Декарбонизация аккумуляторных батарей для электромобилей: 6 способов, с помощью которых аккумуляторные батареи для электромобилей могут уменьшить свой углеродный след

Автомобильная промышленность вносит значительный вклад в глобальные выбросы парниковых газов (ПГ). В то время как электромобили (EV) все чаще используются для сокращения выбросов углекислого газа при автомобильных перевозках, для достижения реальной экологичности необходимо также обратить внимание на производственные процессы аккумуляторных электростанций (EVBP).

Производство аккумуляторов для электромобилей требует больших энергозатрат, что вызывает опасения по поводу общих выбросов CO2 от производства до утилизации. Обезуглероживая свои процессы, EVBP могут не только сократить собственные выбросы, но и позиционировать себя как экологически чистый вариант для производителей оригинального оборудования (OEM) и покупателей электромобилей. Многие производители автомобильной техники взяли на себя смелые обязательства по повышению устойчивости, включая цели по снижению выбросов углекислого газа во всем своем автопарке.

Шесть действий для заводов по производству аккумуляторных батарей для электромобилей по обезуглероживанию:

1. Электрификация промышленных процессов: на производство аккумуляторов для электромобилей приходится 40–60% общих выбросов при производстве электромобилей. Производители аккумуляторов для электромобилей могут значительно сократить выбросы углекислого газа за счет электрификации своих процессов и использования низкоуглеродного электричества. Например, переход с газа на электричество в процессах нанесения покрытий и сушки, а также в сухих и чистых помещениях может повысить энергоэффективность более чем на 10%. Этот переход не только сокращает выбросы, но и повышает общую эффективность производственного процесса.

2. Повышение энергоэффективности: повышение энергоэффективности является одним из наиболее рентабельных способов для EVBP сократить выбросы парниковых газов. Это выгодно как для окружающей среды, так и для бизнеса, поскольку использование меньшего количества энергии приводит к экономии средств. Энергоэффективность можно повысить с помощью программного обеспечения и аналитики, которые отслеживают энергопотребление. Например, программное обеспечение EcoStruxure Power Monitoring, соответствующее стандарту ISO 50001, может точно оценивать и определять потребление энергии, воды и других ресурсов различными процессами и зонами EVBP. Эту информацию можно использовать для оптимизации работы и энергоэффективности, выявления неэффективных с точки зрения энергопотребления систем, определения областей, требующих технического обслуживания, а также для отслеживания тенденций и составления отчётов об энергоэффективности.

Кроме того, используя решения на постоянном токе (DC) непосредственно в процессе формирования, производители могут избежать необходимости преобразования переменного тока (AC) в постоянный, что обычно требуется несколько раз в процессе. Это изменение может привести к повышению энергоэффективности и снижению потерь энергии, связанных с преобразованием. Системы DC от Schneider Electric предлагают комплексное решение, использующее технологии и промышленный интернет вещей (IIoT) для прогнозирования общего энергопотребления предприятия и использования распределённых источников энергии на месте, таких как аккумуляторные системы хранения энергии. Это обеспечивает гибкость, позволяя помогать энергосистеме и коммунальным службам, сокращая потребление в пиковые периоды и способствуя устойчивому энергопотреблению.

3. Использование возобновляемых источников энергии: EVBP могут повысить свою экологичность, используя экологически чистую энергию на основе возобновляемых источников вместо ископаемого топлива. Существует три основных способа получения возобновляемой энергии:

• Сертификаты на использование энергии (EAC): эти сертификаты являются предметом торговли и гарантируют, что один мегаватт-час (МВт·ч) электроэнергии был произведён из возобновляемых источников энергии. Приобретая EAC, EVBP могут подтвердить свои заявления о сокращении выбросов углекислого газа.
• Генерация на месте: EVBP могут генерировать и хранить экологически чистую энергию на месте с помощью таких технологий, как солнечные панели и микросети. Такой подход не только снижает зависимость от ископаемого топлива, но и обеспечивает энергетическую безопасность и устойчивость.
• Генерация за пределами объекта: EVBP также могут приобретать «зеленую» энергию, вырабатываемую за пределами объекта, по договорам купли-продажи электроэнергии (PPA), которые могут быть виртуальными, прямыми или розничными. PPA позволяют EVBP получать долгосрочные поставки возобновляемой энергии по стабильным ценам, что способствует достижению их целей в области устойчивого развития.

4. Привлекайте поставщиков для сокращения выбросов по Scope 3: Сокращение выбросов по Scope 3, которые находятся вне прямого контроля EVBP, имеет решающее значение для повышения устойчивости. Большая часть выбросов углекислого газа в бизнесе приходится на Scope 3, которая включает выбросы в цепочке поставок. Программа привлечения поставщиков может помочь сократить выбросы по Scope 3 с помощью таких платформ, как CONNECT, промышленная интеллектуальная платформа, которая моделирует и измеряет использование ресурсов и поддерживает инициативы поставщиков по сокращению выбросов. Эта программа может быть адаптирована к различным характеристикам поставщиков, таким как уровень развития и интенсивность выбросов CO2, и может использоваться для обучения, расширения возможностей и вовлечения поставщиков.

Кроме того, CONNECT предоставляет EVBP основные инструменты, необходимые для выполнения требований цифрового паспорта аккумулятора. Он способствует прозрачности, совместимости и сотрудничеству между всеми участниками цепочки создания ценности, поддерживая цель создания экономики замкнутого цикла. Выступая в качестве единой точки отсчёта, он объединяет различные экосистемы и обеспечивает единый надёжный источник информации.

5. Сокращение отходов и повышение отслеживаемости: примерно 20% брака на среднестатистической гигафабрике приходится на этапы от смешивания до упаковки. Этих отходов можно избежать, повысив отслеживаемость производства и процессов. Используя отслеживаемость аккумуляторов и моделируя этапы производства и процессов с помощью цифровой платформы, производители аккумуляторов для электромобилей могут заблаговременно выявлять и устранять отклонения на ранних этапах с помощью машинного обучения. Такой подход не только соответствует принципам бережливого производства, сокращая восемь основных видов отходов, но и снижает потребление энергии на каждый произведённый элемент, что делает процесс производства более экологичным.

6. Используйте распределительные устройства и системы управления активами без SF6: переход от традиционных распределительных устройств с изоляцией из SF6 к альтернативам без SF6, таким как SM AirSeT от Schneider Electric, может способствовать сокращению выбросов CO2 по категории 1 за счет устранения прямых выбросов парниковых газов, связанных с SF6. Внедряя решения без SF6, производители аккумуляторов для электромобилей могут значительно сократить свои прямые выбросы, тем самым положительно влияя на выбросы CO2 по категории 1. Такой переход соответствует целям устойчивого развития и поддерживает усилия по смягчению последствий изменения климата.

Кроме того, управление активами с использованием профилактического обслуживания на основе мониторинга состояния (CBM) может снизить углеродный след EVBP за счёт оптимизации состояния оборудования и производительности аккумуляторов электромобилей. Такая стратегия профилактического обслуживания может продлить срок службы оборудования, отсрочив воздействие на окружающую среду, связанное с заменой оборудования, которое включает в себя использование энергии при производстве и транспортировке, добычу полезных ископаемых и утилизацию устаревшего оборудования.

CBM использует подключенные технологии и аналитику данных для управления состоянием оборудования, прогнозируя и планируя техническое обслуживание на основе данных об активах и процессах. EcoCare от Schneider Electric использует передовые технологии, такие как Asset Advisor и Power Advisor, а также опыт профильных экспертов для проактивного продления срока службы активов.