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クリティカル・マテリアル回収 2025-2045:技術、市場、プレーヤー


Critical Material Recovery 2025-2045: Technologies, Markets, Players

IDTechExは、2045年までに約330万トンの重要材料が二次原料から回収されると予測しており、これは1,100億米ドル以上の価値ある材料に相当する。使用済み機器、自動車、電気自動車、電子廃棄物、廃棄物スクラッ... もっと見る

 

 

出版社 出版年月 電子版価格 ページ数 言語
IDTechEx
アイディーテックエックス
2024年7月24日 US$7,000
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251 英語

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サマリー

IDTechExは、2045年までに約330万トンの重要材料が二次原料から回収されると予測しており、これは1,100億米ドル以上の価値ある材料に相当する。使用済み機器、自動車、電気自動車、電子廃棄物、廃棄物スクラップなどの二次原料は、貴重な重要材料の供給源として急速に台頭している。本レポートでは、二次原料の重要素材回収市場、主要技術、プレイヤーを特徴付けている。希土類元素、リチウムイオン電池技術金属、半導体、白金族金属を含む4つの主要な重要材料セグメントについて、最新の技術革新を調査している。IDTechExは、重要材料回収市場が2025年から2045年にかけて年平均成長率12.7%で成長すると予測し、価値機会の拡大を特定している。
 
2025年から2045年までの重要素材回収市場の年間価値
出典:IDTechEx
 
二次ソースからの重要材料回収は、増大する世界的な材料供給リスクと地域経済への影響を軽減することが期待される。リチウム、ニッケル、コバルト、希土類元素、白金族金属、シリコン、その他の半導体などの重要材料は、すべての現代技術を支えています。しかし、一次的な重要鉱床と加工工程の両方を含む、重要素材市場のサプライチェーンが地理的に大きく局在化していることは、多くの世界経済に大きなリスクをもたらしている。このような要因が、一次原料の代替として二次原料を利用する重要原料回収技術に対する強い市場牽引力を生み出している。
 
幸いなことに、二次原料は重要素材回収のための有力な供給源である。消費者、運輸、エネルギー、通信、工業の各分野における大量デジタル化という世界的なメガトレンドにより、大量の重要材料が機器や装置に集約されている。この結果、人為的な供給源に含まれる重要物質の含有量は、一次鉱床に含まれる量よりも高くなることが多い。使用済みとなる重要物質を含む機器の量が年々増加するにつれて、重要物質回収のための二次ソースの流れはますます貴重なものとなっている。本レポートでは、重要素材市場を評価し、主要な二次ソースの内容を分析し、2045年までに回収可能な二次原料の量を予測している。
 
本レポートで取り上げている重要物質の抽出・回収技術と主要な重要物質市場セグメント。
出典:IDTechEx
 
重要物質の回収技術はほぼ完成しており、二次的な材料源にどれだけ簡単に再利用できるかが問題である。一次鉱物処理のために開発された重要物質抽出・回収技術は、高い回収効率でスケーラブルであるため、二次原料の流れへの展開に適している。このような二次材料には、プラスチック、接着剤、フィルム、低価金属、無機材料など、重要材料が複雑に混在している。本報告書では、13の重要素材抽出・回収技術を評価し、二次素材における商業的応用に関するケーススタディを提供する。
 
将来的には、二次ソースからの重要な白金族金属(PGM)回収が2025年の市場価値シェアを独占するだろうが、リチウムイオン電池技術の金属と希土類元素市場は、その後急速に台頭するだろう。パラジウム、プラチナ、ロジウムの高い市場価値と自動車スクラップ中の高い密度は、数十年にわたって確立されたPGM二次ソース市場を定義してきた。しかし、脱炭素エネルギーと輸送技術における重要材料の統合が進むと、その関連用途への大幅な価値移転が促進されるであろう。2045年までに大量の電気自動車が使用済みとなるため、バッテリーからのリチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、駆動モーター磁石からの希土類元素が、回収可能な価値の圧倒的多数を占めるようになるでしょう。
 
本レポートは、重要な先端材料、持続可能性、リサイクル技術に関するIDTechExの幅広い専門知識を活用している。アナリストチームは、バッテリー、エネルギー貯蔵、電気自動車、水素経済、半導体など、重要材料に依存する新興技術市場を数十年にわたってカバーしてきた経験を基盤としている。
 
本レポートは、4つの主要な二次ソースセグメントに関する重要な材料回収技術に関する市場情報を提供する。本レポートは、世界的に特定された新たな重要素材と、それに関連する新たな二次ソースの回収機会を特徴づけています。その内容は以下の通りです:
 
二次ソースからの重要素材回収の背景と技術のレビュー:
  • 一次および二次ソースの重要物質に関する各抽出・回収技術の歴史と背景。
  • 二次ソースからの重要物質回収のために出現している重要技術の概要。
  • 全体を通しての重要な技術評価、ベンチマーク、比較。
  • 湿式冶金、乾式冶金、イオン液体、溶媒抽出、イオン交換、および直接リサイクル技術を含む、重要物質の抽出・回収技術に関する15のSWOT分析。
  • 主要な重要材料回収技術が二次資源に提示する進化する価値提案に関する議論。
 
主要な二次ソースセグメントにおける重要な材料回収技術の完全な市場特性化:
  • 希土類元素、リチウムイオン電池技術金属、半導体および電子廃棄物市場、白金族金属を含む重要材料市場セグメントの広範な特性評価。
  • 重要素材回収のための二次ソース市場における主要成長機会の特定。
  • 主要プレーヤーとビジネスモデルの分析
  • バリューチェーン/サプライチェーンの評価と市場マッピング
  • 各重要素材技術分野の商業的成功と欠点を特徴とするケーススタディを用いた批判的市場評価。
 
