Iffoka fuq il-futur: għaliex nirriċiklaw il-batteriji tal-litju?
1.1. L-industrija tal-vetturi elettriċi qed tiżviluppa b'rata mgħaġġla, u n-numru ta 'batteriji tal-litju-jone tal-enerġija rtirati huwa enormi
L-industrija globali tal-vetturi tal-enerġija ġdida qed tiżviluppa malajr. Fl-2020, il-bejgħ globali ta' vetturi tal-enerġija ġodda kien ta' 3,095,200 unità, żieda sena-fuq-sena ta' 40.16 fil-mija , li minnhom vetturi elettriċi puri biegħu 2,126,100 unità, sena- fuq -żieda fis-sena ta' 29.58 fil-mija . Taħt l-impatt tal-epidemija l-ġdida tal-pnewmonja tal-kuruna, għolew kontra t-tendenza. Aħna nbassru li r-rata ta 'tkabbir tal-bejgħ globali tal-vetturi tal-enerġija ġdida hija mistennija li taqbeż it-30 fil-mija fl-2021-25, u l-bejgħ se jaqbeż it-13-il miljun sal-2025.
my country's new energy vehicle industry emerged in the early 21st century. Since the "Ten Cities, Thousand Vehicles" project was launched in 2009, new energy vehicles were promoted and applied in 2013-14 and the purchase tax was exempted. Announcement on the Promotion and Application of Fiscal Support Policies for New Energy Vehicles in 2018, which implements the GSP system for subsidies for the purchase of new energy vehicles, and financial subsidies have become an important rising force in promoting my country's new energy industry. With the gradual decline of subsidies for the purchase of new energy vehicles, the "double points" policy, which was launched in 2017, continues to promote the development of the new energy industry. We predict that the growth rate of my country's new energy vehicle sales will stabilize at 30 percent -40 percent in the next five years, and it is expected to exceed 6 million by 2025.
Immexxija miż-żieda mgħaġġla tas-suq tal-vetturi elettriċi, il-batteriji tal-litju tal-qawwa-jone jkomplu jżommu xejra rapida 'l fuq. Skont il-materjal tal-katodu, il-batteriji tal-jone tal-litju-potenza jistgħu jinqasmu f'batteriji ternarji, batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju u batteriji oħra. Fil-preżent, is-suq barrani huwa ddominat minn batteriji ternarji, filwaqt li batteriji ternarji domestiċi u fosfat tal-ħadid tal-litju qed jiżviluppaw fl-istess ħin. Il-kapaċità annwali installata ġdida tal-batteriji tal-litju-jone tal-enerġija globali żammet żieda kostanti. Nistennew li l-kapaċità installata tilħaq 623GWh fl-2025; il-kapaċità installata domestika tista 'tilħaq 312GWh. Fosthom, il-kapaċità installata tal-batteriji ternarji laħqet 174.5GWh, u l-kapaċità installata tal-fosfat tal-ħadid tal-litju laħqet 137.4GWh.
1.2. Taħt it-tendenza tal-elettrifikazzjoni globali, il-ġeometrija tar-restrizzjoni tar-riżorsi tal-litju
In the context of carbon neutrality, the electric vehicle and energy storage market will rise rapidly, according to BNEF's forecast for 2020:
(1) Mill-2020 sal-2040, il-bejgħ globali ta 'vetturi elettriċi tal-passiġġieri se jiżdied minn madwar 2 miljun għal madwar 55 miljun (madwar 3300GWh, ikkalkulat f'60kWh/vettura), li huwa 27.5 darbiet dak tal-2020;
(2) Mill-2020 sal-2050, il-kapaċità installata kumulattiva tas-suq globali tal-ħażna tal-enerġija se tiżdied minn madwar 20GWh għal madwar 1700GWh, li hija 85 darba dik tal-2020.
Jekk l-ammont kumulattiv jiġi kkalkulat abbażi ta 'ċiklu ta' sostituzzjoni ta '8 snin ta' vetturi elettriċi, u jekk wieħed jassumi li l-biċċa l-kbira tal-kapaċità tal-ħażna tal-enerġija installata tuża batteriji tal-litju, id-domanda għal batteriji tal-litju se tilħaq 25TWh fl-2020-2060. , id-domanda għall-karbonat tal-litju hija madwar 15-il miljun tunnellata.
Meta wieħed jiġġudika mill-volum ta 'esplorazzjoni tar-riżorsi tal-litju fid-dinja, m'għandniex bżonn ninkwetaw dwar riżorsi tal-litju insuffiċjenti, iżda xorta għandna nagħtu attenzjoni għar-restrizzjonijiet tar-riżorsi reġjonali.
