Onderwerp 1: Terugwinning van kritieke materialen door verbetering van recyclingsstappen van lithiumbatterijen

Dit onderwerp betreft het stimuleren van de recyclingsmarkt van lithiumbatterijen om een circulaire economie rondom batterijen mogelijk te maken. Met behulp van activiteiten binnen dit onderwerp wordt geprobeerd de recycling van lithiumbatterijen te ontwikkelen door concurrerende productieprocessen te ontwikkelen voor de productie van black mass met een productie van twee kiloton per jaar. Dit wordt bepaald door poorttarieven met de huidige marktprijzen te vergelijken. Binnen het project dient er aandacht te zijn voor de verbetering van processen rondom recycling met behulp van intensievere samenwerking in de keten, kennisopbouw en kennisdeling, vermindering van CO2 impact en vermindering van afvalstromen. Er dient hierbij sprake te zijn van de mogelijkheid om alle batterijchemiesoorten te kunnen verwerken, meer specifiek met betrekking tot zowel NMC, LFP als lithiumthionyl (LTC)-batterijen. Ook dient er sprake te zijn van significante reductie van chemicaliëngebruik. Alle processen binnen dit onderwerp dienen in lijn te zijn met de dan geldende regelgeving voor brand- en arboveiligheid, zoals PGS 37, Arbowet, Omgevingswet, Besluit externe veiligheid inrichtingen en de Nederlandse Brandveiligheidsnormen.

Een Circular Batteries project binnen dit onderwerp richt zich op ten minste vijf van onderstaande subthema’s:

– maximaliseren van de efficiëntie van het terugwinnen van de kritieke materialen door de scheidingsstappen in de voorbehandeling van de batterijen aanmerkelijk te verbeteren (overige projectactiviteiten);

– ontwikkeling van scheidingsstappen na het shreddingproces – het proces waarbij batterijen worden vermalen – om zo min mogelijk kritieke materialen te verliezen in het mechanische scheidingsproces (artikel 25 algemene groepsvrijstellingsverordening (AGVV));

– maximaliseren van de efficiëntie van processen zodat bijgedragen wordt aan het voldoen aan toekomstige recyclingdoelstellingen van de Europese batterijverordening

1 De artikelen 70 en 71 en onderdelen B en C van bijlage XII van de Verordening (EU) 2023/1542 van het Europees parlement en de Raad van 12 juli 2023 inzake batterijen en afgedankte batterijen, tot wijziging van Richtlijn 2008/98/EG en Verordening (EU) 2019/1020 en tot intrekking van Richtlijn 2006/66/EG (voor de EER relevante tekst) (PbEU 2023, L 191/1).

(artikel 25 AGVV);

– ontwikkelen van een gestandaardiseerde karakterisatiemethode van black mass om samenstelling en kwaliteit van black mass te kunnen vaststellen (artikel 25 AGVV);

– ontwikkelen van een nieuwe generatie procestechnologie voor terugwinning van kritieke materialen die leidt tot vermindering van afvalstromen in vergelijking met bestaande hydrometallurgische processen (artikel 25 AGVV);

– elektrificeren van processen voor het terugwinnen van kritieke materialen (artikel 25 AGVV);

– samenwerking en afstemming met partijen in de keten en mogelijk buiten het project (ofwel met partners ofwel binnen eigen doorontwikkeling) door keten- en ecosysteemopbouw te faciliteren (overige projectactiviteiten).

Onderwerp 2: Ontwikkeling en toepassing van langeduurbatterijtechnologie en samenwerking in expertisecentrum

Dit onderwerp richt zich op de ontwikkeling van langeduuropslag. Langeduuropslag betreft energieopslag van minimaal 8 uur tot meerdere dagen en mogelijk tot zelfs 1 tot 2 weken met toepassingen in ieder geval stabilisatie van het energiesysteem en bij grootverbruikers, zoals de industrie. De projecten dienen zich te richten op batterijconcepten met zo min mogelijk gebruik van kritieke materialen. De realisatie van dit onderwerp betreft langeduuropslag met een opslagcapaciteit die ten minste een factor acht groter is dan het vermogen, waarbij idealiter opslagcapaciteit en vermogen afzonderlijk van elkaar kunnen worden ontworpen. Dit onderwerp draagt bij om in de toekomst de beste technologieën te selecteren die geschikt zijn voor langeduurbatterijopslag, met het doel om in de toekomst een demonstratieproject op te zetten met die technologie (waarbij het demonstratieproject geen onderdeel is van dit onderwerp). De oprichting van een expertisecentrum heeft als doel om kennis over het gebruik van langeduuropslag in verschillende toepassingen te delen, zodat een soepele uitrol van langeduuropslag kan plaatsvinden.

