リチウム電池のリサイクル・再生

リチウム電池は、エネルギー密度が高くサイクル寿命が長いため、ポータブル電子機器、電気自動車、再生可能エネルギーシステムなどのさまざまな用途で広く使用されています。ただし、リチウム電池は時間の経過とともに容量が減少し、最終的には使用できなくなる可能性があります。リチウム電池のリサイクルと再生は、廃棄物を削減し、電池の寿命を延ばすのに役立ちます。

リチウム電池のリサイクルには、電池セルからリチウム、コバルト、ニッケル、銅などの貴重な材料を回収することが含まれます。回収された材料は、新しい電池や他の製品の製造に使用できます。乾式冶金、湿式冶金、バイオ冶金など、金属を回収するためのさまざまなプロセスを必要とするさまざまなリサイクル技術が利用可能です。

リチウム電池の再生には、電極間のイオンの流れを可能にする液体である電解液を交換することによって電池セルの容量を回復することが含まれます。このプロセスは、電気化学的若返り、超音波若返り、熱的若返りなどのさまざまな技術を使用して実行できます。

リチウム電池のリサイクルと再生はどちらも環境面でも経済面でもメリットがあります。リサイクルは、新しい原材料の需要を減らし、天然資源を保護し、鉱工業による環境への影響を軽減するのに役立ちます。リチウム電池を再生すると寿命が延び、新しい電池の必要性が減り、コストが節約されます。

技術を無駄にしないために、企業は古いバッテリーをリサイクルまたは再生する必要があります。

リチウムイオン電池をリサイクルする最初のステップは、正極 (電池の正極部分) を負極 (負極部分) から分離することです。リチウムイオン電池はリチウムを使用して電気を生成します。バッテリーが一定のレベルに達すると機能が停止するため、交換する必要があります。正極にはリチウムが含まれており、新しい電池を作るために再利用できます。

リチウムイオン電池のリサイクルの 2 番目のステップは、地域の規制に従って廃棄することです。これには、再利用するために販売したり、原材料にリサイクルしたりすることが含まれます。捨てられるものとその処分方法について厳格な規則がある都市にお住まいの場合は、バッテリーを処分する前に地方自治体の役所または廃棄物管理会社に問い合わせることをお勧めします。

リチウムイオン電池のリサイクルの最終ステップは、リチウムイオン電池をメーカーに返却し、メーカーが新しい部品を付けて再利用することです。これを行うには、古いデバイスをメーカーに返送するか、競合他社から新しいモデルを購入します。

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世界的な需要とシェア

近年、リサイクル・再生リチウム電池の需要の高まりによりシェア市場が急速に拡大しています。さらに、多くの海外企業が国内メーカーと提携して製品を国内で生産しています。

リチウムイオン電池の世界的なリサイクル市場には、コバルト、グラファイト、マンガン酸化物、ニッケル水素、およびこれらの電池の製造に使用されるその他の材料が含まれており、2025年までに少なくとも20億米ドル増加すると推定されています。

2021 年以降、廃棄されたバッテリーが環境に与える影響に対する意識が高まり、自動車やエレクトロニクスなどの業界でより持続可能な取り組みが推進され、リサイクルおよび再生リチウムバッテリーの世界的な需要が増加しました。

Grand View Researchのレポートによると、世界のリサイクルおよび再生リチウムイオン電池市場規模は2020年に18億2,000万米ドルと評価され、2021年から2028年まで9.4%の年平均成長率(CAGR)で成長すると予想されています。レポートでは、持続可能な慣行を促進する政府の規制、電気自動車の需要の増加、エネルギー貯蔵ソリューションの必要性などの要因が市場成長の主な要因として挙げられています。

リサイクルおよび再生リチウム電池のシェア市場に関しては、持続可能な電池ソリューションに対する需要の高まりに応えるために、いくつかの企業が登場しています。これらの企業には、Umicore、Li-Cycle、Retriev Technologies、American Manganese などが含まれます。これらの企業は、湿式冶金プロセスや乾式冶金プロセスなど、リチウム電池のリサイクルと再生にさまざまなアプローチを採用しています。

リサイクル・再生リチウム電池の需要が高まっており、その結果として市場が拡大しているようです。ただし、2021 年の私の知識限界日以降、状況が変わっている可能性があることは注目に値します。また、どの業界でも常に最新の動向を把握しておくことが重要です。

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リチウム電池原料価格

リチウム電池の原材料の価格は、世界的な需要と供給、生産コスト、市場競争などのいくつかの要因によって変動する可能性があります。リチウムイオン電池で使用される主な原材料には、炭酸リチウム、コバルト、ニッケル、マンガン、グラファイトなどがあります。

2023 年 5 月の時点で、これらの原材料の価格は次のとおりです。

炭酸リチウム: 炭酸リチウムの現在の価格は 1 トンあたり約 11,000 ドルですが、電気自動車やエネルギー貯蔵システムの需要の増加により、過去数年の平均価格よりも高くなっています。

コバルト: コバルトの価格は、サプライチェーンのリスク、採掘に関連する倫理的および環境上の問題、電池の需要の増大に対する懸念により、近年変動しています。 2023年5月現在、コバルトの価格は1トン当たり約5万ドルとなっている。

ニッケル: ニッケルは、リチウムイオン電池、特に電気自動車で使用される電池の重要な原材料です。ニッケル価格は近年比較的安定しており、1トン当たり1万8000ドルから2万ドル程度で推移している。

マンガン: マンガンは一部のリチウムイオン電池の正極材料として使用されており、その価格は他の原材料と同じ要因によって影響を受けます。 2023 年 5 月の時点で、マンガンの価格は 1 トンあたり約 2,500 ドルです。

グラファイト: グラファイトはリチウムイオン電池の負極材料として使用されますが、需要と供給により価格変動の影響を受けます。 2023 年 5 月の時点で、黒鉛の価格は 1 トンあたり約 1,200 ドルから 1,500 ドルです。

これらの価格は、市場の状況、世界的な需要と供給、その他の要因に応じて急速に変化する可能性があります。

リチウムイオン電池リサイクル市場の動向

世界のリチウムイオン電池リサイクル市場は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。リチウムイオン電池は、現在入手可能な電池技術の中で最もコスト効率が高く、環境に優しい技術の 1 つです。現在の技術開発レベルと製造プロセスの進歩により、リチウムイオン電池の需要が高まることが予想され、リサイクル材料の需要もさらに高まると考えられます。

リチウムイオン電池のリサイクル技術は、従来の二次電池とは異なります。主な違いは、リチウムイオン電池がラミネート紙やプラスチックフィルムではなく、薄い箔基板上に構築されていることです。これにより、安全性、信頼性、性能特性の点で従来の充電式バッテリーに比べて大きな利点が得られます。

リチウムイオン電池リサイクル市場の主な成長原動力には、スマートフォン、ラップトップ、タブレットなどの電子製品の開発が含まれます。電気自動車やハイブリッド自動車などのエネルギー貯蔵装置の需要の増加。廃棄物の処理による環境汚染への懸念の高まり。バージン原料の代替品としてリサイクル材料の需要が増加。この業界で使用される製造ツールにおける高度なエンジニアリング技術の適用が増加しています。古い電子機器から発生する有毒廃棄物に対する消費者の懸念の高まり。中国やインドなどの新興国からの需要の増加