市場分析:
  • 20社以上の企業プロフィールを含む、各主要分野における重要な素材回収企業のレビュー。
  • 2025年から2045年までの、4つの二次ソースによる重要素材回収技術分野の市場予測。
 
主要な側面:
本レポートは以下の情報を提供します:
 
技術動向と主要プレーヤーの分析
  • 最近の業界会議(Materials Research Exchange 2024、Battery Show 2023(北米・欧州)、Hydrogen Technology Conference & Expo 2023(北米・欧州)を含む)の最新情報。
  • 背景、回収技術の説明、ビジネスモデルと市場の分析、SWOTとIDTechEx分析。
  • 各二次ソースと回収技術に関する多数のケーススタディ。
  • 各技術分野のプレーヤーとバリューチェーンの特定、サプライヤーディレクトリ付き。
  • 最近の技術革新とその商業的意味合いについての考察。
 
市場予測と分析:
  • 素材、技術分野、二次ソース別に区分した、重要素材価値の20年間の重要素材回収市場予測。
  • 各二次ソース市場セグメントにおける、20年間の重要素材重量回収市場予測。

 



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目次

1. 要旨
1.1. 重要素材とは
1.2. クリティカルな素材は世界的に増加している
1.3. 一次および二次資料からの重要資料の回収
1.4. 二次資源からの重要物質回収技術
1.5. 重要素材回収のための確立された二次ソースと新たな二次ソース
1.6. 二次ソースからの重要素材回収のビジネスモデル
1.7. 20年間の世界回収重要素材全体予測、年間金額予測、2025-2045年
1.8. 白金族金属からリチウムイオン電池技術用金属への重要な材料回収価値の移転を推進する電化
1.9. 重要素材抽出技術の概要
1.10. 重要物質抽出技術の技術準備評価
1.11. 重要な材料抽出法を主要性能指標で評価
1.12. 重要素材抽出技術の価値提案の進化
1.13. 重要素材回収技術の概要
1.14. 重要な金属回収技術の評価と比較
1.15. 二次材料からの重要な材料回収技術 - 主要な調査結果
1.16. 二次ソースからの重要希土類元素の回収 - 主要な結論
1.17. 希土類磁石市場の展望
1.18. 重要なリチウムイオン電池技術の金属回収 - 重要な結論
1.19. リチウムイオン電池リサイクル技術の展望
1.20. 重要な半導体材料:高まる需要とサプライチェーンの課題
1.21. 二次ソースからの重要な半導体材料の回収 - 主要な結論
1.22. 二次資源からの重要な白金族金属回収 - 主要な結論
1.23. IDTechEx購読でさらにアクセス
2. 市場予測
2.1. 予測方法
2.2. 再生可能エネルギー利用による二次ソースの途絶
2.3. 重要なリチウムイオン電池の金属価格の前提
2.4. 重要な白金族金属価格の前提
2.5. 20年間の世界回収重要素材全体予測、年間重量予測、2025-2045年
2.6. リチウムイオン電池を除く20年間の世界回収重要材料全体予測、年間重量予測、2025-2045年
2.7. 2025-2045年、金属別回収重要材料の世界全体予測、年間重量予測
2.8. リチウムイオン電池用金属を除く、20年間の元素別世界回収重要材料全体予測、年間重量予測、2025-2045年
2.9. 世界の回収重要材料、元素別年間重量予測(トン)、2025-2045年 - 要約
2.10. 20年間の世界回収重要素材全体予測、年間金額予測、2025-2045年
2.11. リチウムイオン電池を除く20年間の世界回収重要材料全体予測、年間金額予測、2025-2045年
2.12. 白金族金属からリチウムイオン電池用金属への重要な材料回収価値の移転を推進する電化
2.13. 20年間の世界回収重要希土類元素予測、年間重量予測、2025-2045年
2.14. 重要希土類元素回収量の世界20年予測、二次ソース別、年間重量比率予測、2025-2045年
2.15. 重要希土類元素の世界回収量20年予測、年間金額予測、2025-2045年
2.16. リチウムイオン電池からの20年間の世界回収重要材料、年間重量予測、2025-2045年
2.17. リチウムイオン電池からの20年間の世界回収重要材料、年間金額予測、2025-2045年
2.18. 重要半導体材料の20年世界回収予測、年間重量予測、2025-2045年
2.19. シリコンを除く半導体材料の20年世界回収率予測、年間重量予測、2025-2045年
2.20. 重要半導体材料の20年世界回復予測、年間金額予測、2025-2045年
2.21. 20-year global recovered critical platinum group metal forecast, annual weight forecast,2025-2045
2.22. 20-year global recovered critical platinum group metal forecast, segmented by application market, annual weight forecast,2025-2045
2.23. 20-year global recovered critical platinum group forecast, annual value forecast,2025-2045
3. はじめに
3.1. 重要素材とは
3.2. クリティカルな素材は世界的に増加している
3.3. 一次および二次資料からの重要資料の回収
3.4. 一次ソースからの重要素材回収を確立
3.5. 二次資料からの重要資料の回収方法
3.6. 二次資源からの重要物質回収技術
3.7. 確立された重要白金族金属回収市場からの教訓
3.8. 二次ソースからの重要素材回収の市場促進要因
3.9. 重要素材回収のための確立された二次ソースと新たな二次ソース
3.10. 二次ソースからの重要素材回収のビジネスモデル
