La crise imminente de l’approvisionnement en matières premières pour véhicules électriques incite les équipementiers à envisager le recyclage des batteries et les déchets de production

La crise imminente de l’approvisionnement en matières premières pour véhicules électriques incite les équipementiers à envisager le recyclage des batteries et les déchets de production

Horodatage: 4 janvier 2024 1:14 AM
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Les constructeurs automobiles et les fournisseurs préoccupés par
disponibilité de l'accès aux matières premières pour les batteries des voitures électriques
se tournent vers des sources alternatives : les déchets provenant
production de batteries et métaux recyclables dès la fin de vie
piles.


L’augmentation attendue des ventes mondiales de véhicules électriques d'ici la fin de la
décennie exercera une pression énorme sur la chaîne d’approvisionnement pour les besoins critiques
matières premières pour batteries telles que le cobalt, le nickel et le lithium. Pour
Par exemple, malgré un excédent actuel de lithium, les projections de la demande
car le minerai sera probablement déficitaire d’ici 2027, selon un

prévisions de S&P Global Market Intelligence. Cela va
créer un goulot d’étranglement pour l’approvisionnement automobile et stimuler la croissance de l’industrie
se concentrer sur le recyclage des batteries pour réduire les coûts des batteries des véhicules électriques,
selon une analyse de S&P Global Mobility.

Aux coûts écologiques de l’exploitation minière s’ajoutent
préoccupations humanitaires concernant l'accès à certaines matières premières de qualité batterie
matières premières. – comme l’approvisionnement en cobalt auprès du parti démocrate
République du Congo, où de nombreux problèmes géopolitiques sont
en jeu. Il existe également des préoccupations macroéconomiques concernant la
monopole régional de la Chine continentale dans l'intégration verticale
approvisionnement en matériaux et raffinage. En plus d'investir massivement
dans les mines offshore, la Chine continentale contrôle la plupart des ressources mondiales.
le raffinage du cobalt et du lithium – l’étape intermédiaire cruciale entre
l'exploitation minière et la fabrication de cellules. Plus de 60 % du cobalt et du
le lithium est raffiné en Chine continentale.

En réponse, plusieurs pays ont imposé une augmentation
approvisionnement local en matières premières. Mais les pays ne disposant pas de ressources naturelles
les réserves de ces matériaux devront compter sur le recyclage
batteries en fin de vie (EOL) pour leurs ressources. D’ici 2032, S&P
Global Mobility estime qu’environ 900 GWh de batteries EOL seront
disponible pour le recyclage. C'est l'équivalent de piles pour 12
millions de véhicules électriques.

Prévoyant un défi dans la sécurisation des matières premières, plusieurs
les constructeurs automobiles ont établi des partenariats avec des matières premières
fournisseurs et recycleurs. Par exemple, Volkswagen et Audi ont
en partenariat avec Redwood Materials en Amérique du Nord, Umicore en
Europe et Ganfeng Lithium en Chine continentale pour les batteries
recyclage.

Certains constructeurs automobiles mettent en place des opérations en interne. Au début
2023, Mercedes-Benz a inauguré une usine de recyclage de batteries à
Kuppenheim, en Allemagne, qui devait démarrer des travaux mécaniques
démantèlement des batteries des VE d’ici la fin de l’année. Tesla a également annoncé
prévoit que ses usines de batteries recyclent les batteries sur place.

En outre, les rebuts de production sont considérés comme un élément clé. Ferraille
générés lors de la fabrication de la batterie comprend les rejets ou
batteries défectueuses et matériaux ou composants non conformes
normes de qualité. Il se compose de métaux, d'électrolytes et d'autres
Composants. Les déchets issus de la production cellulaire représentent une grande partie de
la ferraille totale de production, suivie de la production de batteries
déchets et déchets de production de modules de batterie.

L'aspect le plus difficile du processus de fabrication des batteries à obtenir
La production cellulaire est toujours correcte, en raison de sa complexité.
Par conséquent, ce processus génère intrinsèquement la plupart des déchets. Pour le
cellule, S&P Global Mobility estime un taux de rebut de 4 à 12 % pour
production régulière, basée sur le type de fournisseur et le type de cellule. Mais
ce chiffre peut atteindre 15 à 30 % pour les entreprises dans leur
phase de démarrage. En revanche, pour le module et le pack batterie, un
Un taux de rebut de 0.5 à 1.5 % est plus proche de la norme.

Toutefois, les rebuts de production pourraient connaître un taux de rendement décroissant.
basé sur l'optimisation des processus de fabrication, le changement de batterie
chimies, et même l'évolution de la forme de la batterie
cellule.

Le recyclage devrait permettre de produire beaucoup plus de batteries
métaux au cours des 10 prochaines années. En 2023, environ 40,000 XNUMX tonnes
de nickel et 8,400 XNUMX tonnes de cobalt seront récupérées
batteries lithium-ion (Li-ion) recyclées et déchets de production
à l'échelle mondiale. Le nickel connaîtra un taux de croissance annuel composé de 28.1 %
(TCAC) à environ 382,000 2032 tonnes métriques d'ici XNUMX, tandis que le cobalt
augmentation d'un TCAC de 22% à 51,000 XNUMX tonnes métriques, selon S&P
Analyse de la mobilité globale.

En conséquence, le cobalt recyclé provenant des batteries recyclées EOL et
les déchets de production devraient répondre à plus de 21 % de la production mondiale
demande de cobalt en 2032, contre environ 12 % en 2023. Plus de 19 % de la demande
la demande totale de nickel en 2032 devrait être satisfaite à partir de ces
sources recyclées.

