調査報告書：パワーリチウム電池リサイクル産業に関する詳細な調査

新エネルギー車の数が継続的に増加しているため、パワーリチウム電池の大規模な需要には、リチウム電池の回収とエシェロン利用の産業機会が伴います。パワーリチウム電池の回収とエシェロン利用産業の両方の開発が必要です（環境汚染と資源の浪費を回避します）。それはまたかなりの経済性です。

使用済みリチウム電池の資源と環境への害はますます注目されています

増加する需要とパワーリチウム電池のスクラップ

2015年、中国のリチウム電池の総出力は47.13 GWhで、そのうちパワーセルの出力は16.9 GWhで、36.07％を占めています。リチウム電池の消費量は23.69GWh、50.26％を占めています。 1.73 GWhのリチウム蓄電池の生産量は3.67％を占めています。

2020年までにパワーリチウム電池の需要は125GWhに達し、スクラップ量は32.2 GWh、約50万トンに達すると予測しています。 2023年までに、スクラップの量は101GWh、約116万トンに達するでしょう。大規模な電力リチウム電力市場には、リチウム電池の回収と下流の階層利用のための産業機会が伴います。リチウム電池の回収とエシェロン利用の開発は、資源の浪費と環境汚染を回避しながら、かなりの経済的利益と投資機会も生み出します。

2016年上半期、中国の新エネルギー車の生産と販売はそれぞれ177,000台と17万台に達し、今でも世界最大の新エネルギー車市場です。 1月から2月にかけては、春節の影響や政策要因により、生産・販売が低調でした。政策調整の進展に伴い、上半期の新エネルギー車は3月から6月にかけて徐々に成長を再開し、6月にはスプリントが35,000台に達した。 7月後半から8月にかけて、新エネルギー車は約3万台の安定状態にあり、さらなる成長の勢いを待っています。

中国自動車協会の統計によると、8月には21,303台の新エネルギー車が生産され、18,054台が販売され、それぞれ2.9倍と3.5倍に増加し、そのうち13,121台と12085台がそれぞれ年間純粋な電気自動車でした。前年比3.8倍、6.1倍。プラグインハイブリッド車の生産台数は8182台、販売台数は5969台で、それぞれ2倍、1.6倍に増加しました。

工業情報技術部の関連政策によれば、純粋な電気乗用車の補助金基準は、規模の影響や技術の進歩などの要因を考慮して、年々引き下げられています。また、政府は16年前半にチェックとチートの取り組みを強化した後、政策の調整と修正を検討した。

州は、さまざまな面で補助金政策を改善し、動的調整メカニズムを研究および確立し、製品構造を調整し、補助金付き製品の高度なレベルを高めます。

政府の調査と報酬の増加は、業界の発展を標準化し、企業の独立した技術研究開発と産業のアップグレードの動機を高めるのに役立ちます。また、産業能力の過度の拡大を防ぎ、新エネルギー車産業の発展のための政策と制度的環境を改善するのに役立ちます。

新エネルギー自動車産業は、今後3〜5年で急速な発展の段階にあります。政策転換と産業構造の調整は、産業開発をより健全で完璧にする唯一の方法です。電気自動車技術の継続的なアップグレードと産業集中の継続的な改善により、業界は今後も急速な発展を遂げるでしょう。

補助金要因の変化、充電・スイッチング設備の数、石油と電気の価格差、電気製品の性能などの要因を考慮して、図4に示すように次の予測を確立します。

パワーバッテリーの需要とスクラップ量は、新エネルギー車の新しい出力に密接に関連しているだけでなく、さまざまなモデルの比率、バッテリー技術ルートの転送傾向、さまざまなパワーセルの耐用年数、およびさまざまな電気モデルの耐用年数。業界内の現在の平均基準は次のとおりです。これは、パワーセルの需要と寿命の長さを予測するための仮想条件として使用できます。

さまざまなパワーバッテリーの平均質量は、プラグイン乗用車で275kg、プラグイン商用車で235kg、純粋な電気乗用車で550kg、純粋な電気商用車で1900kgです。

高速道路局の統計によると、自動車と軽自動車の平均年間走行距離は50,000 km、中型車で40,000 km、大型車で30,000kmです。同じ運転条件下で、純粋な電気乗用車用パワーバッテリーの耐用年数は約4〜6年です。純粋な電気商用車は、多くの日帰り旅行、長距離走行、頻繁な充電があります。パワーセルの耐用年数は約2〜3年です。

現在、中国の自家用乗用車の平均耐用年数は12〜15年、商用車の必須の耐用年数は10年、電気自動車はその寿命の少なくとも2回はパワーバッテリーに取って代わります。サイクル、および不確実性（事故、人的原因など）による。パワーセルのライフサイクルは変化し続けます。

私たちの計算によると、商用車（3年のバッテリー寿命の仮定に基づく）と乗用車（5年）で使用されるリチウム電池のスクラップ容量は、2020年にそれぞれ27GWhと4.2GWhに達し、2023年にそれぞれ84GWhと17.5GWhに達するでしょう

推定によると、使用済みリチウム電池からのコバルト、ニッケル、マンガン、リチウム、鉄、アルミニウムの回収によって生み出された市場の規模は、2018年に噴火し始め、52億元に達し、2020年には136億元に達し、 2023年には300億元を超える。

新エネルギー自動車産業の発展によりこれらのバッテリーが適切に廃棄されない場合、環境への汚染がさらに大きくなります。さらに、廃リチウムイオン電池は重要な資源特性を持っています。リチウムイオン電池回収の技術的実現可能性とコスト経済性を以下で分析します。

