リサイクルと価値の強化：電力電池の「引退」の旅

今年はエネルギー不足現象が最も「人々の心に深く根付く」年と言えるでしょう。ここ数日、江蘇省や浙江省、東北3省などの地域では停電が実施され、「2日働いて5日休む」などの生産スケジュールが調整され、生産能力が制限されている。燃料エネルギーの不足によるものなのか、「デュアルカーボン」エネルギー消費制御の制約によるものなのかはわかりませんが、エネルギー問題がますます深刻化していることを反映しています。クリーンエネルギー、グリーンエネルギー、持続可能な開発は、世界のすべての国の将来の経済発展の主な目標です。

人間の活動の中でも、二酸化炭素排出量の大きな割合を占める運輸部門は、産業の変革や新エネルギーへのアップグレードに向けた重要な手段でもあります。 「総合新エネルギーへのカウントダウン」が始まった。自動車メーカーや各国は、燃料車の販売禁止のスケジュールを発表した。自動車の電動化の流れが加速しています。従来の燃料自動車にとって、電気自動車は単なる過去の競争相手ではありません。燃料車は急速に淘汰される状況に陥っています。

このような背景から、新エネルギー車は急速に成長しています。中国自動車工業協会のデータによると、中国の新エネルギー車の販売台数は2020年に136万7000台に達し、前年比10.9％増加した。中国の生産量と販売量は6年連続で世界第1位となった。 2021年上半期、新エネルギー車の国内販売台数は120.6万台に達し、前年同期比2倍に増加した。中国自動車工業協会は、今年の新エネルギー車の国内販売台数が前年比約76%増の240万台に達すると予想している。

新エネルギー車の急速な発展に伴い、動力電池の市場規模と動力電池リサイクルの市場規模はさらに拡大するでしょう。新エネルギー車の開発は2014年に始まり、今年は第一陣の動力電池の廃止のピークの年でもあります。パワーバッテリーが「引退」した後はどうすればいいのでしょうか?動力バッテリーのリサイクルにはどのような課題がありますか?動力電池リサイクルの今後の動向は？

最初の一連のパワーバッテリーが「死んだ」とき

充電と放電を繰り返すと、バッテリーの容量が低下し、寿命が短くなることはよく知られています。電気自動車に使用されている動力バッテリーの場合、バッテリー容量の低下が 20% を超えると、自動車の走行機能を満たすことができなくなります。このとき、動力電池は「引退」という状況に直面します。

パワーリチウム電池の耐用年数は一般的に5〜8年で、有効寿命は4〜6年です。中国招商証券研究報告の分析によると、動力電池の耐用年数が4～6年であることから計算すると、2014年に生産された動力電池は2018年に一括して廃棄期に入り始めた。わが国では2021年から動力電池第1バッチの廃棄のピーク期を迎えると予想される。

使用済みバッテリーの容量減衰が 20% ～ 40% の範囲であれば、バッテリーの二次利用、つまりカスケード利用を満たすことができます。一般的には、通信基地局、ソーラー街灯、UPS 電源、その他の小型エネルギー貯蔵分野で使用されます。バッテリー容量が40％以上低下した場合は、解体して直接リサイクルします。動力電池リサイクル市場は、電池リサイクルの方法によっても分けられており、カスケード利用モデルと分解リサイクルモデルの 2 つのビジネス モデルがあります。

動力電池メーカーは動力電池のリサイクルの責任を負うことが多いです。現在、大手動力電池企業は、戦略的提携や資本参加の形で素材企業や第三者リサイクル機関と協力し、電池リサイクル事業を展開しています。たとえば、有名なCATLとBYD。 CATLは2013年に早くもBrump Recyclingの買収を通じてバッテリーリサイクル事業に参入した。 2018年には上海汽車グループと戦略的提携を結び、新エネルギー車の動力電池のリサイクルと再利用を共同で推進した。

リチウム電池材料企業は、廃棄電池から主要な金属資源をリサイクルすることで産業閉鎖とコスト削減を完了します。代表的な企業としては、光華科技、GEM、華友コバルトなどがあり、これらの企業は鉱物などの資源を加工する自社事業を展開するほか、下流のリサイクル事業も取り入れ、レアメタル資源分野での原料供給のチャネルを広げ、安定した資源供給とコストを確保している。

