Truende krise i forsyningen af ​​EV-råmaterialer får OEM'er til at se batterigenbrug og produktionsskrot

Truende krise i forsyningen af ​​EV-råmaterialer får OEM'er til at se batterigenbrug og produktionsskrot

Tidsstempel: 4. januar 2024 kl. 1
Kildeknude: 3047222

Bilproducenter og leverandører bekymrede over
tilgængelighed af adgang til råvarer til elbilbatterier
vender deres opmærksomhed mod alternative kilder: skrot fra
batteriproduktion og genanvendelige metaller fra udtjent levetid
batterier.


Den forventede stigning i det globale salg af elbiler ved udgangen af
årti vil lægge et enormt pres på forsyningskæden for kritisk
batteriråmaterialer som kobolt, nikkel og lithium. Til
for eksempel, på trods af et nuværende overskud i lithium, efterspørgselsfremskrivninger
for mineralet vil sandsynligvis være i underskud i 2027, ifølge en

prognose af S&P Global Market Intelligence. Det vil
skabe en flaskehals for bilforsyningen og drive industriens
fokus på batterigenbrug for at holde omkostningerne til elbiler nede,
ifølge en S&P Global Mobility-analyse.

Ud over de økologiske omkostninger ved minedrift er der
humanitære bekymringer for at få adgang til visse råvarer af batterikvalitet
materialer - såsom indkøb af kobolt fra det demokratiske
Republikken Congo, hvor en række geopolitiske spørgsmål er
i spil. Der er også makroøkonomiske bekymringer vedr
regionalt monopol på det kinesiske fastland i vertikal integration
materialeforsyning og raffinering. Ud over at investere stort
i offshoreminer kontrollerer fastlandet Kina det meste af verdens
kobolt- og lithiumraffinering - det afgørende midterste trin mellem
minedrift og cellefremstilling. Mere end 60% af både kobolt og
lithium raffineres på det kinesiske fastland.

Som svar har flere lande fået mandat forhøjet
lokal indkøb af råvarer. Men lande, der ikke har naturlige
reserver for disse materialer vil skulle stole på genbrug
end-of-life (EOL) batterier for deres ressourcer. I 2032 vil S&P
Global Mobility anslår, at der vil være omkring 900 GWh EOL-batterier
tilgængelig til genbrug. Det svarer til batterier til 12
millioner elbiler.

Forudser en udfordring med at sikre råvarer, flere
bilproducenter har etableret partnerskaber med råmaterialer
leverandører og genbrugere. Det har Volkswagen og Audi f.eks
samarbejdet med Redwood Materials i Nordamerika, Umicore i
Europa og Ganfeng Lithium på det kinesiske fastland for batteri
genbrug.

Nogle bilproducenter er ved at etablere interne operationer. Tidligt i
2023 slog Mercedes-Benz terræn på et batterigenbrugsanlæg i
Kuppenheim, Tyskland, der var planlagt til at begynde mekanisk
demontering af EV-batterier ved årets udgang. Tesla har også annonceret
planlægger, at deres batterifabrikker skal genbruge batterier på stedet.

Derudover ses produktionsskrot som et nøglespil. Skrot
genereret under batterifremstilling omfatter afviste eller
defekte batterier og materialer eller komponenter, der ikke opfylder
kvalitetsstandarder. Den består af metaller, elektrolytter og andet
komponenter. Skrot fra celleproduktion står for en stor del af
det samlede produktionsskrot, efterfulgt af batteripakkeproduktion
skrot og batteri-modul produktionsskrot.

Det sværeste aspekt af batterifremstillingsprocessen at få
konsekvent korrekt er celleproduktion på grund af dens kompleksitet.
Derfor genererer denne proces i sagens natur det meste skrot. For
cell, estimerer S&P Global Mobility en sats på 4-12 % skrot for
stabil produktion, baseret på type leverandør og celletype. Men
det tal kan være så højt som 15-30% for virksomheder i deres
opstartsfasen. I modsætning hertil, for batterimodulet og -pakken, en
0.5 % til 1.5 % skrotprocent er tættere på normen.

Produktionsskrot kan dog opleve et faldende afkast
baseret på optimering af fremstillingsprocesser, skift af batteri
kemi, og endda udviklingen af ​​batteriets form
celle.

Genbrug forventes at give betydeligt mere batteri
metaller over de næste 10 år. I 2023 omkring 40,000 tons
nikkel og 8,400 tons kobolt vil blive indvundet fra
genbrugte lithium-ion (Li-ion) batterier og produktionsskrot
globalt. Nikkel vil opleve en sammensat årlig vækstrate på 28.1 %
(CAGR) til omkring 382,000 tons i 2032, mens kobolt vil
stigning med en 22% CAGR til 51,000 tons, ifølge S&P
Global mobilitetsanalyse.

Som et resultat, genbrugt kobolt fra EOL genbrugte batterier og
produktion skrot forventes at dække mere end 21% af den globale
efterspørgsel efter kobolt i 2032, op fra omkring 12 % i 2023. Mere end 19 % af
den samlede efterspørgsel efter nikkel i 2032 forventes dækket fra disse
genbrugte kilder.

Økonomien ved genbrug af el-batterier

Selvom der vil være et skøn
95 millioner elektriske køretøjer uden for garantien i 2033, det er ikke
en ligetil ligning for genbrugere af højspændingsbatterier.
Selvom genbrug kræver mindre energi og genererer mindre
forurening sammenlignet med minedrift, kan økonomien ved genanvendelse ikke
altid være gunstige uden politisk støtte.