廃電力リチウム電池は重要な資源特性を持っており、その中でコバルトとリチウムが最も高い潜在的価値を持っています

リチウムイオン電池を構成するプラス、マイナス、ダイヤフラム、電解質、その他の材料には、多くの貴重な金属が含まれています。異なる電力のリチウム電池の正極材料に含まれる原子価金属成分は異なり、最も潜在的に価値のある金属には、コバルト、リチウム、およびニッケルが含まれます。たとえば、三元電池のリチウムの平均含有量は、1.9％、ニッケルが12.1％、コバルトが2.3％です。さらに、銅とアルミニウムのコンポーネントのシェアも13.3パーセントと12.7パーセントに達しました。これは、適切にリサイクルされた場合、収入の創出とコスト削減の主要な源となります。

コバルトは、展性があり強磁性のシルバーグレーの光沢のある金属です。コバルトは、その優れた高温耐性、耐食性、および磁気特性により、航空宇宙、機械製造、電気および電子、化学、セラミック、その他の産業分野で広く使用されています。高温合金、セメント合金、セラミック顔料、触媒、電池です。重要な原材料の1つ。

コバルト資源は、主に銅コバルト鉱石、ニッケルコバルト鉱石、ヒ素コバルト鉱石、黄鉄鉱鉱床に関連しています。独立したコバルト鉱物は非常に少なく、土地資源は比較的少ない。海底マンガン団塊はコバルトにとって重要な長期資源です。リサイクルされたコバルトの回収も、コバルト資源の重要な供給源の1つです。 USGSのデータによると、2015年には世界で123,800トンのコバルト鉱石が生産され、コンゴ民主共和国では63,000トンのコバルト鉱石が生産され、全体の50％以上を占めています。中国は7,700トンのコバルト金属しか生産しておらず、全体の6.2％を占めています。

コバルト鉱山拡張プロジェクトには、2016年のコンゴ民主共和国のEtoile LeachSX-EWplant、オーストラリアのNova Nickel、米国とNorthmetのldaho Cobalt、フェーズ1などが含まれ、合計で7,235トンの新しい容量があります。 2017年の新規プロジェクトは少なくなっています。カナダのNICOとザンビアのCobaltreviewなどだけが合計2,215トンの新しい生産能力を追加しました。 2018年には、オーストラリアのグラッドストーンニッケルとコンゴのプロジェクトミニアーに新しい鉱山が稼働し、総生産能力は9,600トンになりました。

コバルト鉱山の削減プロジェクトには、グレンコアのカタンガおよびモパニプロジェクトとブラジルのボトランティムメタイス鉱山が含まれ、推定で5,200トンの金属が削減されます。銅とニッケルの価格は今後も下落し続けるため、他の大規模鉱山労働者も減産キャンプに参加することは否定されていません。

コバルト価格は2016年半ばに変曲点にあり、パワーリチウム電池市場の急成長と期待により2016年上半期にコバルトの需要が押し上げられたため、今後2年間は供給バランスがタイトな状態が続くと予想されます。主要な鉱山での生産量の減少。世界市場では、コバルト需要の42％がリチウム電池に集中しており、次に超合金（16％）と超硬合金（10％）が続きます。中国市場では、電池材料が69％を占めています。下流の新エネルギー車の需要が徐々に明確になっていることから、国内のパワーバッテリーメーカーは2016年から2017年にかけて生産能力を拡大しており、コバルトの需要はさらに増加するでしょう。したがって、使用済みバッテリーからのコバルトの回収と再利用もますます経済的です。

リチウムは、電動リチウム電池の元素として広く使用されています。その使用は非常に広範囲であり、市場での炭酸リチウムの価格は絶えず上昇しています。新エネルギー車の需要、特に新エネルギー車の需要の拡大、および供給能力の解放の難しさ。炭酸リチウムの価格、ますます多くの企業がリチウム電池のリサイクルの経済的利益に注意を払い始めています。

リチウム資源は自然界に広く分布しています。ただし、リチウム資源の抽出プロセスへの障壁は比較的高いです。したがって、需要と供給のパターンは比較的安定しています。近年、供給サイドの変化には主に次のものが含まれます。銀河資源の再生（MtCatlin鉱山）。 SQMは、アルゼンチンのソルトレイクに40,000トンのCauchari-Olarozプロジェクトを開発するための合弁会社を設立しました。 ALBは地元のチリ企業との協力を強化しています。 2020年には、チリに3つのリチウム塩プラントを形成し、合計70,000トンのLCE生産規模が見込まれています。

2015年には、リチウム電池がすべてのリチウム需要の50％以上を占めました。 SQMの予測によると、2016年から2025年までのリチウム需要の複合成長は8％-12％に達し、そのうち電力リチウムのリチウム需要の複合成長は18％-24％に達します。この予測によると、2025年のリチウムの世界需要は49万トンに達するでしょう。

TeslaModel 3の発表により、ハイエンドの水酸化リチウムの需要も増加しました。テスラが設定した目標は、2020年までに年間50万台の生産能力建設目標と35Gwh /年のスーパーバッテリー工場を達成することです。目標の80％を達成でき、炭酸リチウムの消費量は0.6トン/ kwh、リチウム需要は16,800トン（LCE）です。この驚異的なレベルのイベントは、業界全体の発展も促進します。

三元材料の販売量から判断すると、世界市場での三元材料の販売量は、2009年の12,000トンから2015年には9万トン以上へと急速に成長し、年間複合成長率は40％に達しています。将来の三元材料企業の開発動向の分析によると、将来の主要な国内三元材料企業の生産能力の比率は高いレベルにとどまり、トップの生産能力の割合が期待されます将来的には10社が80％以上に留まるでしょう。