3.11. 重要な材料回収を可能にする技術革新と商業的革新を実現する
3.12. 重要物質回収報告書の内容と概要
4. 二次ソースからの重要素材抽出技術
4.1.1. 二次ソースからの重要素材抽出技術 - 各章の概要
4.1.2. 重要物質の抽出:序論と技術概要
4.1.3. 重要物質の抽出抽出技術
4.2. 重要素材抽出技術
4.2.1. 湿式冶金抽出
4.2.2. 二次材料からの湿式冶金法による金属抽出に使用される冶金剤
4.2.3. 重要物質の湿式冶金抽出のSWOT分析
4.2.4. 乾式製錬による抽出はじめに
4.2.5. 乾式製錬による抽出:方法
4.2.6. 重要物質の乾式製錬のSWOT分析
4.2.7. バイオ冶金はじめに
4.2.8. バイオリーチング・プロセスとその重要物質への適用性
4.2.9. バイオ冶金開発分野
4.2.10. 重要物質抽出のためのバイオ冶金のSWOT分析
4.2.11. イオン液体と深部共晶溶媒
4.2.12. イオン液体および深部共晶溶媒技術の商業化が直面する課題
4.2.13. 重要物質抽出のためのイオン液体と深部共晶溶媒のSWOT分析
4.2.14. 電気浸出抽出
4.2.15. 重要物質抽出のための電気化学的浸出のSWOT分析
4.2.16. 超臨界流体抽出
4.2.17. 超臨界流体抽出技術のSWOT分析
4.3. まとめと結論
4.3.1. 二次資料からの重要資料抽出の概要
4.3.2. 重要物質抽出技術の技術準備評価
4.3.3. 重要素材抽出技術および養子縁組の状態
4.3.4. 重要な素材抽出方法を主要指標で評価
4.3.5. 重要素材抽出技術の価値提案の進化
5. 二次ソースからの重要な材料回収技術
5.1.1. 二次資源からの重要な材料回収技術 - 章の概要
5.1.2. 重要な材料の回収:序論とプロセスの概要
5.1.3. クリティカルメタルの回収回収技術
5.2. 回収技術
5.2.1. 溶媒抽出による重要物質の回収
5.2.2. 溶媒抽出によるレアアース回収
5.2.3. 溶媒抽出によるリチウムイオン電池、燃料電池、電解槽からの重要金属回収と関連課題
5.2.4. 溶媒抽出回収技術のSWOT分析
5.2.5. イオン交換回収
5.2.6. イオン交換樹脂を用いた臨界金属抽出
5.2.7. イオン交換樹脂回収技術のSWOT分析
5.2.8. イオン液体(IL)と深部共晶溶媒(DES)の回収
5.2.9. イオン液体/深部共晶溶媒回収と電着の結合
5.2.10. イオン液体および深部共晶溶媒回収技術が直面する課題
5.2.11. 重要物質回収のためのイオン液体と深部共晶溶媒のSWOT分析
5.2.12. 沈殿による重要金属回収
5.2.13. 沈殿効率を高める選択的凝集と凝集
5.2.14. 重要物質回収のための沈殿のSWOT分析
5.2.15. バイオソープションによる臨界金属回収
5.2.16. 重要物質回収のためのバイオ吸収のSWOT分析
5.2.17. 電解採取による臨界金属回収
5.2.18. 電解採取によるリチウムイオン電池と家電廃棄物からのニッケルとコバルトの回収
5.2.19. 溶融塩電解による希土類酸化物(REO)処理
5.2.20. 重要物質回収のための新しい電解採取システムと技術革新の分野
5.2.21. 重要物質回収のための電解採取のSWOT分析
5.2.22. 直接回収のアプローチ水素減少法によるレアアース磁石のリサイクル
5.2.23. 直接回収のアプローチ焼結によるリチウムイオン電池正極の直接リサイクル
5.2.24. 直接臨界材料回収技術のSWOT分析
5.3. まとめと結論
5.3.1. 重要な金属回収技術の評価と比較
5.3.2. 二次資料からの重要な材料回収技術の概要
5.3.3. 二次材料供給源別の重要な材料回収技術の技術準備度
5.3.4. 重要な材料回収技術に対する要求の進化
6. 臨界希土類元素回収
6.1.1. レアアース回収 - 章の概要
6.1.2. 臨界希土類元素(REEs):はじめに
6.1.3. 重要な希土類元素(REEs):製品市場と用途
6.1.4. 重要な希土類元素(REE):一次原料サプライチェーンの地理的集中
6.1.5. 磁石用途に集中するレアアース需要
6.1.6. 希土類元素回収のための一次および二次材料の流れ
6.1.7. 二次資料中のレアアース含有量
6.2. レアアース回収技術
6.2.1. 重要な希土類元素回収技術の概要
6.2.2. ロングループとショートループのレアアース回収法
6.2.3. 水素減少によるショートループ希土類磁石リサイクル
6.2.4. 粉末冶金によるショートループ希土類磁石のリサイクル
6.2.5. ショートループ希土類磁石回収のSWOT分析
6.2.6. ロングループ・マグネット・リサイクル
6.2.7. ロングループ希土類磁石リサイクル:回収技術
6.2.8. 溶媒抽出によるロングループ磁石回収
6.2.9. イオン交換樹脂クロマトグラフィーによる希土類元素の回収
6.2.10. 電解と金属熱処理を用いた希土類酸化物(REO)処理
6.2.11. ロングループ希土類元素回収のSWOT分析
6.2.12. ショートループとロングループの希土類元素回収:概要と主要プレーヤー
6.3. レアアース回収市場
6.3.1. 新たなレアアース磁石リサイクルのバリューチェーン
6.3.2. 世界の希土類磁石の主要プレーヤー
6.3.3. レアアース回収を推進する重要なパートナーシップ
6.3.4. ショートループ磁石リサイクル技術は、ロングループ技術よりも年間処理量が多い。
6.3.5. 新興のレアアース回収技術は、二次的な供給源が明確化されるまで、十分に活用されない。
6.3.6. 二次資料の入手時期が不明確
6.3.7. 電気ローターからのレアアース磁石リサイクルのための前処理の課題
6.3.8. レアアース回収の成長を実現するための障壁と開発が必要な分野
6.4. 総括と展望
6.4.1. レアアース磁石回収技術の概要と展望
6.4.2. レアアース回収技術の技術準備
6.4.3. 希土類磁石市場の概要と展望
6.4.4. レアアース磁石リサイクルの革新領域
