Hacker News Digest

Компания Redwood Materials, лидер в переработке литий-ионных батарей электромобилей, запустила новое подразделение Redwood Energy, которое использует отработавшие батареи для создания систем хранения энергии на уровне энергосистемы. Это позволяет извлечь максимум полезной жизни из батарей перед их переработкой, превращая волну утилизируемых аккумуляторов в ценный ресурс для энергетики. Технический директор компании Колин Кэмпбелл, ранее 17 лет работавший в Tesla, подчеркивает, что это первый случай, когда "second life" батареи применяются в значительных масштабах.

Redwood построил автономный объект, где 20 МВт солнечных панелей питают 63 МВт·ч батарей второго использования, обеспечивая энергией два центра обработки данных мощностью по 1 МВт каждый. По словам Кэмпбелла, такой подход позволяет не только продлить жизнь батареям, но и создать экономически эффективное решение для хранения энергии, конкурирующее с традиционными методами.

• Производители аккумуляторов и переработчики батарей изначально рассчитывали на быструю смену батарей в EV, но аккумуляторы оказались долговечнее, чем ожидалось, и теперь им приходится искать новые рынки сбыта, включая хранилища на вторичных батареях EV, что экономически нецелесообразно.
• Пока что не существует стандартизации батарей, что делает их повторное использование в других целях сложным и дорогим.
• Стоимость батарей для хранилищ сети сейчас падает, что делает вторичные EV батареи не конкурентноспособными.
• Производители EV батарей и переработчики стараются найти новые ниши, включая предложения "энергии для вашего дома" или "поддержка электросети от вашего EV", но это требует стандартизации, которую они не могут предоставить.
• В то время как аккумуляторы в EV продолжают демонстрировать неожиданную долговечность, что с одной стороны подрывает модель бизнеса на вторичных батареях, но с другой стороны открывает возможность для новых бизнес-моделей, если только они могут быть реализованы в условиях отсутствия стандартизации.

Натрий-ионные батареи, разработка которых велась годами, наконец начали появляться в коммерческих продуктах. JAC в партнерстве с Volkswagen с 2023 года поставляет автомобиль Sehol (E10X), оснащенный натрий-ионными батареями, а недавно компания Bluetti представила портативную электростанцию Pioneer Na на основе той же технологии. Это标志着 начало новой эры в энергетическом хранении.

Преимущества натрий-ионных батарей заключаются в более низкой стоимости материалов и лучшей экологичности по сравнению с литий-ионными аналогами. Хотя текущая емкость натрий-ионных батарей ниже, чем у литий-ионных, их стоимость на 20-30% ниже, а ресурс зарядки-разрядки достигает 2000 циклов. По прогнозам аналитиков, к 2030 году натрий-ионные батареи могут занять до 15% рынка систем хранения энергии, особенно в сегменте, где важна экономическая эффективность.

• Sodium-ion batteries are being positioned as a cheaper alternative to lithium-ion, especially for grid storage and heavy transport, but their energy density is lower and the technology is still in early stages.
• CATL and other Chinese manufacturers are already scaling sodium-ion production, aiming for $15–$19 per kWh, while the US market remains focused on high-end lithium-ion.
• The discussion highlights a geopolitical angle: China has the supply chain for both lithium and sodium, while the US is still debating whether to invest in domestic battery manufacturing or continue to rely on Chinese supply chains.
• Commenters note that sodium-ion batteries are safer and more abundant, but the trade-off is lower energy density and heavier battery packs for vehicles.
• The thread also touches on the idea that the US may be falling behind in battery innovation and manufacturing, with some commenters suggesting that the US should focus on developing its own battery industry to avoid being dependent on China.

Какой аккумулятор нужен для полного хранения электроэнергии моего дома?