三元材料の生産能力から判断すると、2016年の電力三元材料の生産能力は年間71,000トンを超え、2016年から2018年までの年間複合成長率は56％に達すると予想されます。

炭酸リチウムは、塩湖やリチウム鉱石から抽出された直接の製品です。他のリチウム製品の基本原料です。水酸化リチウムは現在、主にNCA三元材料と高ニッケルNCM三元材料の製造に使用されています。三元材料の需要とともに需要が増加します。

水酸化リチウムの安定性が高いため、反応プロセス中に一酸化炭素の干渉が発生せず、材料の固体密度を高めるのに役立ちます。炭酸リチウムと比較して、三員陰極材料の合成のための塩基性リチウム塩としてより適しています。

水酸化リチウムは、リチウムに富むマンガン正極材料を合成するための基本的な原料です。リチウムに富むマンガンベースのカソード材料xLi2MnO3？ （1-x）LiMO2は高い比容量（200〜300mAh / g）を備えており、小型電子製品や電気自動車でのリチウム電池の使用要件を十分に満たすことができます。最も有望な次世代パワーリチウムイオン電池正極材です。

炭酸リチウムは主に中国のリチウム輝石から抽出されます。硫酸塩法と石灰石焼き法が使用されます。高いコストは1トンあたり約2.2〜32,000元です。ソルトレイクブラインから少量の炭酸リチウムが抽出されます。中国ではソルトレイクマグネシウムリチウムが比較的高く、ブライングレードが低いことを考慮して、煆焼法と溶媒抽出法が使用されています。コストは鉱石からの抽出よりも低いですが、それでも外国の塩湖よりも高いです。リチウムコスト、そして生産条件が悪いために収量が制限されています。

米国のアルバータ州やSQMなどの外国のYinfengソルトレイクやZhiliataqiamaソルトレイクでは、主に蒸発沈殿を使用して炭酸リチウムを抽出しています。この方法は、1トンあたり12,000〜19,000元と最も低コストであり、現在、炭酸リチウム製造の主流の方法です。

金属リサイクルの省エネ率は70％から90％です。バッテリーを使用して原材料をリサイクルしてバッテリーを製造する場合、省エネと排出削減に絶対的な利点があります。リチウムイオン電池の回収の経済性を考慮すると、電池のライフサイクル全体を考慮する必要があります。電池の原料は主に非鉄金属です。中国の非鉄金属産業のエネルギー消費レベルと国際的な先進レベルの間には大きなギャップがあります。エネルギー消費は、主に鉱業、製錬、加工の3つの分野に集中しています。ただし、非鉄金属回収プロセスのエネルギー消費量は、一次金属のエネルギー消費量よりもはるかに少なくなります。

使われなくなったパワーセルは、環境と人間の健康を脅かし、社会の持続可能な発展に影響を与えます

使用済みパワーセルによる環境と人間の健康への潜在的な脅威。使用済みバッテリーの既存の処理方法には、主に固化した深部埋設、廃坑での保管、リサイクルが含まれます。しかし、現在、中国ではバッテリーのリサイクル能力が限られており、使用済みバッテリーのほとんどは効果的に処分されていません。自然環境と人間の健康に潜在的な脅威をもたらします。

パワーセルには、水銀、カドミウム、鉛などの有毒な重金属元素は含まれていませんが、環境汚染の原因にもなります。たとえば、電極材料が環境に入ると、バッテリーの正の金属イオン、負のカーボンダスト、電解質中の強アルカリおよび重金属イオンが、土壌のpH値の上昇など、深刻な環境汚染を引き起こす可能性があります。不適切な取り扱いは有毒ガスを発生させる可能性があります。

さらに、パワーセルに含まれる金属や電解質は人の健康に害を及ぼす可能性があります。たとえば、コバルトは、腸障害、難聴、心筋虚血などの症状を引き起こす可能性があります。

パワーセルのリサイクルの問題は、社会経済の持続可能な開発に影響を与えています。電気自動車には、環境汚染やエネルギー不足に対処できるという利点があります。パワーバッテリーを廃棄した後、効果的にリサイクルできないと、環境汚染や資源の浪費につながり、電気自動車の開発という当初の意図に反します。企業にとって、パワーバッテリーのリサイクルは大きなビジネスチャンスです。リサイクル後は、電池メーカーの原材料費を節約できます。また、パワーバッテリーのリサイクルは、政府による低炭素経済と環境にやさしい社会の構築にも関係しています。

パワーリチウム電池回収チャネルとビジネスモデルの分析

現在、小規模なワークショップのリサイクルチャネルが主なものであり、規模の拡大に伴い標準化される予定です。

パワーセルのライフサイクルには、製造、使用、スクラップ、分解、および再利用が含まれます。バッテリーの内部化学組成は、廃棄後の化学活性の低下に加えて、充電および放電性能が車両の電力要件を満たせないことを除いて変更されていませんが、電力要件が満たされている場所で使用できます。車は低いです。したがって、パワーセルの段階的な利用は、業界で最も探求されているリサイクル方法の1つになっています。バッテリーを取り除いた後は、エネルギー貯蔵や関連する電力供給基地局、街灯、低速電気機器に使用され、最終的にリサイクルシステムに入ります。しかし、ビジネスモデルは、チャネルとテクノロジーを含む、有益な考慮事項にも直面しています。

前述のように、パワーリチウム電池のリサイクルは、2つの循環プロセスに分けることができます：（1）エシェロンの利用：主に電池容量を減らして電池が正常に動作しないようにするためですが、電池自体は廃棄されず、まだ可能です他の方法で使用されます。たとえば、電力貯蔵に引き続き使用します。 （2）解体・リサイクル：主にバッテリー容量の大幅な低下を目的としており、バッテリーを継続して使用することができません。バッテリーだけが、有用な価値のある再生可能資源を回収するために再利用されます。