En nylig rapport fra S&P Global Mobility (abonnement
påkrævet) bemærkede, at forskellige regionale regeringspolitikker kan
hindre konsekvente strategiske planer for OEM'er. For eksempel, mens
EU vedtog regler i juli 2023, der påbyder genbrug af el-batterier,
USA har ikke lignende lovgivning på plads – vælger i stedet
for incitamenter til fremstilling med lokalt indhold, som beskrevet i
sin inflationsreduktionslov.

Vestlige OEM'er og leverandører må også kæmpe med overtaget
på det kinesiske fastland – det største marked for udtjent ny energi
køretøjer (NEV'er) - som forventes at dominere himmelflugten
genbrugsscene. Den samlede skrotproduktion forventes at stige fra 40
GWh i 2023 til 135 GWh i 2032, med udtjente batterier forventet
at stige fra 16 GWh i 2023 til 438 GWh i 2032, iflg.
S&P Global Mobilitetsanalyse.

På trods af størrelsen af ​​det kinesiske marked er der lidt
mulighed for nye, udenlandske aktører til at gå ind i batterigenbrug
forretning der. De 10 største genbrug af hydrometallurgibatterier
fabrikker på det kinesiske fastland behandler allerede i alt mere end 1
megaton batterier. Derudover havde Kina i 2022 næsten 8,000
genbrugsspillere (hver med mere end RMB 10m, eller $1.5m, in
Registreret kapital); det tal voksede til 20,000 i 2023. De fleste af
disse virksomheder fokuserer i øjeblikket på skrotproduktion, men EOL-genbrug
forventes at overstige produktionen af ​​skrot i Kina i 2026, og i
resten af ​​verden i 2027.

Som sådan vil genbrugere, der ønsker at komme ind i spillet, sandsynligvis have
bedre chancer og flere muligheder for at etablere butik i EU og
USA, fastslog S&P Global Mobility-rapporten.

Ikke at EOL-genbrug er en nem opgave. Ændringer i EV-batteri
systemer vil potentielt gøre genanvendelse vanskeligere. Demontering
pakken, det afgørende trin i forbehandlingen til genbrug, er arbejdskraft
intensiv i, at det skal gøres manuelt for en højspænding
battericelle og modul. Det bliver mere kompliceret som
industrien bevæger sig fra celle/modul/pakke til celle/pakke – hvor cellen
krop vil være næsten umulig at skille ad manuelt på grund af
dens modulkonfiguration. Og i 2030 pakken og kroppen
konfigurationen er indstillet til at være i næsten 50 % af elbiler.

Ændring af batterikemi påvirker processer

Tilgængeligheden af ​​metaller til genanvendelse vil variere betydeligt med
region og teknologiudrulning. På grund af den nuværende efterspørgsel efter lithium
jernfosfat (LFP) batterier, vil fastlandet Kina generere en meget
højere tilgængelighed af lithium fra genbrugsbatterier end andre
regioner. Men tilgængeligheden af ​​kobolt og nikkel vil være meget
lavere for disse batterier.

Men vækst i efterspørgslen efter nyteknologisk nikkel-kobolt-mangan
(NCM)-batterier på det kinesiske fastland vil stige meget hurtigere end LFP
batterier – hvilket øger nikkel, der genvindes fra EOL-batterier
på lang sigt.

Nordamerika vil have en stærkere andel af høj nikkel
batterier. Mellem 2023 og 2032 var tilgængeligheden af ​​kobolt, nikkel,
og lithium fra EOL-batterier og produktionsskrot skulle vokse kl
CAGR'er på henholdsvis 23.8%, 26.2% og 27.3% ifølge S&P
Globale mobilitetsestimater.

USA vil sandsynligvis være blandt de mest aktive markeder, der bevæger sig
mod koboltfrie Li-ion-batterier, som vil holde efterspørgslen efter
kobolt fra regionen i skak.

Europa forventes at have de højeste batteriniveauer
genbrug på tværs af alle regioner indtil slutningen af ​​årtiet, pga
stramning af lokale indkøbsregler. Mellem 2023 og 2032 in
Europa, tilgængeligheden af ​​kobolt, nikkel og lithium fra EOL
batterier og produktionsskrot vil sandsynligvis vokse med CAGR på 24.7 %,
henholdsvis 33.4 % og 32.1 %.

Andet end blot at tjene som en kilde til kritisk batterirå
materialer, vil genbrug spille en nøglerolle i at reducere
miljøpåvirkning af batterier. I løbet af en elbils livscyklus,
battericellefremstilling og råvareudvinding gør den største
bidrag til CO2-udledning. Som sådan kan batterigenbrug
blive set som
en sejr på bæredygtighedsfronten, da det vil forbedre
mine-til-hjul ESG-score for elbiler.

Matthew Beecham og Srikant Jayanthan bidrog til dette
indberette.


FOR MERE FRA VORES BATTERI-PROGNOSETEAM


ESG-problemer? VI KAN HJÆLPE


EFTERMARKEDSINDSIGT i AUTOMOTIVE

Denne artikel blev udgivet af S&P Global Mobility og ikke af S&P Global Ratings, som er en separat administreret division af S&P Global.

Tidsstempel:

Mere fra IHS Markit