Расчет потребления:

• Среднегодовое потребление: 2,900 кВт·ч
• Среднесуточное: ~8 кВт·ч
• Пиковое потребление зимой: до 15 кВт·ч в сутки

Факторы для учета:

1. Эффективность аккумулятора (~90%)
2. Глубина разряда (рекомендуется не более 80%)
3. Потери в инверторе (~10%)
4. Резерв на пасмурные дни (3-5 дней)

Пример расчета: Для суточного потребления 15 кВт·ч с учетом потерь: 15 кВт·ч / 0.9 (КПД) / 0.8 (глубина разряда) × 1.1 (потери инвертора) ≈ 23 кВт·ч

С учетом резерва на 3 дня: 23 × 3 = 69 кВт·ч

Практические соображения:

• Стоимость такой системы (£20,000+) часто превышает выгоду
• Полная энергонезависимость требует избыточных мощностей
• Рациональнее использовать гибридную систему с подключением к сети

Вывод: Теоретически требуется батарея ~70 кВт·ч, но экономически целесообразнее комбинировать солнечную генерацию с сетью.

• Споры о оптимальном балансе между мощностью солнечных панелей и емкостью аккумуляторов для энергонезависимости, с предложениями значительно увеличивать массив панелей вместо гигантских батарей.
• Подчеркивается, что сезонное хранение энергии (лето-зима) крайне неэффективно и экономически нецелесообразно для отдельного домохозяйства.
• Обсуждаются альтернативные решения: батареи меньшего объема для покрытия пиковых вечерних нагрузок и тарифы с учетом времени суток.
• Предлагаются варианты централизованного хранения на уровне района или сообщества ("батарейный кооператив") как более реалистичная альтернатива.
• Отмечается быстрое снижение стоимости аккумуляторов и появление технологий с большим количеством циклов (LFP, натрий-ионные).
• Указывается на проблему самостоятельного разряда батарей и предлагаются альтернативные технологии длительного хранения (редокс-проточные, сжатый воздух).
• Поднимается вопрос о роли и будущем центральной сети, если массовое распространение получит полная энергонезависимость домов.
• Высказываются сомнения в экономической целесообразности и экологичности бытовых солнечных установок по сравнению с промышленными электростанциями.
• Обсуждаются практические сложности полного отключения от сети, включая питание мощных приборов (проточные водонагреватели) и вопросы безопасности хранения батарей.

• Основной вывод: после 320 тыс. км большинство электромобилей сохраняют ≥80 % ёмкости аккумулятора.
• Типы старения:
  • Календарное — 1–2 % в год даже при простое, усиливается в жаре.
  • Цикловое — потери при зарядке/разрядке из-за механического напряжения и роста SEI-слоя.
• Динамика: быстрая потеря первые 30 тыс. км, затем линейное замедление.
• Факторы, ускоряющие деградацию: высокие температуры, постоянная зарядка до 100 % или разрядка до 0 %.
• Советы для замедления:
  • Держать SoC между 20–80 %.
  • Избегать частых «быстрых» зарядок.
  • Парковать в тени/прохладе.
• Практика: Tesla Model S/X на 320 тыс. км теряют в среднем 12 %, Model 3/Y — 10 %.
• Гарантии: большинство производителей покрывают ≥70 % ёмкости 8 лет или 160 тыс. км.

• Реальная деградация батарей EV оказалась меньше страхов: после 150–200 тыс. миль Tesla держит ≥80 % ёмкости, а гарантии 8–10 лет/100 тыс. миль покрывают 70 %.
• Проблема не столько в «химии», сколько в инженерии: старые Leaf без тепло-менеджмента теряют до 16 % за 6 лет, новые машины с жидкостным охлаждением и LFP-ячейками живут дольше.
• Страх «последних 20 %» дальности владельцы считают критичным: при холоде или отсутствии зарядок каждая потерянная миля превращается в риск остаться без энергии.
• Гарантии часто нетрансферны и не спасают цену на подержанные EV: даже 60 % ёмкости после 8 лет делает машину «неликвидной».
• На практике EV-аккумуляторы переживают кузова и другие узлы: у одного Model S за 10 лет всё заменили, кроме батареи (85 % осталось), а у Prius 2010 года Ni-MH-батарея отходила 190 тыс. миль.