パワーリチウム電池のリサイクルチャネルは、主に小規模な回収ワークショップです。専門のリサイクル会社や政府のリサイクルセンターは少なく、システムを再編成する必要があります。現在、中国のパワーセルリサイクル市場で使用されているパワーセルのほとんどは、資格のない小さな改装されたワークショップに流れ込んでいます。これらの企業は技術設備に遅れをとっていますが、法的に税金を支払うように登録されている通常の企業に送られる場合、国の基準に従って資格を与えられ、解雇されます。バッテリーリサイクル産業の持続可能な発展を確実にするために、政策をさらに改善する必要があります。

小規模なリサイクルワークショップ：リサイクルコストが低いとリサイクル価格が上がる可能性があり、リサイクル率が高いことが最大の競争上の優位性です。しかし、これらの小さなワークショップがリサイクルされた後、古いパワーセルだけが単に修理され、再梱包されてから市場に戻され、パワーセル市場の通常の秩序を混乱させました。さらに、これらの小さなワークショップには関連する資格がないため、安全上の問題や環境保護の問題が発生しやすくなります。

専門のリサイクル会社：専門のリサイクル会社は、使用済みのパワーバッテリーをリサイクルするために州によって承認された専門企業です。包括的な強度、高度な技術と設備、およびプロセス仕様は、利用可能なリソースのリサイクルを最大化するだけでなく、環境への影響を減らすこともできます。現在、中国の専門のパワーバッテリーリサイクル会社には、深セングリーンアメリカ、Bangpuリサイクル技術、Chaowei Group、Fangyuan環境保護が含まれます。現在、リチウム電池のリサイクルの分野でますます多くの企業がありますが、政府のシステムサポートと政策インセンティブが不足しています。

政府のリサイクルセンター：地方自治体は、関連する国内法に従って国内のリサイクルセンターを設置します。これは、バッテリーリサイクル市場の科学的かつ標準化された管理、回収ネットワークの改善、回収ネットワークと回収市場の合理的な配布、および回収の増加に役立ちます。正式なチャネルのボリューム。現在、中国にはパワーバッテリーの政府リサイクルセンターはありませんが、将来的には我が国の現実に合わせた開発を選択することができます。

先進国のバッテリーリサイクル産業は、市場規制によって支配され、政府の制約によって補完されています

ドイツ：リサイクルに関する政府の法律。生産者が主な責任を負い、市場志向のリサイクルシステムを改善するための基金を設立しました。

EU廃棄物フレームワーク指令（2008/98 / EC）およびバッテリーリサイクル指令（2006/66 / EC）は、ドイツのバッテリーリサイクル規制の法的根拠です。リサイクル規制では、電池業界チェーンの製造業者、販売業者、リサイクル業者、および消費者に、対応する回収責任と義務を課す必要があります。たとえば、電池メーカーは政府に登録し、一次回収の責任を負わなければならず、売り手は電池メーカーと協力しなければなりません。バッテリー回収作業、ターミナルの消費者は使用済みバッテリーを指定されたリサイクルネットワークに返却する必要があります。

また、ドイツでは、使用済みバッテリーのリサイクルシステムを資金と預金メカニズムで確立しており、好成績を収めています。リサイクルシステムは、電池メーカーと電子機器メーカー協会が共同で設立したGRS基金によって運営されています。これは、ヨーロッパで最大のリチウムイオン電池リサイクル組織です。組織は2010年に産業用バッテリーのリサイクルを開始しました。将来的には、システムに電気自動車のパワーバッテリーを組み込んで、パワーセルのリサイクルと積極的なリサイクルを実施します。

2015年、ボッシュグループ、BMW、ワッテンフォードは、パワーセルの再利用に関する協力プロジェクトを開始しました。このプロジェクトでは、BMW ActiveEとi3の純粋な電気自動車の廃止されたバッテリーを使用して、2MW / 2MWhの大規模な太陽光発電所のエネルギー貯蔵システムを構築します。エネルギー貯蔵システムは、Wattenford社によって運営および保守されています。このプロジェクトはドイツのベルリンで建設され、2015年末までに稼働する予定です。

日本：生産方法は徐々に「リサイクル」モデルに変わり、企業はバッテリー回収のパイオニアとして参加しています。

1994年、日本の電池メーカーはリサイクル電池プログラムの実施を開始しました。各参加者の自主的な努力に基づいて、彼らは小売業者、自動車ディーラー、またはガソリンスタンドのサービスネットワークを使用して、消費者からの使用済みバッテリーをリサイクルしました。リサイクルルートは販売ルートの反対です。

2000年以降、政府は、ニッケル水素電池とリチウム電池の回収、および資源回収に基づく製品指向の設計に製造業者が責任を負うべきであると規定しています。バッテリーは回収された後、バッテリー製造会社に返送されて処理されます。政府は、リサイクルに対する企業の熱意を高めるために、生産企業に対応する補助金を提供しています。

また、多くの日本企業もバッテリーのリサイクル活動に携わっています。日本企業と住友商事は、電気自動車用リチウム電池のリサイクルと利用に取り組む4RENGE Co.、Ltd。を設立しました。ホンダは、回収した貴金属を電池から抽出する技術を開発し、他の金属メーカーと協力して資源のリサイクルを推進しています。三洋電機は、電池のリサイクルルートを研究・開発し、二次電池のリサイクルと再利用を積極的に行ってきました。