6.4.5. レアアース磁石リサイクルのバリューチェーン
7. 重要なリチウムイオン電池技術 金属回収
7.1.1. 重要なリチウムイオン電池技術の金属回収 - 章の概要
7.1.2. リチウムイオン電池の重要金属はじめに
7.1.3. リチウムイオンバッテリーのリサイクル推進要因
7.2. リチウムイオン電池の金属回収技術
7.2.1. リチウムイオン電池のリサイクルアプローチ概要
7.2.2. 乾式製錬リサイクル
7.2.3. 湿式冶金リサイクル
7.2.4. 湿式冶金によるリサイクル例
7.2.5. ダイレクト・リサイクル
7.2.6. リサイクル技術の比較
7.3. リチウムイオン電池の金属回収市場
7.3.1. EVバッテリーのリサイクル・バリューチェーン
7.3.2. リチウムイオン電池はいつリサイクルされるのか?
7.3.3. リチウムイオン電池のリサイクルは経済的か?
7.3.4. リチウムイオン電池リサイクルの経済分析
7.3.5. 正極化学物質がリサイクル経済性に与える影響
7.3.6. リサイクル経済における金属価格の影響
7.3.7. リサイクル規制と政策
7.3.8. リサイクル政策と規制マップ
7.3.9. セクターの関与
7.3.10. リサイクル技術と商業活動
7.3.11. グローバル・リサイクルの今後の能力拡張
7.4. 総括と展望
7.4.1. リチウムイオン電池の循環経済
7.4.2. リチウムイオン電池材料と市場ダイナミクス
7.4.3. メカニカル・リサイクルにおけるシュレッダーはパックレベルかモジュールレベルか?
7.4.4. リチウムイオン電池リサイクル技術の展望
7.4.5. 電気自動車用バッテリーのクローズド・ループ・バリューチェーン
8. 重要な半導体材料の回収
8.1.1. 半導体材料回収 - 章の概要
8.1.2. クリティカル半導体材料はじめに
8.1.3. 重要な半導体材料:高まる需要とサプライチェーンの課題
8.1.4. クリティカル半導体用途とリサイクル率
8.2. 電子廃棄物(e-waste)
8.2.1. E-wasteは急速に蓄積されているが、リサイクルは追いつかない
8.2.2. 主要アプリケーションにおける半導体含有率の格差と低さが回復を妨げている
8.2.3. 電子廃棄物からの重要な半導体回収は、より効果的な前処理に依存する
8.2.4. e-wasteからの重要半導体の回収
8.2.5. 二次ソースからのゲルマニウム回収を確立
8.2.6. 重要な半導体材料回収のビジネスモデル
8.3. 太陽光発電とソーラー技術
8.3.1. 太陽光発電パネルにおけるクリティカル半導体:はじめに
8.3.2. 太陽光発電におけるクリティカル半導体:セルスタックの構成と設計
8.3.3. 太陽光発電からの重要な半導体回収
8.3.4. 結晶シリコン太陽電池のシリコン回収技術
8.3.5. CdTe薄膜太陽電池からのテルル回収
8.3.6. ソーラーパネル・メーカーとリサイクル能力(I)
8.3.7. ソーラーパネル・メーカーとリサイクル能力(II)
8.4. 市場の概要と見通し
8.4.1. 重要半導体材料回収の結論と市場展望
8.4.2. 重要な半導体回収技術の技術準備
8.4.3. クリティカル半導体回復の市場促進要因、機会、障壁
8.4.4. 半導体の二次クリティカル材料の流れを解き放つために取り組まなければならない主な課題
9. 重要な白金族金属の回収
9.1.1. 白金族金属回収 - 章の概要
9.1.2. 重要な白金族金属はじめに
9.1.3. 重要な白金族金属:サプライチェーンに関する考察
9.1.4. 世界のPGM需要と用途区分
9.1.5. 重要な白金族金属:用途とリサイクル率
9.1.6. 過去のPGM価格変動率
9.1.7. 過去のイリジウム需給
9.2. 使用済み自動車触媒からのPGM回収
9.2.1. 自動車触媒における重要なPGM
9.2.2. クリティカル使用済み自動車触媒からのPGM回収
9.2.3. 自動車スクラップからのプラチナ、パラジウム、ロジウムの世界的回収量
9.2.4. 自動車触媒リサイクルの世界の主要企業
9.3. 9水素電解槽と燃料電池からのPGM回収
9.3.1. クリティカル水素経済のための金属
9.3.2. プロトン交換膜電解槽材料・部品
9.3.3. グリーン水素が重要素材に及ぼす影響
9.3.4. 技術進歩の重要性&PGMリサイクル
9.3.5. 新しいPEMEL触媒への移行における課題とPGMリサイクルの役割
9.3.6. 触媒コーティング膜(CCM)からの重要なPGMの回収
9.3.7. 燃料電池触媒からの重要なPGMのリサイクル
9.3.8. 燃料電池用触媒の主要サプライヤー
9.4. 市場の概要と見通し
9.4.1. クリティカルPGMの回収:結論と展望
9.4.2. 二次ソースからの重要なPGM回収の技術準備
9.4.3. 重要なPGM回収の成長機会と脅威
9.4.4. LIBとEV産業からの貴重な教訓は、水素技術からのPGM回収に適用できるか?
10. 会社概要
10.1. アキュレック・リサイクリング社
10.2. エース・グリーン・リサイクル
10.3. アセンド・エレメンツ
10.4. オーストラリアン・ストラテジック・マテリアルズ社(ASM)
10.5. バラード・パワー・システムズ
10.6. ケアスター(ケアマグ)
10.7. サーバ・ソリューションズ
10.8. エキシゴ・リサイクル
10.9. ファースト・ソーラー
10.10. フォートゥム
10.11. ヘレウス水素経済のための触媒
10.12. ハイプロマグ社
10.13. リチウムサイクル
10.14. リブレック
10.15. リチウム・オーストラリア
10.16. ローム
10.17. ノベオン・マグネティックス
10.18. オント・テクノロジー
10.19. ポスコ(バッテリーリサイクル)
10.20. プリモビウス
10.21. RecycLiCo
10.22. ソンイール・ハイテック
10.23. トレド・ソーラー
10.24. ユミコア
10.25. ヴェオリア(バッテリーリサイクル)