カスケード活用ビジネスモデルの代表的企業はチャイナタワーです。チャイナタワーは自動車メーカーや動力電池メーカーと協力し、リサイクルネットワークを共同で構築・共有しています。現在、FAW、東風、JAC、BYD、NIOなど多くの新エネルギー車企業と戦略的協力協定を締結しています。これらの協力協定は、主に新エネルギー車の廃棄バッテリーのリサイクルと利用を目的としています。

正式な大企業が関与するこれらのリサイクル チャネルに加えて、いくつかの小規模なワークショップも関与しています。北京新聞は、これらの小規模工場が価格と訪問サービスを利用して、動力電池リサイクル事業で大きな市場シェアを獲得していると報じた。しかし、これらの小規模な工場は、技術力が不十分で、資源のリサイクル効率が低く、資格も不完全であり、安全性と環境面で大きなリスクを抱えています。

現在、わが国には「動力電池リサイクル」関連企業が15,000社あります。 2020年は企業登録数が爆発的に増加した年となり、年間を通じて合計2,579社が登録され、前年比253.3％の増加となりました。 2021年上半期の新規登録企業は9,435社で、前年同期比2,611.2％増加した。苦労なくして得るものなし。登録企業の爆発的な成長の背景には、大きな経済的見通しを持つ動力電池リサイクル市場への注目があります。中国自動車技術研究センターのデータによると、2020年に中国で廃棄された動力電池の累計量は20万トン（約25GWh）を超え、市場規模は100億元に達した。

動力電池のリサイクル市場はまだ初期段階にあります。現状は、急速に台頭する企業はなく、誰もがまだ手探りで成長しているという、混沌とした状況です。業界関係者によると、現段階ではカスケード利用の経済的価値は比較的低く、技術や業界標準もまだ形成されていないため、成長と発展の余地があるという。

バッテリーのリサイクルと分解は一定の規模に達していますが、多くの課題にも直面しています。

動力電池のリサイクルの障害

企業にとって、動力電池をリサイクルする主な理由は、企業内で閉ループリサイクルモデルを確立し、資源のリサイクルを実現できることです。新エネルギー自動車業界にとっても、探求する価値のある大きな価値があります。これにより、企業への原材料供給が増加するだけでなく、上流の金属資源への依存も軽減されます。利益、価値観、リスクは常に一緒に生まれてきました。チャンスと富の裏には、多くの課題とリスクも存在します。

動力バッテリーのリサイクルにおける課題は、主にバッテリー技術と構造材料に関連しています。 1 つ目は、動力電池メーカーが電池技術と商業情報の機密性に関して課している制限です。バッテリーメーカーにとって、バッテリー内の電力管理システムは重要な技術情報であるため、対応する読み取り権限も設定されることが分かっています。バッテリー容量が電気自動車の走行に耐えられないレベルまで低下した場合、リサイクル会社はバッテリーの寿命と摩耗を再テストする必要があります。リサイクルの難しさとコストが増加しました。

第二に、バッテリー材料自体によってもたらされる制限があります。動力電池には重金属などの有害物質が多数含まれています。例えば、三元電池に含まれるニッケル、コバルト、マンガンの各元素には一定の生物学的毒性があり、不適切な取り扱いは生態環境にダメージを与えます。使用済みバッテリーを解体、選別、修理、製錬してリチウム、コバルト、ニッケル、マンガンなどの金属元素を抽出する際には、抽出技術のレベルと汚染防止および制御に課題があります。バッテリー内の汚染物質は成熟した技術と設備を使用して処理する必要があり、事故の発生を減らすためにこれらの設備をアップグレードする必要があります。

最後に、業界の規範とポリシーを明確にする必要があります。動力バッテリー自体を規制する業界標準は存在しません。バッテリーはモデルや効率がそれぞれ異なり、評価基準や評価システムも適切ではありません。これにより価格設定の仕組みも不明確になり、小規模な工房が市場を混乱させる原因にもなります。バッテリーは小規模な作業所によって非公式に購入され、解体されており、地域の環境を汚染する原因にもなり、リサイクルプロセスは効果的に監督されていません。