日本の大手通信会社も、リチウム電池の自律リサイクルを推進するための共同イニシアチブを立ち上げ、リチウム電池のリサイクルを促進し、リチウム電池の回収率の大幅な向上に努める責任があると述べています。

米国：市場は主に規制されています。政府は、使用済みパワーセルの回収を支援するための環境保護基準の確立を通じてそれを規制および管理しています。

米国は、米国市場にAmerican Rechargeable Battery Recycling Corporation（RBRC）とAmerican Portable Rechargeable Battery Association（PRBA）を設立し、継続的に国民を教育し、環境保護に対する国民の意識を高め、国民が協力するように指導しています。使用済みバッテリーのリサイクル。自然環境を守るために。

RBRCは、主にニッケルクロム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型密閉型鉛電池などの充電式電池のリサイクルを推進する非営利の公共サービス組織です。 PRBAは、関連する電池会社で構成される非営利の電池協会です。その主な目標は、産業用バッテリーのリサイクルを促進するための回復計画と対策を開発することです。

RBRCは、使用済みの充電式バッテリーを収集、輸送、および再利用するための3つのプログラムを提供します。 （1）小売リサイクルプログラムを含む。 （2）コミュニティリサイクルプログラム。 （3）企業および公共部門のリサイクルプログラム。

Portable Rechargeable Battery Association（PBRC）には、主に次の3つの側面があります。（1）リチウムイオン電池、リチウム金属電池、および輸送中の関連規制に関する米国運輸省の規制。 （2）CPSCによるノートブックバッテリーと携帯電話バッテリーのリコール。 （3）電池に関する主な法令。

学界では、カリフォルニア大学デービス校のハイブリッド電気自動車研究センターも2010年に、動力付きリチウム電池の二次利用と価値分析に関する研究を実施しました。この研究には、4〜5個の電池再利用分野における電池性能の特定要件、製品研究が含まれます。家庭用エネルギー貯蔵システム（HESA）の開発と開発、およびバッテリーの全体的な価値（電気自動車と二次利用分野の価値の合計）を評価する方法。システム。

中国は明らかに拡大生産者責任システムを採用しています。ポリシーの継続的な改善により、業界は徐々に標準化されています

現在、中国の現状：パワーバッテリーリサイクル技術の開発は比較的成熟しているが、経営は比較的遅れており、パワーバッテリーリサイクル産業の発展を妨げている。主な症状は次のとおりです。

（1）復旧ネットワークが健全ではない。リサイクルネットワークは、主に中小のリサイクル会社で構成されており、効果的なリサイクルを実現することは困難です。

（2）リサイクル企業は規模が小さく、プロセスレベルが健全でなく、資源回収の効率を確保することが難しい。

（3）使用済みおよび使用済みのパワーバッテリーを運転免許なしで違法にリサイクルする企業があり、安全性と環境保護の危険をもたらします。

新エネルギー車の生産と販売の継続的な成長に伴い、電気自動車のパワーバッテリーのリサイクルと利用はますます顕著になるでしょう。国や地方自治体は、良性の産業生態系を構築するプロセスをスピードアップするための政策を次々と発表してきました。

2012年7月、「省エネ・新エネルギー車産業開発計画」では、「電池リサイクル管理策の策定、電池カスケード利用・回収管理体制の確立、電池メーカーの回収・利用強化指導」を明確に提案しました。使用済みバッテリーの開発。専門のバッテリーリサイクル企業の発展を奨励する。」

2014年7月、新エネルギー車の推進と適用の促進に関する州議会の指導意見書は、電力セルのリサイクルに関する方針の調査と策定、資金の使用、預金、および強制リサイクルを調査して、使用済みパワーセル、使用済みパワーセルの健全なリサイクルシステムを確立します。

2015年3月の「自動車用パワーバッテリー業界の標準条件」では、システム企業は、使用済みパワーバッテリーの回収、処理、再利用に関する運用計画を共同で検討し、策定する必要があると規定されました。

2016年1月、工業情報化部、開発改革委員会、環境保護省、商務部、品質監視検査総局の5省庁が共同で「技術方針」を発行しました。パワーセルコーディングシステムを明確に確立し、トレーサビリティシステムを確立した「電気自動車パワーバッテリーの回収と利用について（2015年版）」。電気自動車の使用済み電池のリサイクルと利用は電気自動車メーカーが主な責任を負い、電気自動車以外の使用済み電池のリサイクルと利用は電力電池メーカーが主な責任となる拡張生産者責任システムを明確に採用します。電気自動車メーカーのアフターサービスシステム。ステップレベルのバッテリー製造企業は、カスケードバッテリーのリサイクルと利用の主な責任を負います。使用済み自動車のリサイクルおよび解体企業は、使用済み自動車のパワーバッテリーの回収に責任を負うものとします。インセンティブの観点から、州は、既存の資金調達チャネル内でのエシェロンおよびリサイクル企業の技術研究開発および機器輸入を支援します。技術研究開発の観点から、州はパワーバッテリーに関連するリサイクル技術と機器の開発を支援しています。

2016年2月、工業情報化部は「新エネルギー車の使用済み電池の総合利用に関する業界の基準条件」と「総合利用のための工業基準の発表・運営に関する暫定措置」を発表しました。使用済みバッテリーの回収の責任機関を明確にし、業界の管理と回収の監督を強化するために、「新エネルギー車の使用済みパワーバッテリーの概要」を参照してください。