 

 

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Summary

この調査レポートでは、二次原料の重要素材回収市場、主要技術、プレイヤーについて詳細に調査・分析しています。
 
主な掲載内容(目次より抜粋)
  • 二次ソースからの重要素材抽出技術
  • 二次ソースからの重要素材回収技術
  • 重要希土類元素の回収
  • 重要なリチウムイオン電池技術の金属回収
  • クリティカルな半導体材料回収
  • 臨界白金族金属回収
 
Report Summary
IDTechEx forecasts that by 2045, approximately 3.3 million tonnes of critical materials will be recovered from secondary sources, equivalent to over US$110B in valuable materials. Secondary raw materials, including end-of-life equipment, automotive vehicles, electric vehicles, e-waste and waste scrap, represent a rapidly emerging source of valuable critical materials. This report characterizes the secondary source critical material recovery markets, key technologies, and players. The latest technical innovations are explored across four key critical material segments, including rare-earth elements, Li-ion battery technology metals, semiconductors, and platinum group metals. IDTechEx identifies a growing value opportunity, with the critical material recovery market forecast to grow at a CAGR of 12.7% from 2025-2045.
 
Annual value of critical material recovery market from 2025-2045. Source: IDTechEx.
 
Critical material recovery from secondary sources looks to alleviate growing global material supply risks and their impact on regional economies. Critical materials, such as lithium, nickel, cobalt, rare-earths elements, platinum group metals, silicon and other semiconductors underpin all modern technology. However, the high geographical localization of critical material market supply chains - both primary critical mineral deposits and processing steps - presents major risks to many global economies. These factors are creating a strong market pull for critical material recovery technology that utilizes secondary raw materials as an alternative to primary sources.
 
Fortunately, secondary raw materials are compelling sources for critical material recovery. Global megatrends in mass digitalization across consumer, transport, energy, communication, and industrial sectors have consolidated large volumes of critical materials into devices and equipment. The result of this is that content of critical materials in anthropogenically derived sources is often higher than in primary mineral deposits. As the volume of critical material containing equipment reaching end-of-life increases year-on-year, the secondary source stream for critical material recovery becomes ever more valuable. This report evaluates the critical material market, analyzing the content of key secondary sources and forecasting the volume of secondary raw materials recoverable by 2045.
 
Critical material extraction and recovery technologies and key critical material market segments covered in the report. Source: IDTechEx.
 
Critical material recovery technologies are largely ready to go, it is just a question of how easily they may be repurposed for secondary material sources. Critical material extraction and recovery technologies pioneered for primary mineral processing are scalable with high recovery efficiency, making them well-positioned for deployment in secondary source streams. A major challenge in deployment remains adapting the processes to the distinct composition of secondary materials, which contain complex mixtures of critical materials with plastics, adhesives, films, low value metals and inorganic material. This report evaluates 13 critical material extraction and recovery technologies, providing case studies on their commercial application in secondary sources.
 
Looking forward, critical platinum group metal (PGM) recovery from secondary sources will dominate market value share in 2025, but Li-ion battery technology metal and rare-earth element markets will emerge rapidly thereafter. The high market value of palladium, platinum, and rhodium and their high density in automotive scrap has defined the established PGM secondary source market for decades. However, growing consolidation of critical materials in decarbonized energy and transport technologies will drive a significant value transfer into their associated applications. As large volumes of electric vehicles reach their end-of-life by 2045, lithium, nickel, cobalt, and manganese from batteries and rare-earth elements from drive motor magnets will emerge to represent the overwhelming majority of recoverable value.
 
This report leverages IDTechEx's extensive cross-discipline expertise in critical advanced materials, sustainability, and recycling technologies. The analyst team builds on decades of experience covering emerging technology markets dependent on critical materials, including batteries, energy storage, electric vehicles, the hydrogen economy, and semiconductors.
 
This report provides market intelligence about critical material recovery technologies for four key secondary source segments. The report characterizes globally identified emerging critical materials and the associated emerging secondary source recovery opportunities. This includes:
 
A review of the context and technology behind critical material recovery from secondary sources:
  • History and context for each extraction and recovery technology with respect to both primary and secondary source critical materials.
  • General overview of important technologies emerging for secondary source critical material recovery.
  • Critical technical evaluation, benchmarking, and comparison throughout.
  • 15 SWOT analyses of critical material extraction and recovery technologies, including hydrometallurgy, pyrometallurgy, ionic liquids, solvent extraction, ion exchange, and direct recycling technologies.
  • Discussion on the evolving value proposition presented by key critical material recovery technologies for secondary sources.
 
Full market characterization of critical material recovery technology in key secondary source segments:
  • Extensive characterization of critical material market segments, including rare-earth elements, lithium-ion battery technology metals, semiconductors and e-waste market, and platinum group metals.
  • Identification of key growth opportunities within secondary source markets for critical material recovery.
  • Key player and business model analysis.
  • Evaluation and market mapping of value/supply chains.
  • Critical market evaluation using case studies featuring commercial successes and shortcomings for each critical material technology segment.
 
Market analysis throughout:
  • Reviews of critical material recovery players throughout each key sector, including over 20 company profiles.
  • Market forecasts from 2025-2045 for four secondary source critical material recovery technology areas, including full narrative, price assumptions, limitations, and methodologies for each.
 