(1) Il-litju fil-lag tal-melħ għandu riżors ogħla. Jekk it-teknoloġija tal-purifikazzjoni tista 'tittejjeb u l-ispiża tal-produzzjoni tista' titnaqqas, il-problema tiġi solvuta aħjar;
(2) Meta mqabbla ma' reġjuni oħra fid-dinja, iċ-Ċina għandha inqas riżorsi tal-litju ta' kwalità-għolja. Meta wieħed iqis li pajjiżi huwa l-qalba tal-katina tal-industrija tan-nofs tal-batterija tal-litju u s-suq tal-applikazzjoni downstream, ir-restrizzjonijiet tar-riżorsi għandhom jiġu kkunsidrati;
(3) Mill-perspettiva tal-produzzjoni tal-melħ tal-litju, id-distribuzzjoni tal-ispejjeż u t-tendenzi tal-prezz tal-litju, dotazzjonijiet differenti ta 'riżorsi u politiki reġjonali jwasslu għal diffikultajiet, investimenti u spejjeż differenti fil-minjieri. Se jkun hemm ċertu nuqqas ta 'qbil bejn il-provvista u d-domanda fi żminijiet u reġjuni differenti fil-futur, u l-prezzijiet tal-litju se jvarjaw b'mod qawwi. Inevitabbilment, jekk il-prezzijiet tal-litju jogħlew drastikament, ikun ta 'detriment għat-twettiq tal-viżjoni newtrali tal-karbonju.
Għalhekk, filwaqt li jitqiesu fatturi ta 'protezzjoni ambjentali, restrizzjonijiet reġjonali fuq ir-riżorsi tal-litju, u fatturi tal-prezz tal-litju, huwa wkoll meħtieġ li jiġu riċiklati batteriji tal-litju-jone użati.
1.3. Spazju tas-suq għall-użu sekondarju u r-riċiklaġġ tal-materjal tal-batteriji tal-litju-jone tal-enerġija
1.3.1. Tbassir spazjali tar-ruttam tal-batterija tal-litju-jone tal-enerġija u l-użu tal-echelon
Aħna fasslu mudell ta 'kalkolu għall-ispazju tas-suq tar-riċiklaġġ tal-metall tal-batteriji ternarji u l-użu tal-kaskata u l-ispazju tas-suq tar-riċiklaġġ tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju fil-futur. L-ewwel, nagħmlu l-assunzjonijiet li ġejjin:
(1) Batterija ternarja:
1) Matul il-proċess ta 'ċarġ u skariku ċikliku, il-kapaċità tal-batterija titmermir gradwalment, u meta t-tħassir jaqa' taħt it-80 fil-mija, jilħaq l-istat tal-irtirar. Normalment, il-ħajja tas-servizz tal-batteriji tal-litju tal-qawwa-jone hija ta 'madwar 5 snin. Nassumu li l-ħajja effettiva tal-batterija ternarja u l-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju hija ta '5 snin. Għalhekk, minn issa, l-ewwel lott ta 'batteriji tal-litju tal-qawwa-jone laħaq l-età tal-irtirar, u se jwassal għal suq ta' riċiklaġġ tal-batteriji tal-litju-jone tal-enerġija aktar sostenibbli u li qed jespandi fil-futur. Taħt din is-suppożizzjoni, il-batteriji ternarji (fosfat tal-ħadid tal-litju) installati fl-2014 se jiġu żarmati u riċiklati fl-2019, il-batteriji ternarji (fosfat tal-ħadid tal-litju) installati fl-2015 se jiġu żarmati u riċiklati fl-2020, eċċ. .
2) Il-metodu ta 'żarmar u riċiklaġġ huwa prinċipalment adottat għar-rimi ta' batteriji ternarji dekummissjonati. Iż-żarmar u r-riċiklaġġ huwa importanti li jiġu riċiklati u użati mill-ġdid materjali tal-metall bħal kobalt, nikil, manganiż, u litju fil-materjal ta 'elettrodu pożittiv, u l-materjal ta' l-elettrodu pożittiv huwa maqsum f'NCM333, NCM523, NCM622, NCM811, eċċ., U rotot tekniċi differenti għandhom densitajiet ta' enerġija differenti. Bl-iżvilupp tal-industrija tal-batteriji ternarji, nikil għoli u l-ebda kobalt saru xejriet ta 'żvilupp importanti. Nagħmlu suppożizzjonijiet dwar il-proporzjon ta 'kull metall fil-materjal tal-katodu fis-snin li ġejjin u nagħmlu kalkoli.
(2) Batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju:
1) On September 28, 2017, five departments including the Ministry of Industry and Information Technology, the Ministry of Finance, and the Ministry of Commerce jointly announced the "Measures for the Parallel Management of Passenger Vehicle Companies' Average Fuel Consumption and New Energy Vehicle Points", namely the "double points" policy, emphasizing that Improve the energy density of new energy vehicle batteries. Due to the disadvantage of lithium iron phosphate battery energy density, its market competitiveness once declined. After the subsidy policy has declined, due to the continuous rise of cobalt prices, cobalt-free batteries are favored by the market, while the safety of high-nickel ternary batteries needs to be further improved. At the same time, the continuous deepening of CTP technology and the increasing demand for low-cost batteries, phosphoric acid Lithium-iron batteries are back to life.