2016年2月に「廃電池汚染の防止と管理に関する技術方針」の草案が発表されました。リチウム電池に関連する新しい方針のハイライトは次のとおりです。1）廃電池の対象範囲には、新興のリチウム電池、太陽電池、燃料電池が含まれ、電池リサイクルプラントに対する態度は慎重な保守から擁護と促進に変わりました。 2）リチウムイオン電池リサイクル企業は、操業する前に有害廃棄物管理ライセンスを取得している必要があることは明らかであり、関連する環境保護企業は資格においてより多くの利点があります。 3）リチウム一次電池、電力電池、エネルギー貯蔵電池、リチウムイオン電池のダイヤフラムなどの逆分解装置、および金属製品や電極材料リサイクル装置などの新技術の開発を奨励する。

中国の多くの地方自治体は、国の政策レベルでの支援を奨励することに加えて、パワーリチウム電池のリサイクルと再利用を実装するための具体的な方法を積極的に模索しています。

上海：2014年、上海は「上海での新エネルギー車の購入と使用を促進するための暫定措置」を発表し、自動車会社にパワーバッテリーのリサイクルを義務付け、政府は1,000元/セットの報酬を与える。政府は、パワーバッテリーのリサイクルのために1,000元/セットを助成します。

広州：2014年11月、「広州における新エネルギー車の促進と適用の管理のための暫定措置の発行に関する広州市人民政府総局の回覧」は、車両のパワーバッテリーリサイクルチャネルの設立を提案しました。市内で、関連する要件に従ってパワーバッテリーをリサイクルします。

北京：2016年1月27日、「協力、革新、開発」をテーマに、自動車有形市場の将来の開発動向に関するフォーラムが北京で開催されました。北京市科学技術委員会のShuangxin部門のディレクターであるXuxinchaoはフォーラムで次のように述べています。北京は、ライン、無制限の購入に限定されない新エネルギー車に対して中央政府が提唱した「3ノーポリシー」を実施しました。および非課税。同時に、北京のパワーバッテリーリサイクル問題は「3つのリンク」を通じて効果的に解決することができます。 （1）自動車会社は、パワーバッテリー回収の最初の責任機関です。 （2）リタイアしたパワーセルも段階的に使用できます。 （3）技術革新により、使用済みバッテリーの99％のリサイクルが可能になりました。これは、環境に配慮したものです。

深セン：2015年、深圳は「深圳における新エネルギー車の促進と適用に関する特定の政策と措置の公表と公表に関する深圳市人民政府の通知」を発行しました。これは、パワーバッテリーの策定が必要であることを示しています。リサイクルポリシー。自動車メーカーは、新エネルギー車のパワーバッテリーの強制的なリサイクルに責任があります。また、自動車製造会社は、キロワット時あたり20元の特別計画に従って、電力電池の回収および処理資金を引き出し、地方自治体は、監査された資金の最大50％の補助金を提供し、健全なリサイクルを確立します。使用済みパワーセル用システム。

2016年9月、深セン市開発改革委員会と市財政委員会は「新エネルギー車の振興と応用のための深セン2016財政支援政策」を発表した。パワーセルのリサイクルの分野では、新しい規制により、新エネルギー車の製造業者がリサイクルの責任を負うことが義務付けられており、必要な金額の50％の補助金が企業に付与されるものとします。パワーセルのリサイクルには補助金を割り当てる必要があります。

ビジネスモデルの比較：経済的インセンティブの下での生産者リサイクルシステムの構築

欧米の先進国でのバッテリーリサイクルの経験から、使用済みバッテリーのリサイクルシステムを確立する際には、パワーバッテリーメーカーがバッテリーリサイクルの主な責任を負っていることがわかります。パワーバッテリーを搭載した電気自動車をオペレーター、団体顧客、個人顧客などの消費者にまとめて販売する場合、消費者はパワーバッテリーの所有権を持ち、廃棄されたパワーバッテリーの代金も支払う義務があります。このモデルのリサイクルネットワークは、電気自動車メーカーの販売サービスネットワークを使用してパワーセルメーカーによって再構築され、電気自動車メーカーは自社製品に使用されているパワーセルのリサイクルに協力する責任があります。

製造業者は、製品のライフサイクル全体で最も制御力があり、さまざまなリソースを占有し、製品の設計構造に責任を負います。メーカーは製品に関するすべての情報を持っており、製品が環境に与える影響の程度を判断していると言えます。

リサイクルプロセスでは、電気自動車メーカーの販売ネットワークを利用して、使用済みバッテリーをリバースロジスティクスでリサイクルします。消費者は、使用済みのバッテリーを近くの電気自動車販売サービス店に返却します。電池メーカーと電気自動車メーカーの協力協定により、電気自動車メーカーは、専門的なリサイクルのために合意された価格で電池メーカーに移管されます。電池メーカーは、回収された金属材料を引き続き使用できます。

さらに、スクラップ会社は、使用済み電気自動車をリサイクルする際に、使用済みパワーバッテリーをパワーバッテリーメーカーに直接販売する必要があります。

リサイクルという形で、「新旧」システムの導入により、より多くの消費者が使用済みバッテリーを返却し、パワーバッテリーのリサイクルを確実にするようになりました。消費者が新しい電池を交換するとき、古い電池は新しい電池の価格の一部を相殺することができます。電気自動車をパワーバッテリーでリサイクルする場合、廃車解体企業は消費者に一定額の現金補償を与えてから、使用済みパワーバッテリーをパワーバッテリーメーカーに販売する必要があります。

業界同盟のリサイクルパワーセルモデルとは、業界におけるパワーセルメーカー、電気自動車メーカー、またはバッテリーレンタル会社の設立を指し、パワーセルの回収を担当する専門のリサイクル組織の設立に共同で投資します。このアプローチは、バッテリーメーカーの個々の企業の容量が限られているために、リサイクルバッテリーの量が不十分である、資金が限られている、リサイクルチャネルが少ないという問題を回避できます。