Key aspects:
This report provides the following information:
 
Technology trends & key player analysis:
  • Updates from recent industry conferences (including Materials Research Exchange 2024, Battery Show 2023 (North America & Europe), Hydrogen Technology Conference & Expo 2023 (North America & Europe))
  • Background, description of the recovery technology, analysis of the business model and market, and SWOT and IDTechEx analysis.
  • Numerous case studies for each secondary source and recovery technology.
  • Identification of the players and value chains in each technical area, with supplier directories.
  • Discussion of recent technical innovations and their commercial implications.
 
Market Forecasts & Analysis:
  • 20-year critical material recovery market forecasts for critical material value, segmented by material, technology segment, and secondary source.
  • 20-year critical material recovery market forecasts for critical material weight for each secondary source market segment.


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Table of Contents

1. EXECUTIVE SUMMARY
1.1. What are critical materials
1.2. The number of critical materials is increasing globally
1.3. Critical material recovery from primary and secondary sources
1.4. Technologies for critical material recovery from secondary sources
1.5. Established and emerging secondary sources for critical material recovery
1.6. Business models of secondary source critical material recovery
1.7. 20-year overall global recovered critical materials forecast, annual value forecast, 2025-2045
1.8. Electrification driving transfer of critical material recovery value from platinum group metals to Li-ion battery technology metals
1.9. Critical material extraction technology overview
1.10. Technology readiness evaluation of critical material extraction techniques
1.11. Critical material extraction methods evaluated by key performance metrics
1.12. Evolution of the value proposition for critical material extraction technologies
1.13. Critical material recovery technology overview
1.14. Critical metal recovery technologies evaluated and compared
1.15. Critical material recovery technologies from secondary materials - Key findings
1.16. Critical rare-earth element recovery from secondary sources - Key conclusions
1.17. Rare-earth magnet market outlook
1.18. Critical Li-ion battery technology metal recovery - Key conclusions
1.19. Li-ion battery recycling technology outlook
1.20. Critical semiconductor materials: Rising demand and supply chain challenges
1.21. Critical semiconductor material recovery from secondary sources - Key conclusions
1.22. Critical platinum group metal recovery from secondary sources - Key conclusions
1.23. Access More With an IDTechEx Subscription
2. MARKET FORECASTS
2.1. Forecasting methodology
2.2. Discontinuity in secondary source availability from renewable energy applications
2.3. Critical Li-ion battery metal price assumptions
2.4. Critical platinum group metal price assumptions
2.5. 20-year overall global recovered critical materials forecast, annual weight forecast, 2025-2045
2.6. 20-year overall global recovered critical materials forecast, annual weight forecast, excluding from Li-ion batteries, 2025-2045
2.7. 20-year overall global recovered critical materials forecast by metal, annual weight forecast, 2025-2045
2.8. 20-year overall global recovered critical materials forecast by element, annual weight forecast, excluding Li-ion battery metals, 2025-2045
2.9. Global recovered critical materials, annual weight forecast, by element (ktonnes), 2025-2045 - Summary
2.10. 20-year overall global recovered critical materials forecast, annual value forecast, 2025-2045
2.11. 20-year overall global recovered critical materials forecast, annual value forecast, excluding from Li-ion batteries, 2025-2045
2.12. Electrification driving transfer of critical material recovery value from platinum group metals to Li-ion battery metals
2.13. 20-year global recovered critical rare-earth element forecast, annual weight forecast, 2025-2045
2.14. 20-year global recovered critical rare-earth element forecast, segmented by secondary source, annual weight proportion forecast, 2025-2045
2.15. 20-year global recovered critical rare-earth element forecast, annual value forecast, 2025-2045
2.16. 20-year global recovered critical materials from Li-ion batteries, annual weight forecast, 2025-2045
2.17. 20-year global recovered critical materials from Li-ion batteries, annual value forecast, 2025-2045
2.18. 20-year global recovered critical semiconductor material forecast, annual weight forecast, 2025-2045
2.19. 20-year global recovered critical semiconductor material forecast, annual weight forecast, excluding silicon, 2025-2045
2.20. 20-year global recovered critical semiconductor material forecast, annual value forecast, 2025-2045
2.21. 20-year global recovered critical platinum group metal forecast, annual weight forecast, 2025-2045
2.22. 20-year global recovered critical platinum group metal forecast, segmented by application market, annual weight forecast, 2025-2045
2.23. 20-year global recovered critical platinum group forecast, annual value forecast, 2025-2045
3. INTRODUCTION
3.1. What are critical materials
3.2. The number of critical materials is increasing globally
3.3. Critical material recovery from primary and secondary sources
3.4. Established critical material recovery from primary sources
3.5. How critical materials are recovered from secondary sources
3.6. Technologies for critical material recovery from secondary sources
3.7. Lessons from the established critical platinum group metal recovery market
3.8. Market drivers for critical material recovery from secondary sources
3.9. Established and emerging secondary sources for critical material recovery
3.10. Business models of secondary source critical material recovery
3.11. Enabling technological and commercial innovation required to unlock critical material recovery
