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リチウムイオン電池のリサイクル市場 2023-2043Li-ion Battery Recycling Market 2023-2043 IDTechExは、2043年までに約2380万トンのリチウムイオン電池がリサイクルされ、1億100万米ドルの有価金属に相当すると予測しています。リチウムイオン電池は、電気自動車（EV）や家電製品市場を支配しており、... もっと見る
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サマリー
IDTechExは、2043年までに約2380万トンのリチウムイオン電池がリサイクルされ、1億100万米ドルの有価金属に相当すると予測しています。リチウムイオン電池は、電気自動車（EV）や家電製品市場を支配しており、定置用エネルギー貯蔵に使用される主要な電池技術になると予想されます。しかし、リチウムイオン電池の持続可能性は、耐用年数終了時（EOL）を含むライフサイクル全体の管理に依存しています。さらに、コバルトなどの原材料の入手が懸念されるようになってきています。リチウムイオン電池をリサイクルすることで、電池金属の組み込み価値を回収し、循環型サプライチェーンを構築することができ、収益を生み出し、電池メーカーが電池材料の商品価格の変動から身を守ることができます。リチウムイオン電池のサプライチェーンに関わる関係者は、リサイクルの可能性を認識しており、リチウムイオン電池のリサイクル市場は、今後20年間で大きく成長すると予測されます。
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各社は、廃リチウムイオン電池の利用拡大に備えています。昨年は、リチウムイオン電池のリサイクル企業への投資や、リサイクル企業と電池メーカーとの新たなジョイントベンチャー（JV）の設立が相次いだ年でした。これらの戦略的パートナーシップの中には、電池メーカーがリサイクル業者にリサイクル原料を提供するものもあります。これにより、リサイクル業者に直接供給される原料の安定供給が促進されるとともに、電池メーカーは貴重な電池原料の一部をクローズドループの循環型サプライチェーン内に留めることができます。これにより、原料の採掘への依存度を下げることができ、環境面でもメリットがあります。また、他のJVでは、新しいリサイクル施設の建設計画を立てています。本レポートでは、地域、企業、リサイクル技術ごとに新規施設のロードマップを詳細に分析しています。
現在、リサイクル原料の大半は電池製造時のスクラップであり、その大半は中国に存在する。家電用バッテリーは、回収が困難なため、ほとんどがリサイクルされていません。しかし、EOL EVバッテリーの回収ネットワークを構築することは容易である。いくつかの国の拡大生産者責任（EPR）では、OEM（相手先商標製品製造者）が使用済みEVバッテリーを回収し、リサイクルする責任を負うことが義務付けられている。今後20年間は、EVの需要が急激に増加するため、EVバッテリーがリチウムイオン電池のリサイクル市場を支配することになりますが、製造スクラップは依然としてそれなりの規模の原料供給源となります。リサイクル業者は、原料の輸送コストを削減するために、電池製造施設の近くに施設を戦略的に併設するようになりました。
本レポートでは、リチウムイオン電池リサイクル市場の現状を、世界的な技術や政策の深堀りを含めて詳細に分析しています。現在、中国が最も広範な政策を実施していますが、EUやインドなど他の地域も独自の政策の実施を始めています。EUのBattey RegulationとインドのBattery Waste Management Rules 2022は、リチウムイオン電池の回収率、材料回収効率、新品の電池の最低リサイクル率に関する目標を示しており、時間の経過とともにその目標値は上昇します。これらの政策は、これらの地域におけるバッテリーリサイクルの需要を促進すると考えられます。米国政府はインフレ削減法（IRA）を通じて、電池部品生産と重要な電池鉱物の両方に適用される先進製造業生産クレジット（PTC）を提供しています。重要な電池用鉱物の40%（金額ベース）を北米のリサイクル業者から調達した場合、EV電池メーカーは税額控除の対象となる。厳密にはリサイクルに特化した政策ではないが、これはリサイクルを奨励し、米国内の電池メーカーとリサイクル業者との戦略的関係を形成することになる。
しかし、他の地域と比較して、米国には主要なバッテリーリサイクル企業が少なく、そのほとんどが主に黒色マスの生産に注力しています。このため、湿式冶金処理によって金属塩にさらに精製する必要があります。塩をさらに加工して、新しい正極前駆体材料を生産することができます。米国の一部の企業は、商業規模の湿式冶金リサイクルプラントを計画し始めたばかりである。したがって、米国で国産リサイクル鉱物を新型EV電池に広く導入することは、短期的には考えにくい。IDTechExは、世界のリチウムイオン電池リサイクル業者80社のデータ分析から、今後数年間に主要地域で計画されている複数の商業規模のリサイクルプラントと、最新の機械的、湿式冶金的、高温冶金的プロセス説明、直接リサイクル技術の開発について報告しています。