Een Circular Batteries project binnen dit onderwerp richt zich op de volgende subthema’s:

– het realiseren van minimaal vijf en bij voorkeur zeven pilots met verschillende langeduurbatterijtechnologieën, het testen hiervan in een relevante testomgeving en het gezamenlijk creëren van een systeem of model waarmee deze verschillende tests op een voor eindgebruikers relevante manier kunnen worden vergeleken. Hiervan zijn drie pilots gericht op industriële toepassing met als doel elektrificatie, drie pilots gericht op netstabilisatie veroorzaakt door fluctuaties in het aanbod van groene elektriciteit, en één pilot gericht op kleine modules (ordegrootte 10–20 kWh/module) (artikel 25 AGVV);

– de oprichting van een expertisecentrum waarin kennis wordt opgebouwd en gedeeld over ten minste de toepassing van langeduurbatterijen. Dit expertisecentrum is ook toegankelijk voor partijen buiten dit Circular Batteries-project en voor internationale partners en zet hiervoor aantoonbare stappen om deze partners aan te trekken (overige projectactiviteiten).

Daarnaast richt een Circular batteries project zich binnen dit onderwerp op ten minste één van onderstaande subthema’s:

– het ontwikkelen en testen van prototypes van verschillende innovatieve technologieën tot pilotfase (TRL 6–7) die geschikt zijn voor langeduurbatterijopslag (artikel 25 AGVV);

– de uitwisseling van opgedane kennis binnen het consortium bij de pilotprojecten (overige projectactiviteiten.

Onderwerp 3: Onderzoek en ontwikkeling van batterijmaterialen inclusief bijbehorende productieapparatuur en -processen voor een volgende generatie lithiumbatterijen

Dit onderwerp richt zich op de ontwikkelingen van duurzame celmaterialen, -componenten en productieprocessen, meer circulair te maken en op te schalen tot industriële schaal voor toepassing in lithium-ionbatterijcellen, in ieder geval voor de heavy duty mobiliteitsmarkt (zwaar wegvervoer, off road mobiliteit, luchtvaart en scheepvaart).

Zo dienen binnen dit onderwerp hogere energiedichtheden en kortere laadtijden te worden bereikt met doorontwikkeling van diverse nieuwe anodematerialen zoals silicium. Het project dient ook bij te dragen aan de ontwikkeling van duurzamere kathodes door reductie van het gebruik van kritieke materialen (onder andere kobalt en nikkel) en het energiegebruik tijdens de productie (dry processing, reductie CO2-uitstoot). Daarnaast dient een duurzaam elektrolyt te worden ontwikkeld dat kan worden geïntegreerd met de ontwikkelde anode- en kathodematerialen in een volledige batterijcel.

Een Circular Batteries project binnen dit onderwerp richt zich op ten minste vier van onderstaande subthema’s:

– het ontwikkelen van nieuwe duurzame batterijmaterialen (artikel 25 AGVV);

– het ontwikkelen van batterijcomponenten: anodes, kathodes, elektrolyt (artikel 25 AGVV);

– het ontwikkelen van duurzamere chemie voor langeduurbatterijen (artikel 25 AGVV);

– het ontwikkelen van productieprocessen en -equipment voor de productie van nieuw ontwikkelde batterijmaterialen, batterijcomponenten, chemie voor langeduurbatterijen en/of batterijcelconcepten (artikel 25 AGVV);

– het realiseren van batterijcelconcepten, waarbij verbeteringen ten aanzien van materialengebruik plaatsvinden (artikel 25 AGVV).

Onderwerp 4: Circulaire batterijsystemen voor heavy duty mobiliteit