現在、廃棄されたバッテリーのうち、実際に大手企業に流れているのは 30% 未満であるとされています。使用済みの動力用バッテリーが大量に非公式なルートに流れ込み、混乱したリサイクル状況を生み出しています。小規模な作業場に流れ込む電池は加工されて小型のパワーバンクに作られたり、単に新品の電池として偽装されたり、原始的な方法で貴金属が抽出されたりするため、安全上のリスクや環境汚染が生じます。

現在、主流の動力電池は主に三元リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池です。しかし、廃止された動力用バッテリーの最初のバッチは主にリン酸鉄リチウムバッテリーでした。経済効果の面では、リン酸鉄リチウム電池は主にカスケード利用に使用され、リサイクルや解体によるメリットは高くありません。三元系電池にはニッケル、コバルト、マンガンなどの希少金属が含まれているため、これらの金属元素を抽出して電池の正極材料を加工することができ、リサイクルや分解の価値が比較的高いです。しかし、三元電池が廃止されるまでにはしばらく時間がかかり、電池リサイクルによる利益は現時点では期待したほど大きくないことも意味しています。

業界全体の夜明けには時間がかかり、動力電池のリサイクルにはまだ長い道のりが残っています。

バッテリーリサイクルの未来：エネルギー貯蔵とリサイクル

二酸化炭素排出量の二重削減と燃料車の販売禁止を背景に、新エネルギー車の発展の見通しは無限大です。公安部の資料によると、今年6月末現在、国内の新エネルギー車の台数は603万台に達し、車両総数の2.06％を占めた。動力電池の廃棄ピーク期が近づくにつれ、動力電池のリサイクル市場も活況を呈し、新エネルギー自動車産業チェーンの発展における重要な一環となっている。

動力電池リサイクル産業チェーンにおける上流企業と下流企業間の協力は、避けられない発展の傾向です。動力電池リサイクルプロセス全体には多くの複雑なリンクが含まれており、業界の上流企業と下流企業間の調整が必要です。例えば、消費者側の自動車会社にとっては、消費者と直接つながり、チャネル面で集客できる一方、電池のリサイクルや素材製造能力に関する不利な点は電池会社と協力できる。カスケード利用市場が開放されるにつれ、電池メーカー、材料メーカーなどの「協力同盟」モデルに参加する自動車会社がますます増えるでしょう。

動力電池のカスケード利用においては、低速シナリオや通信基地局での使用以外に、エネルギー貯蔵に適した製品が開発されていません。しかし、この方向性は今後も重要な計画と探求です。以前、BrainPole は旅行の未来におけるエネルギー貯蔵の話題について言及しました。太陽エネルギー、風力エネルギー、水力エネルギーなどの間欠エネルギーは、非常に優れたクリーンな補助エネルギー源ですが、その獲得には相応の条件が必要であるため、エネルギー獲得のピーク時に多くのリソースが浪費されます。エネルギー貯蔵技術の開発により、これらの二次電池を有効活用し、再生可能エネルギーを貯蔵・統合し、新エネルギー車にフィードバックすることができれば、資源の有効活用にも大きく貢献することになるだろう。

動力電池業界にとって、最大の制約は、業界内で統一された仕様、標準、技術が存在しないことです。新エネルギー電池の電池交換・補充方法とリサイクルプロセスはいずれも相当のコストがかかり、特に業界の発展に抵抗をもたらしています。動力電池のリサイクルを規制する上での難しさの大部分は、業界の評価システムと標準モデルの不一致に関係しています。業界標準の標準化と統一が将来の発展の中核となります。市場の混乱を終わらせ、バッテリーリサイクル市場が好循環を生み出せるようにするためには、プログラム文書や規範的政策などをさらに改善し、実施する必要がある。

動力電池のリサイクル価値は自明です。企業や産業に利益をもたらすこと、あるいは省エネ、排出削減、環境保護に貢献することなど、グリーン経済の発展において重要な役割を果たします。業界標準が継続的にアップグレードされるにつれて、ますます多くのバッテリーが徐々に廃止の波に乗ろうとしています。動力電池の計画された生産能力と利点は徐々に実現され、業界全体に価値を提供し、グリーン経済生態系の成長を促進し、人間の移動活動による炭素排出量を大幅に削減します。