リチウムイオン電池の効率的なリサイクルに関する重要な問題のいくつかは、電池の回収と分解に起因しています。効率的な電池回収ネットワークがなければ、リサイクルされる電池の量が少なかったり、回収コストが高かったりして、経済的な電池リサイクルの妨げになる可能性があります。EV用バッテリーはOEM間で設計が標準化されていないため、バッテリーパックの分解は複雑で、これを安全に行うには熟練工が必要です。また、EV用バッテリーの$/kWhの価値は、家電用バッテリーと比較して低いと予想されることも問題です。このことは、リサイクル業者がリサイクルプロセスを経済的に成立させるためには、より多くの材料をより高いレベルの純度と効率で抽出する必要があることを意味しています。
もう一つの重要な論点は、引退したEV用バッテリーをリサイクルするか、セカンドライフ用途に再利用するかということです。電池を再利用しないことで、定置用エネルギー貯蔵などの用途に利用できる電池の価値が失われる可能性があります。しかし、再利用には多くの技術的な考慮が必要であり、そのうちの1つは、寿命が尽きたときの電池の健康状態（SOH）に依存する。使用履歴の異なる大量のEV用バッテリーを管理することは、困難な要因の一つです。再利用は、リサイクルプロセスを遅らせるが、電池の価値を最大化することができる。貴重な電池金属を再取得するためには、最終的にリサイクルが必要になる。本レポートでは、リチウムイオン電池のリサイクルの経済性と、その価値に影響を与える可能性のある主要な要因について説明します。
この調査レポートは、リチウムイオン電池のリサイクル市場について、2020年から2043年までの20年間の市場予測を、数量と市場金額の両方で掲載しています。予測の内訳は、地域、カソード化学、リチウムイオン電池分野（製造スクラップ、EV、定置用エネルギー貯蔵、家電）、回収された主要金属（リチウム、コバルト、ニッケル、マンガン、銅、アルミニウム）ごとに提供されます。EVは、電気自動車、小型商用車、トラック、バス、二輪車（スクーター、オートバイ）に分けられる。データはGWh、ktonnes、US$Bで提供されます。
本レポートでは、以下の情報を提供しています：
目次
Summary
本レポートでは、リチウムイオン電池リサイクル市場の現状を、世界的な技術や政策の深堀りを含めて詳細に分析しています。
この調査レポートは、リチウムイオン電池のリサイクル市場について、2020年から2043年までの20年間の市場予測を、数量と市場金額の両方で掲載しています。
リチウムイオン電池のリサイクル市場 2023-2043
主な掲載内容（目次より抜粋）
Report Summary
IDTechEx forecasts that by 2043, approximately 23.8 million tonnes of Li-ion batteries will be recycled, equivalent to US$101B in valuable metals. Li-ion batteries dominate electric vehicles (EV) and consumer electronics markets and are expected to be the main battery technology used in stationary energy storage. However, the sustainability of Li-ion batteries relies on their entire lifecycle management, including at end-of-life (EOL). Furthermore, the availability of raw materials such as cobalt is becoming a growing concern. By recycling Li-ion batteries, it is possible to recover the embedded value of battery metals and establish a circular supply chain, creating revenues and allowing battery manufacturers to shield themselves against volatile commodity prices of battery materials. Stakeholders involved in the Li-ion battery supply chain are recognizing the potential of recycling, and the Li-ion battery recycling market is projected to grow significantly over the next twenty years.