2) Il-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju dekummissjonata għandha tintuża fi stadji l-ewwel, u mbagħad tiġi żarmata u riċiklata. Fil-preżent, is-sistema tar-riċiklaġġ u l-użu tal-kaskata mhix perfetta, u hemm ukoll problemi ekonomiċi fir-riċiklaġġ tal-litju, iżda nemmnu li bl-appoġġ tal-politiki, kif ukoll iż-żieda tas-suq tal-ħażna tal-enerġija u r-restrizzjonijiet tar-riżorsi tal-litju, is-suq u l-ekonomija se jitjiebu gradwalment. Fil-kalkolu, għamilna suppożizzjonijiet dwar il-proporzjon ta 'utilizzazzjoni tal-kaskata, u l-proporzjon żdied gradwalment minn 5 fil-mija fl-2019 għal 80 fil-mija fl-2030, u għamilna suppożizzjonijiet relattivament estremi għal batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju li ma daħlux fis-sistema ta' utilizzazzjoni tal-kaskata, jiġifieri Jekk wieħed jassumi li jidħol fis-sistema ta 'żarmar u riċiklaġġ tal-materjal, inkella se jniġġes l-ambjent u jikkawża spejjeż ambjentali.
3) Nassumu li l-kWh tal-fosfat tal-ħadid tal-litju pożittiv qabel l-aġġornament huwa 2.4kg/kWh, u jsir 2.3kg/kWh wara l-aġġornament, u nassumu li s-suq gradwalment se jgħaddi minn batteriji tal-jone tal-litju tal-ħadid b'densità baxxa ta 'enerġija għal densità għolja ta 'enerġija f'17-20 sena Id-densità ta' enerġija ta 'batteriji tal-jone tal-litju tal-ħadid u batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju tibqa' l-istess qabel u wara li jiġu skrappjati.
4) Il-ħażna tal-enerġija hija waħda mix-xenarji ta 'applikazzjoni tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju, iżda minħabba ċ-ċiklu ta' applikazzjoni twil tagħha, ġeneralment aktar minn 15-20 sena, ir-skrappjar tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju fis-suq tal-ħażna tal-enerġija mhuwiex ikkunsidrat għal dak iż-żmien qed.
5) Rigward il-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju wara l-użu tal-kaskata, se tiġi żarmata biex tirkupra l-element tal-litju wara 3 snin. Rigward batteriji ternarji, aħna nistmaw li fl-2019, huwa stmat li 1,300 tunnellata ta 'elettrodi pożittivi ternarji jistgħu jiġu riċiklati, u mbagħad se tiżdied sena b'sena għal 292,500 tunnellata fl-2030.
Ikkalkula l-ammont ta 'rkupru tal-metall skond kull tip ta' elettrodu pożittiv ternarju, u żid l-ammont totali ta 'rkupru tal-metall tal-batterija ternarja:
1) NCM333: Hekk kif il-batterija ternarja NCM333 installata fl-2014 bdiet tirtira fl-2019, il-volum tar-riċiklaġġ ta 'NCM333 żdied gradwalment mill-2019 sal-2022, laħaq quċċata ta' 12,800 tunnellata fl-2022, u mbagħad naqas gradwalment minħabba l-NCM3333 2026 Il-volum annwali tar-riċiklaġġ huwa żero;
2) NCM523: NCM523, li beda jidħol fis-suq fl-2016, se jiġi skrappjat u riċiklat fl-2021, u mbagħad il-volum tar-riċiklaġġ jistabbilizza bejn 40,000 tunnellata u 60,000 tunnellata fi 23 -28 sena, u huwa mistenni li jitla 'għal 107,800 tunnellata fl-2030;
3) NCM622: L-NCM622 li daħal fis-suq fl-2017 se jiġi skrappjat u riċiklat fl-2022, u l-volum ta 'riċiklaġġ se jiżdied bi ftit sakemm iż-żieda fi 28 sena. Huwa stmat li 60,300 tunnellata jistgħu jiġu riċiklati fl-2030;
4) NCM811: L-NCM811 li daħal fis-suq fl-2018 se jiġi skrappjat u riċiklat fl-2023, u huwa mistenni li jitla 'għal 124,400 tunnellata fl-2030.
Huwa stmat li fl-2030, 20,900 tunnellata ta 'litju, 114,700 tunnellata ta' nikil, 28,000 tunnellata ta 'kobalt, u 32,300 tunnellata ta' manganiż jistgħu jiġu rkuprati.
