Переработка аккумуляторов занимает место водителя

Поскольку электрическая мобильность растет во всем мире, так же растет и потребность в аккумуляторах для электромобилей. Этот спрос привел к значительному росту производства аккумуляторов: к 2030 году ожидается, что мощность гигафабрик во всем мире превысит пять тераватт-часов (ТВтч) в год. Также наблюдается значительный рост объемов производства аккумуляторов для электромобилей по мере приближения к концу их срока службы: более 100 миллионы автомобильных аккумуляторов, как ожидается, будут выведены из эксплуатации в следующем десятилетии.1 Оценка MCFM BI. Переход от ископаемого топлива к электрической мобильности является очевидным позитивом для окружающей среды и для кошельков многих потребителей, но капитальный ремонт нашей транспортной системы требует разработки и масштабирования новых цепочек поставок. Благодаря этой задаче появляется возможность масштабировать цепочку поставок, которая будет более стабильной, более устойчивой, более эффективной и более устойчивой, чем цепочка в автомобильной промышленности, работающей на ископаемом топливе и двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Переработка аккумуляторов является ключом к реализации этой возможности (см. врезку «Вторая жизнь аккумуляторов: дополнительный источник дохода»).

Эта статья является результатом совместной работы Андреаса Брайтера, Мартина Линдера, Томаса Шульдта, Джулии Сиккардо и Николы Векича, представляющей взгляды практики передовых отраслей McKinsey.

В Китае, Европе и США, которые переживают масштабный переход на электромобили, большая часть материалов для аккумуляторов, пригодных для переработки, по-прежнему поступает из элементов бытовой электроники, например, в ноутбуках и других предметах домашнего обихода, а также отходов производства элементов, образующихся из неисправные аккумуляторы, не прошедшие контроль качества. Поскольку к моменту открытия нового завода по производству аккумуляторов доля отходов при производстве аккумуляторов достигает 30 процентов, на рынках, где производство аккумуляторов для электромобилей набирает обороты, появляется значительный источник объемов переработки. На рынках, где внедрение электромобилей в течение некоторого времени было повсеместным, например, в Китае, аккумуляторы для электромобилей с истекшим сроком службы представляют больший объем. Тем не менее, во всем мире производственный лом, вероятно, останется основным источником аккумуляторных материалов для переработки до 2030 года, когда объемы аккумуляторов для электромобилей с истекшим сроком эксплуатации вырастут до точки обгона (Иллюстрация 1).

В отличие от аккумуляторов для бытовой электроники, которые слишком малы для интеграции в системы второго срока службы, и отходов производства элементов, которые нельзя использовать в батареях, аккумуляторы для электромобилей с истекшим сроком службы можно с выгодой переработать и снова использовать в других целях. Это может создать дополнительный источник дохода для владельцев батарей до того, как эти батареи будут отправлены на переработку. По достижении конца срока службы электромобилей (обычно через десять-15 лет или более 200 000 миль) аккумуляторы электромобилей могут найти выгодные применения второго срока службы, такие как стационарное резервное питание, среди прочего, которые имеют менее строгие требования к циклическому использованию, чем электромобили. Аккумуляторы, которые подходят для таких применений второго срока службы, вполне могут пройти этот путь на пути к переработке, но если использовать подход, направленный на максимизацию стоимости, все аккумуляторы для электромобилей в конечном итоге должны попасть в процессы переработки.

Это особенно справедливо для батарей, в которых используются химические вещества, основанные на дорогостоящих исходных материалах (например, катоды из оксидов никеля, марганца и кобальта), по сравнению с химическими составами с низкими затратами (такими как литий-железо-фосфатные катоды), хотя товарный разлет Экономические кризисы, геополитические потрясения и регулирование могут изменить бизнес-кейс по переработке отходов, даже в отношении аккумуляторов, не содержащих никель и кобальт.

В этой статье мы изучаем рыночный контекст, который привел к росту переработки аккумуляторов, общие технологические пути и бизнес-модели, а также факторы успеха в этом секторе. Хотя наши исследования сосредоточены на переработке аккумуляторов, мы обнаруживаем, что понимание потенциальных масштабов экономики замкнутого цикла для аккумуляторов проливает свет на подход к цепочке поставок, который может быть принят другими отраслями, как в энергетике и транспорте, так и за их пределами, для обеспечения устойчивого роста.

Многочисленные рычаги способствуют росту индустрии переработки аккумуляторов:

Технологический прогресс