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Companies are preparing for the growing availability of waste Li-ion batteries. The past year has seen a growing number of investments in Li-ion battery recycling companies, as well as the forming of new joint ventures (JVs) between recyclers and battery manufacturers. Some of these strategic partnerships will see battery manufacturers providing recyclers with recycling feedstock. This will promote a more consistent and stable supply of feedstock directly to recyclers, while allowing battery manufacturers to keep some of their valuable battery materials within a closed loop circular supply chain. This will start to reduce reliance on mining for raw materials, which also brings environmental benefits. Other JVs establish plans for constructing new recycling facilities. Detailed analysis is provided in the report, detailing new facility roadmaps by region, company and recycling technique.
The majority of recycling feedstock currently comes from cell manufacturing scrap, with most of this residing in China. Most consumer electronics batteries are not recycled, due to the difficulty in collecting these. However, it will be easier to establish collection networks for EOL EV batteries. Extended producer responsibility (EPR) in several countries mandates that the original equipment manufacturer (OEM) is responsible for the collection of retired EV batteries for recycling. Over the coming two decades, the exponential growth in demand for EVs will see EV batteries dominating the Li-ion battery recycling market, while manufacturing scrap will still form a reasonably sized source of feedstock. Recyclers have started to strategically co-locate their facilities near cell manufacturing facilities to reduce feedstock transportation costs.
The report provides an in-depth analysis of the current state of the Li-ion battery recycling market, including a global technology and policy deep-dive. While China currently has the most extensive policies, other regions such as the EU and India have started to implement their own policies. The EU Battey Regulation and India 'Battery Waste Management Rules 2022' outline targets, which increase over time, for Li-ion battery collection rates, material recovery efficiencies and minimum recycled contents in new batteries. These policies will drive demand for battery recycling in these regions. Through the Inflation Reduction Act (IRA), the US government is offering an Advanced Manufacturing Production Credit (PTC), applying to both battery component production and critical battery minerals. If 40% (by value) of critical battery minerals are sourced from recyclers in North America, EV battery manufacturers will be eligible for the tax credit. While not strictly a recycling-specific policy, this will incentivize recycling and the forming of strategic relationships between battery manufacturers and recyclers in the US.
However, compared to other regions, the US has fewer major battery recycling companies, most of which primarily focus on the production of black mass. This requires further refining into metal salts via hydrometallurgical processing. Salts can be further processed to produce new cathode precursor material. Some US companies are only starting to plan commercial-scale hydrometallurgical recycling plants. Therefore, wide-scale implementation of domestically sourced recycled minerals in new EV batteries in the US is unlikely in the short-term. From analysis on data on 80 Li-ion battery recyclers worldwide, IDTechEx report on multiple commercial-scale recycling plants planned across key regions over the next few years, as well as up-to-date mechanical, hydrometallurgical and pyrometallurgical process descriptions, and developments in direct recycling techniques.
Some of the key issues regarding efficient Li-ion battery recycling stem from battery collection and disassembly. Without an efficient battery collection network, the current lower volume of batteries to be recycled or high cost of collection could hinder economical battery recycling. Due to EV batteries lacking design standardization across OEMs, battery pack disassembly is a complex procedure which requires a skilled workforce to perform this safely. Another issue is that the value of $/kWh within EV batteries is expected to be lower in comparison to consumer electronics batteries. This implies that recyclers will need to extract a greater amount of material at higher levels of purity and efficiency to make their recycling process economically viable.
Another key topic of discussion is whether to recycle or repurpose retired EV batteries for second-life applications. By choosing not to repurpose batteries, this potentially wastes some of the remaining value that these batteries could have in applications such as stationary energy storage. However, repurposing comes with many technical considerations, one of which depends on the State of Health (SOH) of the battery at EOL. Accounting for this across a large volume of retired EV batteries with different use histories is but one difficult factor to manage. Repurposing delays the recycling process but offers to maximize the value of the battery. Recycling will eventually be necessary to re-obtain valuable battery metals. The report discusses the economics of Li-ion battery recycling and the key factors that might impact its value.
This IDTechEx report provides twenty-year market forecasts on the Li-ion battery recycling market for the period 2020-2043, in both volume and market value. Forecast breakdowns are provided by region, cathode chemistry, Li-ion battery sector (manufacturing scrap, EVs, stationary energy storage and consumer electronics), and key metals (lithium, cobalt, nickel, manganese, copper and aluminum) recovered. EVs are split into electric cars, light-commercial vehicles, trucks, buses and two-wheelers (scooters and motorcycles). Data is provided in GWh, ktonnes, and US$B.
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