Rigward batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju, aħna nbassru:
1) Fl-2030, il-batterija tal-ħadid skrappjat-litju-jone se tilħaq 313,300 tunnellata;
2) Hekk kif l-użu tal-kaskata tiżdied sena b'sena, huwa mistenni li l-batteriji tal-ħadid-litju-jone li jistgħu jintużaw f'kaskata se jilħqu 109.93GWh fl-2030, total ta '250,600 tunnellata; is-62,700 tunnellata li jifdal se jiġu żarmati u riċiklati, u 2,800 tunnellata ta 'litju jistgħu jiġu rkuprati;
3) Il-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju użati f'kaskata fl-2027 se jilħqu l-istandard tal-iskrappjar fl-2030. F'dan iż-żmien, 86,040 tunnellata se jiġu żarmati u riċiklati, u 3,790 tunnellata ta 'litju jistgħu jiġu rkuprati. Total ta '6,500 tunnellata ta' litju jistgħu jiġu rkuprati mit-tnejn.
1.3.2. Tbassir tas-sensittività tal-ispazju tas-suq tal-fdal tal-batterija tal-litju-jone tal-enerġija u l-użu tal-kaskata
Peress li l-bidliet fil-prezz tal-metall għandhom impatt kbir fuq l-ekonomija, ir-rilaxx tas-suq u l-valur tal-produzzjoni tar-riċiklaġġ tal-batterija tal-litju-poter u l-użu tal-kaskata, iddisinjajna l-ispazju tas-suq tar-riċiklaġġ tal-metall għal batteriji ternarji u s-suq tar-riċiklaġġ u l-utilizzazzjoni tal-kaskata spazju ta' batteriji tal-ħadid-litju-jone fil-futur. Analiżi tas-sensittività tal-prezz u agħmel is-suppożizzjonijiet li ġejjin:
2) Meta twettaq l-analiżi tas-sensittività, filwaqt li tbiddel il-prezz tas-suq tal-metall, il-proporzjon tal-materjali tal-katodu tal-batterija ternarja u l-proporzjon tal-irkupru tal-echelon tal-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju jibqgħu mhux mibdula.
3) Nassumu li l-prezz għal kull watt-siegħa tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju se jonqos minn 2.17 wan/Wh f'2014 għal 0.55 wan/Wh fl-2025, u r-rata tat-tnaqqis se gradwalment jonqos f'21-25 sena. Il-prezz tal-valur residwu tal-utilizzazzjoni tal-kaskata huwa maqsum fi tliet gradi: għoli (40 fil-mija), medju (30 fil-mija), u baxx (20 fil-mija) għall-konverżjoni tal-valur residwu.
Meta l-metall ikun bi prezz għoli, l-ispazju tas-suq għar-riċiklaġġ tal-litju/nikil/kobalt/manganiż tal-batterija ternarja huwa mistenni li jkun 195.82/176.63/186.13/640 miljun wan sal-2030. Meta l-metall ikun fil-prezz attwali, it-ternarju L-ispazju tas-suq tar-riċiklaġġ tal-batterija tal-litju/nikil/kobalt/manganiż huwa mistenni li jkun 103.67/154.24/85.80/529 miljun wan fl-2030. Meta l-metall ikun bi prezz baxx, l-ispazju tas-suq għar-riċiklaġġ tal-batterija tal-litju/nikil/kobalt/manganiż ternarju huwa mistenni li jkun 81.68/73.65/54.41/300 miljun wan fl-2030. Mill-2020 sal-2030, l-ispazju ta 'riċiklaġġ kumulattiv ta' batteriji ternarji se jilħaq 130.5 biljun wan bi prezzijiet kurrenti.
Taħt il-valur residwu għoli, l-ispazju tas-suq għall-użu ta 'batteriji tal-ħadid-litju-jone fl-2030 huwa stmat li jkun 24.124 biljun wan, il-valur residwu medju huwa stmat li jkun 18.093 biljun wan, u il-valur residwu baxx huwa stmat li jkun 12.062 biljun wan. Fil-każ ta 'valur residwu medju, l-ispazju tas-suq kumulattiv tal-użu tal-grad tal-batterija tal-ħadid-litju-jone fl-2020-2030 se jilħaq 68 biljun wan.
Meta l-metall tal-litju jkun bi prezz għoli, l-ispazju tas-suq għar-riċiklaġġ tal-batteriji tal-litju tal-ħadid tal-fosfat tal-litju-jone huwa mistenni li jkun 6.117 biljun wan fl-2030, 3.238 biljun wan bi prezz kurrenti, u 2.552 biljun wan bi prezz baxx. Mill-2020 sal-2030, l-ispazju tas-suq tar-riċiklaġġ tal-litju kumulattiv għal batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju se jilħaq 16.3 biljun wan bi prezzijiet kurrenti.
