruik in een elektrische auto, maar hij kan gedurende meer dan vijf jaar een nuttig tweede leven krijgen in een Battery Energy Storage System (BESS) voordat een SoH van 50% is bereikt.
De BESS-markt gaat een enorme vlucht nemen. De capaciteit van energieopslag in accu’s zal de komende vijf jaar vertienvoudigen en zal de klassieke ‘dramatische’ S-curve laten zien die bekend is van alle belangrijke technologische innovaties zoals gegevensopslag, netwerkcapaciteit of op fundamenteler niveau de rekenkracht van computers.
Nederland is waar het BESS betreft een van de wereldleiders; Wageningen University & Research werkt inmiddels samen met NEC Energy Storage en GIGA Storage aan een 12-MW BESS-project. Dit systeem zal ca 4 miljoen Euro kosten en naar verwachting de krachtigste van Nederland worden (en het grootste systeem ter wereld dat met behulp van crowdfunding tot stand is gekomen).
Deze toename van het aantal en de omvang van BESS’s in Europa (en wereldwijd) wordt weerspiegeld in de groei van de markt voor BESS voor huishoudelijk gebruik, zoals de Tesla Powerwall. Beide aspecten onderstrepen de vraag naar BESS en het is bekend dat er een exponentieel toenemend aantal Tesla EV-accu’s voor een tweede leven aangeboden zal gaan worden. Maar waarom wordt daar nog geen verband gelegd?

De prijs
De kosten van second life-accu’s zijn zo veel lager dan van nieuwe accu’s dat de Return on Investment van die gebruikte accu’s hoog genoeg is om economisch bijzonder aantrekkelijk te zijn, ondanks de kortere levensduur van die second life-systemen. Een accu met een SoH van 75% gaat half zo lang mee als een nieuwe accu, maar kost veel minder dan de helft van een nieuwe accu. Dit is precies het segment waar de Tesla-accu’s die nog niet rijp zijn voor volledige recycling, maar ook niet meer goed genoeg zijn voor gebruik in auto’s, zich zullen nestelen.

Altelium levert inmiddels de informatie die autofabrikanten in staat stelt hun accu’s na het EV-gebruik voor BESS geschikt te maken. Dit is mogelijk geworden door de vooruitgang bij kunstmatige intelligentie (AI) en het veilig delen van informatie. Hoe meer informatie over een accu bekend is, des te groter de waarde. Het Altelium-datasysteem gebruikt daartoe een combinatie van realtime data en machine learning.
Altelium gebruikt hardware-klonen van de accu’s van klanten in het Bat Lab aan de Lancaster University, waar een opstelling met testaccu’s is opgebouwd om het exacte gedrag van elektrische accu’s in verschillende gebruiksmodellen na te bootsen. Deze gegevens worden vervolgens aangevuld met AI-gegenereerde algoritmen, waaruit dan een betrouwbare voorspelling van de accuprestaties volgt. Bovendien verzamelt en analyseert Altelium realtime gegevens met behulp van IoT-apparaten op de accu’s van klanten.
Op basis van deze informatie kan de accu veilig worden gekocht, in de wetenschap dat sommige accupacks defect kunnen raken. Een ongelijke toegang tot kennis heeft van oudsher een eenzijdige markt veroorzaakt of de groei belemmerd en in dit opzicht vormen de Altelium-gegevens een technologische doorbraak, die kopers en verkopers gelijke toegang geeft tot informatie en daarmee de mogelijkheid om de waarde van tweedehands EV-accu’s vast te stellen.
Maar men moet natuurlijk weten waar de accu’s zijn om ze te kunnen gebruiken. Wanneer een EV tussen de 7 en 9 jaar oud is, zal de accu doorgaans beschikbaar komen voor een tweede leven; hoewel het nog een paar jaar zal duren voordat dit op grote schaal zal gebeuren, biedt Altelium nu al zijn diensten aan als bemiddelaar tussen autofabrikanten en leveranciers van energieopslag-systemen. Het duurt nog maar een paar jaar voordat dit wereldwijd op grote schaal zal gebeuren.
Energiebedrijven en BESS-leveranciers sluiten overeenkomsten met autofabrikanten om er zeker van te zijn dat ze second life-accu’s op voorraad hebben en er is grote belangstelling voor de Tesla-accu’s die die op deze manier beschikbaar zullen komen.

Voor meer informatie  www.altelium.com

Energy Storage Event 2021
De energietransitie in de wereld vraagt om een actuele aanpak van energieopslag. Dat is niet alleen van belang voor een smart grid met duurzame/nieuwe energiebronnen, maar ook voor diverse situaties in de praktijk van de industrie. Er zijn kansen in veel toepassingsgebieden: voor elektrische voertuigen, transport in het algemeen, gebouwen, datacenters en de algehele infrastructuur biedt energieopslag voordelen in stabiliteit, effectiviteit en efficiency.
In het kader van al deze vragen naar energieopslag wordt dit jaar op 16 en 17 februari 2021 het Energy Storage event georganiseerd. Dit jaar vindt dit digitaal plaats. Via live-uitzendingen kunt u van achter uw eigen PC een achttal lezingen volgen over energieopslag en zaken die hier mee te maken hebben. U krijgt zo gemakkelijk inzicht in de laatste ontwikkelingen op het gebied van energy storage.
Op de site van het evenement is het totale programma te vinden. Hier lichten we alvast een paar lezingen er uit, beginnende bij de lezing van René Bos van TT&MS ‘Batterij en Fuel Cell emulatie, wat zijn de voordelen voor uw testopstelling?’. In zijn lezing zal hij ingaan op de voordelen die het emuleren van deze energiebronnen heeft bij de ontwikkeling van de applicaties die hiermee gevoed moeten worden. Door emulatie kan vrij gemakkelijk bepaald worden welke capaciteit straks noodzakelijk is zonder dat u daarvoor zware en dure batterijen hoeft aan te schaffen of complete fuel cell installaties op moet bouwen.
Kees Winkel van Weiss Technik zal het in zijn lezing hebben over het stap voor stap testen van batterijen. Het testen van batterijen is wellicht vanzelfsprekend, maar hoe gaat dit eigenlijk in zijn werk? Batterijen dienen te voldoen aan normen en specificaties. Hoe kunnen batterijen veilig getest worden en welke procedures gelden hier voor? Kees Winkel behandelt een diversiteit aan vraagstukken waarmee u naar een veilig eindproduct toe werkt.

Nieuw tijdens het Energy Storage event is matchmaking. Waar u tijdens een fysiek event op de beursvloer rondkijkt en het gesprek aangaat met de exposant is dat in deze periode van lockdowns en thuiswerken lastig. Het matchmakingplatform biedt een alternatief voor het persoonlijk contact zoals men dat gewend is op de klassieke beursvloer.

Zoals gezegd wordt het Energy Storage event gehouden op 16 en 17 februari 2021. Op beide dagen begint het programma om 10.30 uur en loopt met de nodige pauzes door tot ca. 15.45 uur.