このモデルの主な特徴は、業界に統一されたリサイクル組織を設立することであり、強い影響力、広範囲にわたるカバレッジ、および独立した運営を備えています。また、リサイクルネットワークは巨大であり、消費者はバッテリーを簡単に返却できます。リサイクルによる収益は、リサイクルネットワークの構築と運用に使用されます。

サードパーティのリサイクルモデル：リサイクルネットワークと関連するロジスティクスシステムを構築し、委託企業の使用済みパワーバッテリーの販売後の生産をリサイクルし、専門家によるリサイクルのためにリサイクルセンターに返送する必要があります。電気自動車を自動車解体企業に最終的に廃棄した後、自動車解体企業は使用済みのパワーバッテリーを第三者に販売することができます。

回復モデルの確立には、回復装置、回復ネットワーク、および人的資源の構築に多額の資金を投資する必要があります。コストも重要な要素の1つです。生産者責任拡大のシステムの下では、さまざまなタイプの企業にさまざまなパワーセルリサイクルモデルが適しています。

大電力バッテリーメーカーにとって、その製品は数多く、生産と販売は大きく、バッテリー自体をリサイクルするための強力な技術的および経済的強みを持っています。中小企業の場合、製品の種類、生産、販売が比較的少なく、自社のリサイクルには多額の投資が必要であり、中核事業の発展に影響を与えるため、他の企業と協力することを選択できます。リサイクルする組織。

ちなみに業界同盟のコスト回収経済は最高ですが、業界企業間の連携が必要なため、現在、法規制は完全ではなく、運用性も比較的小さいです。統合コストに関しては、パワーバッテリーメーカーの直接リカバリモデルのコストは低く、サードパーティのリカバリモデルのコストは高くなります。

III。使用済みリチウムイオン電池のリソース技術：湿式回収技術

リチウムイオン電池回収技術の概要

使用済みリチウムイオン電池の資源技術は、使用済みリチウムイオン電池の貴重な部品をそれぞれの物理的および化学的特性に従って分離することです。一般に、回復プロセス全体は4つの部分に分けられます。（1）前処理部分。 （2）電極材料の修理; （3）貴金属の浸出。 （4）化学精製。

リサイクルプロセスでは、さまざまな抽出プロセスの分類に従って、リチウムイオン電池のリサイクル技術は次の3つのカテゴリに分類できます。（1）乾式回収技術。 （2）湿式回収技術; （3）バイオテクノロジー。

乾式回収には、主に機械的分離と高温熱溶液（または高温冶金法）が含まれます。乾式回収のプロセスは短く、回収の焦点は強くありません。金属の分離と回収の初期段階です。これは主に、溶液やその他の媒体を使用せずに材料または貴重な金属を回収する方法を指します。それは主に、物理的分離法と高温熱溶液、バッテリーの断片化の大まかなスクリーニング分類、または高温分解によって有機物を除去し、さらに元素を回収します。

湿式回収技術は比較的複雑ですが、各貴金属の回収率は比較的高いです。現在、主に使用済みニッケル水素電池とリチウムイオン電池を扱う技術です。湿式回収技術は、電極材料から浸出液に金属イオンを移動させ、次にイオン交換、沈殿、吸着などの手段を介して、移動媒体としてさまざまな酸およびアルカリ溶液を使用します。金属イオンは、塩、酸化物などの形で溶液から抽出されます。

生物学的リサイクル技術は、低コスト、低汚染、再利用可能という特徴があります。これは、将来のリチウムイオン電池のリサイクル技術の開発にとって理想的な方向性です。生物学的回収技術は、主に微生物浸出を使用して、システムの有用な成分を可溶性化合物に変換し、それらを選択的に溶解して有効な金属を含む溶液を得、不純物成分から標的成分を分離し、最終的にリチウムやその他の貴重な金属を回収します。現在、生物回収技術の研究は始まったばかりであり、その後、高効率菌株の培養、サイクルの長さ、浸出条件の制御の問題を徐々に解決していきます。

回収工程の順番から、最初のステップは前処理工程です。前処理工程の目的は、古いリチウムイオン電池の貴重な部品を最初に分離して回収し、電極材料などの高付加価値部品を効率的かつ選択的に濃縮して、その後の回収工程を容易にすることです。前処理プロセスは、一般に、断片化、粉砕、スクリーニング、および物理的分離を組み合わせたものです。主な前処理方法は次のとおりです。（1）前排出。 （2）機械的分離; （3）熱処理; （4）灰汁溶液; （5）溶媒の溶解; （6）手動解体等。

ステップ2：材料の分離。前処理段階で正極と負極の混合電極材料が得られた。 CoやLiなどの貴重な金属を分離して回収するために、混合電極材料の選択的抽出が必要でした。材料分離のプロセスは、次のように分類することもできます。（1）乾式回収、湿式回収、生物学的回収の分類手法による無機酸の浸出。 （2）生物学的浸出; （3）機械的化学浸出。

ステップ3：化学精製。目的は、浸出によって得られた溶液中のさまざまな高付加価値金属を分離、精製、およびリサイクルすることです。浸出液には、Ni、Co、Mn、Fe、Li、Al、Cuなどの多くの元素が含まれており、その中でNi、Co、Mn、Liが主な回収金属元素です。 pHを調整してAlとFeを選択的に沈殿させた後、浸出液中のNi、Co、Mn、Liなどの元素を処理して回収します。一般的に使用される回収方法には、化学沈殿、塩沈殿、イオン交換、抽出、電着などがあります。

