Truende krise i forsyningen av elbiler har fått OEM-er til å se på batteriresirkulering og produksjonsskrot

Truende krise i forsyningen av elbiler har fått OEM-er til å se på batteriresirkulering og produksjonsskrot

Tidsstempel: 4. januar 2024 1:14
Kilde node: 3047222

Bilprodusenter og leverandører bekymret for
tilgjengelighet av tilgang til råvarer for elbilbatterier
retter oppmerksomheten mot alternative kilder: skrot fra
batteriproduksjon og resirkulerbare metaller fra slutten av levetiden
batterier.


Den forventede økningen i globalt salg av elbiler mot slutten av
tiår vil legge et enormt press på forsyningskjeden for kritiske
batteriråvarer som kobolt, nikkel og litium. Til
for eksempel, til tross for et nåværende overskudd i litium, etterspørselsprognoser
for mineralet vil sannsynligvis være i underskudd innen 2027, ifølge en

prognose fra S&P Global Market Intelligence. Det vil
skape en flaskehals for bilforsyning og drive industriens
fokus på resirkulering av batterier for å holde kostnadene for elbiler nede,
ifølge en S&P Global Mobility-analyse.

I tillegg til de økologiske kostnadene ved gruvedrift, er det
humanitære bekymringer for å få tilgang til visse råvarer av batterikvalitet
materialer - for eksempel å hente kobolt fra det demokratiske
Republikken Kongo, hvor en rekke geopolitiske spørsmål er
i spill. Det er også makroøkonomiske bekymringer angående
regionalt monopol på fastlands-Kina i vertikal integrering
materialforsyning og raffinering. I tillegg til å satse stort
i offshoregruver kontrollerer fastlands-Kina det meste av verdens
raffinering av kobolt og litium — det avgjørende mellomtrinnet mellom
gruvedrift og celleproduksjon. Mer enn 60 % av både kobolt og
litium raffineres på fastlands-Kina.

Som svar har flere land fått økt mandat
lokal innhenting av råvarer. Men land som ikke har naturlig
reserver for disse materialene vil måtte stole på resirkulering
end-of-life (EOL) batterier for ressursene deres. Innen 2032, S&P
Global Mobility anslår rundt 900 GWh EOL-batterier
tilgjengelig for resirkulering. Det tilsvarer batterier for 12
millioner elektriske kjøretøy.

Ser for seg en utfordring med å sikre råvarer, flere
bilprodusenter har etablert partnerskap med råvarer
leverandører og gjenvinnere. Det har for eksempel Volkswagen og Audi
samarbeidet med Redwood Materials i Nord-Amerika, Umicore i
Europa, og Ganfeng Lithium i fastlands-Kina for batteri
gjenvinning.

Noen bilprodusenter setter opp egen drift. Tidlig inn
2023 brøt Mercedes-Benz terreng på et batterigjenvinningsanlegg i
Kuppenheim, Tyskland, som var planlagt å begynne mekanisk
demontering av EV-batterier ved årets slutt. Tesla har også annonsert
planlegger for sine batterifabrikker å resirkulere batterier på stedet.

I tillegg blir produksjonsskrot sett på som et nøkkelspill. Skrap
generert under batteriproduksjon inkluderer avvist eller
defekte batterier og materialer eller komponenter som ikke oppfyller
kvalitetsstandarder. Den består av metaller, elektrolytter og annet
komponenter. Skrot fra celleproduksjon står for en stor del av
det totale produksjonsskrotet, etterfulgt av batteripakkeproduksjon
skrap og batteri-modul produksjon skrap.

Det vanskeligste aspektet av batteriproduksjonsprosessen å få
konsekvent korrekt er celleproduksjon, på grunn av dens kompleksitet.
Derfor genererer denne prosessen iboende mest skrap. For
cell, anslår S&P Global Mobility en rate på 4-12 % skrap for
jevn produksjon, basert på type leverandør og celletype. Men
det tallet kan være så høyt som 15-30% for selskaper i deres
oppstartsfasen. Derimot, for batterimodulen og pakken, en
0.5 % til 1.5 % skraprate er nærmere normen.

Imidlertid kan produksjonsskrot se en avtagende avkastning
basert på optimalisering av produksjonsprosesser, bytte av batteri
kjemi, og til og med utviklingen av formen på batteriet
celle.

Resirkulering er anslått å gi betydelig mer batteri
metaller i løpet av de neste 10 årene. I 2023, rundt 40,000 XNUMX tonn
nikkel og 8,400 metriske tonn kobolt vil bli utvunnet fra
resirkulerte litium-ion (Li-ion) batterier og produksjonsskrot
globalt. Nikkel vil ha en sammensatt årlig vekstrate på 28.1 %
(CAGR) til rundt 382,000 2032 tonn innen XNUMX, mens kobolt vil
øke med 22 % CAGR til 51,000 XNUMX tonn, ifølge S&P
Global mobilitetsanalyse.

Som et resultat, resirkulert kobolt fra EOL resirkulerte batterier og
produksjonsskrot forventes å møte mer enn 21% av den globale
etterspørselen etter kobolt i 2032, opp fra rundt 12 % i 2023. Mer enn 19 % av
den totale etterspørselen av nikkel i 2032 forventes å bli dekket fra disse
resirkulerte kilder.

Økonomien ved resirkulering av elbilbatterier

Selv om det vil være en estimert
95 millioner elektriske kjøretøy uten garanti innen 2033, det er ikke
en enkel ligning for gjenvinnere av høyspentbatterier.
Selv om resirkulering krever mindre energi og genererer mindre
forurensning sammenlignet med gruvedrift, kan resirkuleringsøkonomien ikke
alltid være gunstig uten politisk støtte.