L’économie du recyclage des batteries de véhicules électriques

Même s'il y aura une estimation
95 millions de véhicules électriques hors garantie d’ici 2033, ce n'est pas
une équation simple pour les recycleurs de batteries haute tension.
Bien que le recyclage nécessite moins d'énergie et génère moins
pollution par rapport à l’exploitation minière, l’économie du recyclage pourrait ne pas
être toujours favorable sans soutien politique.


Un rapport récent de S&P Global Mobility (abonnement
requis) a noté que des politiques gouvernementales régionales différentes peuvent
entraver les plans stratégiques cohérents des équipementiers. Par exemple, alors que le
L'UE a adopté une réglementation en juillet 2023 rendant obligatoire le recyclage des batteries des véhicules électriques.
les États-Unis n’ont pas mis en place une législation similaire – optant plutôt pour
pour des incitations à la fabrication avec un contenu local, comme indiqué dans
sa loi sur la réduction de l’inflation.

Les équipementiers et fournisseurs occidentaux doivent également faire face à l’ascendant
de la Chine continentale – le plus grand marché pour les énergies nouvelles en fin de vie
véhicules (NEV) – qui devraient dominer la montée en flèche
scène de recyclage. Le total des rebuts de production devrait passer de 40
GWh en 2023 à 135 GWh en 2032, avec des batteries en fin de vie attendues
passer de 16 GWh en 2023 à 438 GWh en 2032, selon
Analyse S&P Global Mobility.

Malgré la taille du marché chinois, il y a peu
opportunité pour de nouveaux acteurs étrangers de se lancer dans le secteur du recyclage des batteries
affaires là-bas. Le 10 plus grand recyclage de batteries par hydrométallurgie
les usines de Chine continentale traitent déjà au total plus de 1
mégatonne de batteries. Par ailleurs, en 2022, la Chine comptait près de 8,000 XNUMX
acteurs du recyclage (chacun avec plus de 10 millions de RMB, soit 1.5 million de dollars, en
capital social); ce nombre est passé à 20,000 2023 en XNUMX. La plupart des
ces entreprises se concentrent actuellement sur les déchets de production, mais le recyclage des EOL
devrait dépasser les rebuts de production en Chine en 2026, et en
le reste du monde en 2027.

Ainsi, les recycleurs qui cherchent à se lancer dans le jeu auront probablement
de meilleures chances et plus d'opportunités de s'établir dans l'UE et
Aux États-Unis, indique le rapport S&P Global Mobility.

Le recyclage des EOL n’est pas une tâche facile. Changements dans la batterie du VE
les systèmes rendront potentiellement le recyclage plus difficile. Démantèlement
l'emballage, étape cruciale du prétraitement en vue du recyclage, est une main d'œuvre
intensif dans la mesure où cela doit être fait manuellement pour une haute tension
cellule et module de batterie. Cela deviendra plus compliqué à mesure que
l’industrie passe de la cellule/module/pack à la cellule/pack – où la cellule
la carrosserie sera presque impossible à démonter manuellement à cause de
sa configuration de module. Et d'ici 2030, la meute et le corps
la configuration devrait être présente dans près de 50 % des véhicules électriques.

La modification de la composition chimique des batteries affecte les processus

La disponibilité des métaux destinés au recyclage variera considérablement selon
région et déploiement technologique. En raison de la demande actuelle de lithium
batteries au phosphate de fer (LFP), la Chine continentale générera beaucoup
disponibilité plus élevée du lithium provenant de batteries recyclées que d'autres
Régions. Mais la disponibilité du cobalt et du nickel sera grandement
inférieur pour ces batteries.

Cependant, la croissance de la demande de nickel-cobalt-manganèse de nouvelle technologie
(NCM) en Chine continentale augmentera beaucoup plus rapidement que LFP
batteries – augmentant ainsi le nickel récupéré des batteries EOL en
le long terme.

L'Amérique du Nord aura une part plus importante de produits à haute teneur en nickel
batteries. Entre 2023 et 2032, disponibilité du cobalt, du nickel,
et le lithium provenant des batteries EOL et des déchets de production devrait croître à
TCAC de 23.8 %, 26.2 % et 27.3 %, respectivement, selon S&P
Estimations de la mobilité mondiale.

Les États-Unis seront probablement parmi les marchés les plus actifs
vers des batteries Li-ion sans cobalt, ce qui maintiendra la demande de
le cobalt de la région en échec.

L’Europe devrait avoir les niveaux de batterie les plus élevés
recyclage dans toutes les régions jusqu’à la fin de la décennie, en raison de
renforcer les réglementations en matière d’approvisionnement local. Entre 2023 et 2032 en
Europe, disponibilité du cobalt, du nickel et du lithium d'EOL
les batteries et les déchets de production augmenteront probablement à un TCAC de 24.7 %,
33.4% et 32.1%, respectivement.

En plus de simplement servir de source de matières premières critiques pour la batterie
matériaux, le recyclage jouera un rôle clé dans la réduction de
impact environnemental des batteries. Durant le cycle de vie d'un VE,
la fabrication de cellules de batterie et l’extraction de matières premières constituent le plus grand
contribution aux émissions de CO2. Ainsi, le recyclage des batteries peut
être vu comme
une victoire sur le front du développement durable, car cela améliorera
score ESG de la mine à la roue pour les véhicules électriques.

Matthew Beecham et Srikant Jayanthan y ont contribué
signaler.


POUR EN SAVOIR PLUS SUR NOTRE ÉQUIPE DE PRÉVISIONS DE BATTERIE


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Cet article a été publié par S&P Global Mobility et non par S&P Global Ratings, qui est une division gérée séparément de S&P Global.

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