3.12. Critical material recovery report content and outline
4. CRITICAL MATERIAL EXTRACTION TECHNOLOGY FROM SECONDARY SOURCES
4.1.1. Critical material extraction technology from secondary sources - Chapter overview
4.1.2. Critical material extraction: Introduction and technology overview
4.1.3. Critical material extraction: Extraction technologies
4.2. Critical material extraction technologies
4.2.1. Hydrometallurgical extraction
4.2.2. Lixiviants used in hydrometallurgical metal extraction from secondary material sources
4.2.3. SWOT analysis of hydrometallurgical extraction of critical material
4.2.4. Pyrometallurgical extraction: Introduction
4.2.5. Pyrometallurgical extraction: Methods
4.2.6. SWOT analysis of pyrometallurgical extraction of critical materials
4.2.7. Biometallurgy: Introduction
4.2.8. Bioleaching processes and their applicability to critical materials
4.2.9. Biometallurgy: Areas of development
4.2.10. SWOT analysis of biometallurgy for critical material extraction
4.2.11. Ionic liquids and deep eutectic solvents
4.2.12. Challenges facing commercialisation of ionic liquid and deep eutectic solvent technologies
4.2.13. SWOT analysis of ionic liquids and deep eutectic solvents for critical material extraction
4.2.14. Electroleaching extraction
4.2.15. SWOT analysis of electrochemical leaching for critical material extraction
4.2.16. Supercritical fluid extraction
4.2.17. SWOT analysis of supercritical fluid extraction technology
4.3. Summary and conclusions
4.3.1. Summary of critical material extraction from secondary sources
4.3.2. Technology readiness evaluation of critical material extraction techniques
4.3.3. Critical material extraction technologies and state of adoption
4.3.4. Critical material extraction methods evaluated by key metric
4.3.5. Evolution of the value proposition for critical material extraction technologies
5. CRITICAL MATERIAL RECOVERY TECHNOLOGY FROM SECONDARY SOURCES
5.1.1. Critical material recovery technology from secondary sources - Chapter overview
5.1.2. Critical material recovery: Introduction and process overview
5.1.3. Critical metal recovery: Recovery technologies
5.2. Recovery technologies
5.2.1. Critical material recovery by solvent extraction
5.2.2. Rare-earth element recovery by solvent extraction
5.2.3. Critical metal recovery from Li-ion batteries, fuel cells and electrolysers with solvent extraction and associated challenges
5.2.4. SWOT analysis of solvent extraction recovery technology
5.2.5. Ion exchange recovery
5.2.6. Critical metal extraction using ion exchange resins
5.2.7. SWOT analysis of ion exchange resin recovery technology
5.2.8. Ionic liquid (IL) and deep eutectic solvent (DES) recovery
5.2.9. Coupling ionic liquid / deep eutectic solvent recovery with electrodeposition
5.2.10. Challenges facing ionic liquid and deep eutectic solvent recovery technology
5.2.11. SWOT analysis of ionic liquids and deep eutectic solvents for critical material recovery
5.2.12. Critical metal recovery by precipitation
5.2.13. Selective coagulation and flocculation to enhance precipitation efficiency
5.2.14. SWOT analysis of precipitation for critical material recovery
5.2.15. Critical metal recovery using biosorption
5.2.16. SWOT analysis of biosorption for critical material recovery
5.2.17. Critical metal recovery by electrowinning
5.2.18. Nickel and cobalt recovery from Li-ion batteries and consumer electronics waste using electrowinning
5.2.19. Rare-earth oxide (REO) processing using molten salt electrolysis
5.2.20. Emerging electrowinning systems for critical material recovery and areas for innovation
5.2.21. SWOT analysis of electrowinning for critical material recovery
5.2.22. Direct recovery approaches: Rare-earth magnet recycling by hydrogen decrepitation
5.2.23. Direct recovery approaches: Direct recycling of Li-ion battery cathodes by sintering
5.2.24. SWOT analysis of direct critical material recovery technology
5.3. Summary and Conclusions
5.3.1. Critical metal recovery technologies evaluated and compared
5.3.2. Summary of critical material recovery technologies from secondary sources
5.3.3. Technology readiness of critical material recovery technologies by secondary material sources
5.3.4. Evolving requirements of critical material recovery technologies
6. CRITICAL RARE-EARTH ELEMENT RECOVERY
6.1.1. Rare-Earth Element Recovery - Chapter overview
6.1.2. Critical rare-earth elements (REEs): Introduction
6.1.3. Critical rare-earth elements (REEs): Product markets and applications
6.1.4. Critical rare-earth elements (REEs): Geographic concentration of primary material supply chain
6.1.5. Rare-earth element demand concentrating in magnet applications
6.1.6. Primary and secondary material streams for rare-earth element recovery
6.1.7. Rare-earth element content in secondary material sources
6.2. Rare-earth element recovery technologies
6.2.1. Overview of critical rare-earth element recovery technologies
6.2.2. Long-loop and short-loop rare-earth recovery methods
6.2.3. Short-loop rare-earth magnet recycling by hydrogen decrepitation
6.2.4. Short-loop rare-earth magnet recycling by powder metallurgy
6.2.5. SWOT analysis of short-loop rare-earth magnet recovery
6.2.6. Long-loop magnet recycling
6.2.7. Long-loop rare-earth magnet recycling: Recovery technologies
6.2.8. Long-loop magnet recovery using solvent extraction
6.2.9. Rare-earth element recovery using ion exchange resin chromatography
6.2.10. Rare-earth oxide (REO) processing using electrolysis and metallothermic processing
6.2.11. SWOT analysis of long-loop rare-earth element recovery
6.2.12. Short-loop and long-loop rare-earth element recovery: Summary and key players
6.3. Rare-earth element recovery markets
6.3.1. Emerging rare-earth magnet recycling value chain
6.3.2. Global rare-earth magnet key players
6.3.3. Key partnerships driving rare-earth element recovery
6.3.4. Short-loop magnet recycling technologies process more NdFeB magnets per year than long-loop technologies