国内外の企業における技術ルートとパワーバッテリー回収の動向：主流としての湿式プロセスと高温熱分解

海外の主流電池リサイクル会社の使用済み電池のリサイクル工程を比較すると、主流のリチウム電池のリサイクル工程は主に湿式法と高温熱分解法に基づいており、その大部分はすでに工業生産段階。

リチウムパワーリサイクルは経済的であり、バッテリーメーカーの自己解体またはサードパーティの解体モードが現在の主流です

2015年以降、新エネルギー自動車産業が勃発し、電池材料が高ニッケル三元材料の方向に変化するにつれて、コバルト、ニッケル、および水酸化リチウム/水酸化リチウムの価格はわずかに上昇します。これにより、使用済みリチウムイオン電池のリサイクルがより経済的になります。

中国の自家用車の平均年間走行距離は約16,000キロメートルです。自家用車の条件下では、純粋な電気/プラグイン車のパワーバッテリーの耐用年数は約4〜6年であると控えめに見積もられています。バス、タクシー、その他のモデルの場合、平均走行距離が長く、頻繁に充電されるため、パワーバッテリーの寿命は2〜3年です。

異なるタイプのパワーバッテリーの金属含有量は異なります。電気自動車の比率と自転車のリチウム容量の予測によると、中国における将来の電力リチウムイオン電池の廃棄物報告が予測されています。 2018年までに、廃棄される新しい発電セルの数は11.8 GWhに達すると予想されます。これは、回収可能な金属に相当します。ニッケル18,000トン、コバルト0.3トン、マンガン11,200トン、リチウム34万トンです。 2023年までに廃棄される新しいパワーセルの数は10.1Gwに達すると推定され、対応するリサイクル可能な金属は、ニッケル119,000トン、コバルト23,000トン、マンガン71,000トン、リチウム20,000トンです。

コバルト以外の金属の価格は今後数年間でさまざまな程度に下落すると予測し、2018年までに回収可能な貴金属の市場規模はニッケルで14億元、コバルトで87億元、26億元に達すると計算しています。リチウムで。 2023年までに、回収可能な貴金属の市場価値は、ニッケルで84億元、コバルトで73億元、マンガンで8億5000万元、リチウムで146億元に達する可能性があります。

経済的評価モデルを確立することにより、以下の数学的モデルを使用して、パワーセル回収プロセスにおける投入コストと回収材料の利点を示すことができます。

Bpro = Ctoal-Cdeposiation-Cus-Ctax

Bproは、使用済みパワーセルのリサイクルの利益を示しています。 Ctotalは、使用済みパワーセルのリサイクルの総収益を表します。 Cdeposationは、使用済みパワーバッテリー機器の減価償却費を表します。 Cuseは、使用済みのパワーセル回復プロセスを使用するコストを示します。 Ctaxは、使用済みパワーバッテリーリサイクル会社の税収を表します。

使用済みパワーバッテリーの回収およびリサイクルプロセスの使用コストには、主に次の項目が含まれます。（1）原材料コスト。 （2）補助材料のコスト。 （3）燃料費; （4）機器のメンテナンス費用。 （5）環境処理コスト。 （6）人件費。

粗利益率、実現可能性、持続可能性の観点から、バッテリーメーカーによる閉ループリサイクルのモデルと、サードパーティの専門解体機関によるバッテリーメーカーからの使用済みバッテリーの購入モデルが主流の動的リチウム電力回収モデルであると考えています。 。そして、リチウム電気の包括的な回収の場合、それは良い経済を持っています。

仮定：（1）現在の金属価格（コバルト1トンあたり215,000ドル、ニッケル1トンあたり77,700ドル、マンガン1トンあたり11,000ドル、リチウム1トンあたり700,000ドル、アルミニウム1トンあたり12,600ドル、鉄1トンあたり20万ドル）その他の回復の利益を説明する。 （2）リチウムイオン電池の総合回収には、各種パワーセル（リン酸鉄リチウム70％、マンガン酸リチウム7％、3元23％）の使用を検討してください。 （3）原材料以外は同じ費用

結論と分析：サードパーティの専門組織は、小さなワークショップから使用済みリチウム電池を購入し、解体と処理の粗利益率が最も高く、60％に達しています。 2つ目は、業界同盟におけるリサイクル処理の形態であり、粗利益率は45％です。しかし、この2つの方法のうち、前者（第三者：小規模なワークショップで購入）は安全性と環境保護の問題があり、現在、小規模なワークショップはリチウムパワーリサイクル業界の大きな価値をまだ実現しておらず、取得価格は低いため、この方法は持続可能ではありません。後者（業界同盟）は、規制や法的な環境が不完全であるために現在実現可能性が低いものであり、将来のトレンドの1つになるでしょう。 ::他の3つのアプローチはより実現可能で持続可能ですが、バッテリーメーカーによる直接リサイクルとサードパーティの専門解体機関によるメーカーからの使用済みバッテリーの購入のモデル粗利益はより高いため、これら2つのアプローチが構成されると考えています。現在の主流のリサイクルモデル。

三元電池材料の回収率は、他のパワーセルよりも高くなっています。例えば、三元電池のみの回収を考えると、電池メーカーのリサイクルモデルや電池メーカーから使用済み電池を購入するサードパーティの解体モデルは投資価値が高い（2016年の粗利益率は55％に達すると推定）。それぞれ48％）

パワーリチウムパワーリサイクル業界は、今後5年間で徐々に標準化と規模拡大を実現すると考えています。産業同盟のリサイクルモデルは、産業発展の中期および後期に形成されることが期待されています。スケール効果があるため、粗利益率が高くなります。さらに、元の生産者のリサイクルモデルと生産者から使用済みバッテリーを購入するサードパーティの解体モデルは、依然として好調な経済状態にあります。

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