A speculative perspective in the future of second-life electric vehicle batteries alternatives

Abstract

Bakgrunn Transportindustrien påvirker ulike aspekter av dagliglivet, inkludert økonomiske og miljømessige faktorer. Imidlertid er den også en av de mest forurensende aktivitetene. For å takle dette problemet er det et økende behov for bærekraftige alternativer som elektriske kjøretøy (EV) for å oppnå grønnere og mer bærekraftig global mobilitet. Mens EV-er er utstyrt med viktige komponenter kjent som elektriske kjøretøysbatterier (EVB-er), må de fjernes fra kjøretøyet når de mister 20% eller mer av kapasiteten sin, i henhold til produsentenes retningslinjer. Selv om de opprinnelige planene ikke tok hensyn til hva man skulle gjøre med EVB-er etter at de nådde 80% kapasitet, har økende antall utrangerte EVB-er skapt bekymringer for deres livssyklus. Imidlertid kan disse batteriene, med god helsetilstand (SOH), bli gjenbrukt i applikasjoner for å tilby høy ytelse og lav miljøpåvirkning. I tillegg skaper det voksende markedet også nye muligheter for innovative konsepter basert på brukte EV-batterier, også utenfor EV-industrien.

Mål Denne avhandlingen har som mål å undersøke de ulike potensielle bruksområdene til brukte EVB-er og hvordan de kan tilpasses ulike situasjoner og bidra til andre former for grønn energiomforming. Dette kan forlenge levetiden til EVB-er, utsette gjenvinningsprosessen for å forbedre den totale livssyklusen og fremme en sirkulær økonomi.

Metoder Etter å ha gjennomført et forprosjekt ble det bestemt at spekulativ design ville være den beste metodikken for prosessen. Med tanke på at dette markedet er såpass nytt, benyttet jeg prognosebasert idémyldring og fremtidige konsepter for å visualisere innsiktene jeg samlet inn og få tilbakemeldinger fra selskaper. Gjennom hele prosessen støttet jeg meg på idémyldring og dataanalyse.

Resultater Resultatet av denne avhandlingen er et produktkonsept som tar sikte på å adressere bærekraftsutfordringer i livssyklusen til EVB-er og fremme en sirkulær økonomi. Konseptet fokuserer på tre nøkkelkomponenter: merkevare, beholder/container og modularitet, som ikke bare vil bidra til å generere gjenbruk av brukte EVB-er, men også hjelpe til med å skape nye produktøkosystemer rundt dem. Alle produktkonseptene ble utviklet basert på innsikt fra nettbasert forskning, intervjuer med eksperter og verdifulle tilbakemeldinger fra veilederen min.

Summary The transportation industry significantly impacts various aspects of daily life, including economic and environmental factors. However, it is also one of the most polluting activities. To address this issue, there is a growing need for sustainable alternatives such as Electric Vehicles (EVs) to achieve greener and more sustainable global mobility. While EVs are equipped with essential components known as Electric Vehicle Batteries (EVBs), they need to be removed from vehicles when they lose 20% or more of their capacity, according to manufacturers’ guidelines. Although initial plans did not consider what to do with EVBs after they reached 80% capacity, increasing EVB retirements have raised concerns about their life cycle. However, with a good state of health (SOH), these batteries can be repurposed for other devices and applications to provide high-performance, low-environmental impact solutions. In addition, the emerging market is also creating new possibilities for innovative concepts based on used EV batteries that go beyond the EV industry.

Goal This thesis aims to examine the various potential uses of used EVBs and how they can be adaptable to different situations and contribute to other forms of green energy conversion. This can extend the life of EVBs, delay the recycling process to improve the overall life cycle, and encourage a circular economy.

Methods After conducting a pre-research project, it was determined that speculative design would be the best methodology for the process. Considering the immaturity of the market, I utilized forecast ideation and future concepts to visualize the insights I gathered and obtain feedback from companies. Throughout the process, I relied on ideation and data analysis.

Results The outcome of this thesis is a product concept that aims to address sustainability concerns in the life cycle of EVBs and promote a circular economy. The concept focuses on three key components: branding, shell or container, and modularity, which would help generate repurposed activities for used EVBs and help grow new product ecosystems around them. All the product concepts resulted from gathered insights from web research, expert interviews, and valuable feedback from my supervisor.