En fersk rapport fra S&P Global Mobility (abonnement
påkrevd) bemerket at ulik regional regjeringspolitikk kan
hindre konsistente strategiske planer for OEM-er. For eksempel, mens
EU vedtok forskrifter i juli 2023 som påbyr resirkulering av EV-batterier,
USA har ikke tilsvarende lovgivning på plass – velger i stedet
for insentiver for produksjon med lokalt innhold, som skissert i
sin inflasjonsreduksjonslov.

Vestlige OEM-er og leverandører må også kjempe med overtaket
av fastlands-Kina – det største markedet for sluttbrukt ny energi
kjøretøyer (NEVs) – som er anslått å dominere skyrocketing
gjenvinningsscene. Total produksjonsskrot forventes å stige fra 40
GWh i 2023 til 135 GWh i 2032, med utgåtte batterier forventet
å stige fra 16 GWh i 2023 til 438 GWh i 2032, iht.
S&P Global Mobilitetsanalyse.

Til tross for størrelsen på det kinesiske markedet er det lite
mulighet for nye, utenlandske aktører til å gå inn i batteriresirkuleringen
virksomhet der. De 10 største resirkuleringen av hydrometallurgibatterier
fabrikker på fastlands-Kina behandler allerede totalt mer enn 1
megatonn batterier. I tillegg, i 2022, hadde Kina nesten 8,000
resirkuleringsspillere (hver med mer enn RMB 10 millioner, eller $1.5 millioner, inn
registrert kapital); det tallet vokste til 20,000 2023 i XNUMX. De fleste
disse firmaene fokuserer for tiden på produksjonsskrot, men EOL-resirkulering
er anslått å overgå produksjonsskrot i Kina i 2026, og i
resten av verden i 2027.

Som sådan vil gjenvinnere som ønsker å komme inn i spillet sannsynligvis ha
bedre sjanser og flere muligheter for å etablere butikk i EU og
USA, heter det i S&P Global Mobility-rapporten.

Ikke at EOL-resirkulering er en enkel oppgave. Endringer i EV-batteri
systemer vil potensielt gjøre resirkulering vanskeligere. Demontering
pakken, det avgjørende trinnet i forbehandling for resirkulering, er arbeidskraft
intensiv ved at det må gjøres manuelt for en høyspenning
battericelle og modul. Det vil bli mer komplisert ettersom
industri beveger seg fra celle/modul/pakke til celle/pakke – der cellen
kroppen vil være nesten umulig å demontere manuelt på grunn av
dens modulkonfigurasjon. Og innen 2030 flokken og kroppen
konfigurasjonen er satt til å være i nesten 50 % av elbilene.

Endring av batterikjemi påvirker prosesser

Tilgjengeligheten av metaller for gjenvinning vil variere betydelig med
region og teknologiutrulling. På grunn av dagens etterspørsel etter litium
jernfosfat (LFP) batterier, vil fastlands-Kina generere mye
høyere tilgjengelighet av litium fra resirkulerte batterier enn andre
regioner. Men tilgjengeligheten av kobolt og nikkel vil være mye
lavere for disse batteriene.

Imidlertid vekst i etterspørselen etter nyteknologisk nikkelkobolt mangan
(NCM)-batterier i fastlands-Kina vil øke mye raskere enn LFP
batterier – og dermed øke nikkel utvunnet fra EOL-batterier i
på lang sikt.

Nord-Amerika vil ha en sterkere andel av høy nikkel
batterier. Mellom 2023 og 2032, tilgjengelighet av kobolt, nikkel,
og litium fra EOL-batterier og produksjonsskrot bør vokse kl
CAGR-er på henholdsvis 23.8 %, 26.2 % og 27.3 %, ifølge S&P
Globale mobilitetsestimater.

USA vil sannsynligvis være blant de mest aktive markedene som beveger seg
mot koboltfrie Li-ion-batterier, som vil holde etterspørselen etter
kobolt fra regionen i sjakk.

Europa forventes å ha de høyeste batterinivåene
resirkulering på tvers av alle regioner frem til slutten av tiåret, pga
skjerping av lokale kildebestemmelser. Mellom 2023 og 2032 in
Europa, tilgjengeligheten av kobolt, nikkel og litium fra EOL
batterier og produksjonsskrot vil sannsynligvis vokse med CAGR-er på 24.7 %,
Henholdsvis 33.4% og 32.1%.

Annet enn bare å tjene som en kilde for kritisk batterirå
materialer, vil resirkulering spille en nøkkelrolle for å redusere
miljøpåvirkning av batterier. I løpet av livssyklusen til en elbil,
battericelleproduksjon og råvareutvinning utgjør den største
bidrag til CO2-utslipp. Som sådan kan batterigjenvinning
bli sett på som
en seier på bærekraftsfronten, da det vil forbedre
mine-til-hjul ESG-poengsum for elbiler.

Matthew Beecham og Srikant Jayanthan bidro til dette
rapportere.


FOR MER FRA VÅRT BATTERIPROGNOSETEAM


ESG SPØRSMÅL? VI KAN HJELPE


INNsikt i ETTERMARKEDET FOR BIL

Denne artikkelen ble publisert av S&P Global Mobility og ikke av S&P Global Ratings, som er en separat administrert avdeling av S&P Global.

Tidstempel:

Mer fra IHS Markit