6.3.5. Emerging REE recovery technologies face underutilization until secondary source streams are defined
6.3.6. Timeline for availability of secondary source materials streams unclear
6.3.7. Pre-processing challenges for rare-earth magnet recycling from electric rotors
6.3.8. Barriers to growth and areas requiring development for rare-earth element recovery growth to be realized
6.4. Summary and outlook
6.4.1. Rare-earth magnet recovery technology summary and outlook
6.4.2. Technology readiness of REE recovery technologies
6.4.3. Rare-earth magnet market summary and outlook
6.4.4. Innovation areas for rare-earth magnet recycling
6.4.5. Rare-earth magnet recycling value chain
7. CRITICAL LI-ION BATTERY TECHNOLOGY METAL RECOVERY
7.1.1. Critical Li-ion battery technology metal recovery - Chapter overview
7.1.2. Critical Li-ion battery metals: Introduction
7.1.3. Drivers for recycling Li-ion batteries
7.2. Li-ion battery metal recovery technologies
7.2.1. Lithium-ion battery recycling approaches overview
7.2.2. Pyrometallurgical recycling
7.2.3. Hydrometallurgical recycling
7.2.4. Recycling example via hydrometallurgy
7.2.5. Direct recycling
7.2.6. Recycling techniques compared
7.3. Li-ion battery metal recovery markets
7.3.1. EV battery recycling value chain
7.3.2. When will Li-ion batteries be recycled?
7.3.3. Is recycling Li-ion batteries economical?
7.3.4. Economic analysis of Li-ion battery recycling
7.3.5. Impact of cathode chemistries on recycling economics
7.3.6. Impact of metal prices on recycling economics
7.3.7. Recycling regulations and policies
7.3.8. Recycling policies and regulations map
7.3.9. Sector involvement
7.3.10. Recycling techniques and commercial activity
7.3.11. Global recycling future capacity expansions
7.4. Summary and outlook
7.4.1. Li-ion battery circular economy
7.4.2. Li-ion battery materials and market dynamics
7.4.3. Pack-level or module-level shredding in mechanical recycling?
7.4.4. Li-ion battery recycling technology outlook
7.4.5. Closed-loop value chain of electric vehicle batteries
8. CRITICAL SEMICONDUCTOR MATERIAL RECOVERY
8.1.1. Semiconductor material recovery - Chapter overview
8.1.2. Critical semiconductor materials: Introduction
8.1.3. Critical semiconductor materials: Rising demand and supply chain challenges
8.1.4. Critical semiconductors: Applications and recycling rates
8.2. Electronic waste (e-waste)
8.2.1. E-waste is rapidly accumulating but recycling struggles to keep up
8.2.2. Disparate and low semiconductor content in key applications is prohibiting recovery
8.2.3. Critical semiconductor recovery from e-waste will rely on more effective pre-processing
8.2.4. Recovery of critical semiconductors from e-waste
8.2.5. Established germanium recovery from secondary sources
8.2.6. Business model for critical semiconductor material recovery
8.3. Photovoltaic and solar technologies
8.3.1. Critical semiconductors in photovoltaic panels: Introduction
8.3.2. Critical semiconductors in photovoltaics: Cell stack composition and design
8.3.3. Critical semiconductor recovery from photovoltaics
8.3.4. Silicon recovery technology for crystalline-Si PVs
8.3.5. Tellurium recovery from CdTe thin-film photovoltaics
8.3.6. Solar panel manufacturers and recycling capabilities (I)
8.3.7. Solar panel manufacturers and recycling capabilities (II)
8.4. Market summary and outlook
8.4.1. Conclusions for critical semiconductor material recovery and market outlook
8.4.2. Technology readiness of critical semiconductor recovery technologies
8.4.3. Market drivers, opportunities and barriers for critical semiconductor recovery
8.4.4. Key challenges that must be addressed to unlock the secondary critical semiconductor material stream
9. CRITICAL PLATINUM GROUP METAL RECOVERY
9.1.1. Platinum group metal recovery - Chapter overview
9.1.2. Critical platinum group metals: Introduction
9.1.3. Critical platinum group metals: Supply chain considerations
9.1.4. Global PGM demand and application segmentation
9.1.5. Critical platinum group metals: Applications and recycling rates
9.1.6. Historical PGM price volatility
9.1.7. Historical iridium supply and demand
9.2. PGM recovery from spent automotive catalysts
9.2.1. Critical PGMs in automotive catalysts
9.2.2. Critical PGM recovery from spent automotive catalysts
9.2.3. Global recovery of platinum, palladium and rhodium from automotive scrap
9.2.4. Key global automotive catalyst recycling players
9.3. 9PGM recovery from hydrogen electrolyzers and fuel cells
9.3.1. Critical metals for the hydrogen economy
9.3.2. Proton exchange membrane electrolyzer materials & components
9.3.3. Green hydrogen's influence on critical materials
9.3.4. Importance of technological advancements & PGM recycling
9.3.5. Challenges in transitioning to new PEMEL catalysts and the role of PGM recycling
9.3.6. Recovering critical PGMs from catalyst coated membranes (CCMs)
9.3.7. Recycling of critical PGMs from fuel cell catalysts
9.3.8. Key suppliers of catalysts for fuel cells
9.4. Market summary and outlook
9.4.1. Critical PGM recovery: Conclusions and outlook
9.4.2. Technology readiness of critical PGM recovery from secondary sources
9.4.3. Opportunities and threats to growth for critical PGM recovery
9.4.4. What valuable lessons from the LIB & EV industries can be applied to PGM recovery from hydrogen technology
10. COMPANY PROFILES
10.1. Accurec Recycling GmbH
10.2. ACE Green Recycling
10.3. Ascend Elements
10.4. Australian Strategic Materials Ltd (ASM)
10.5. Ballard Power Systems
10.6. Carester (Caremag)
10.7. Cirba Solutions
10.8. Exigo Recycling
10.9. First Solar
10.10. Fortum
10.11. Heraeus: Catalysts for the Hydrogen Economy
10.12. HyProMag Ltd
10.13. Li-Cycle
10.14. Librec
10.15. Lithium Australia
10.16. Lohum
10.17. Noveon Magnetics
10.18. OnTo Technology
10.19. POSCO (Battery Recycling)
10.20. Primobius
10.21. RecycLiCo
10.22. SungEel Hi-Tech
10.23. Toledo Solar
10.24. Umicore
10.25. Veolia (Battery Recycling)

 

 

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