В условиях глобального ускорения перехода к чистой энергетике литий-ионные аккумуляторы, как ключевые устройства хранения энергии, широко используются в электромобилях, системах накопления энергии и различных электронных продуктах. Однако срок службы литий-ионных аккумуляторов ограничен. С их масштабным применением, образование большого количества отработанных аккумуляторов привлекло большое внимание со всех сторон к переработке ресурсов и охране окружающей среды. С точки зрения международного рынка, текущая ситуация с переработкой литий-ионных аккумуляторов полна возможностей, но в то же время она также сталкивается со многими вызовами.​

I. Масштаб и потенциал международного рынка переработки​

В последние годы мировой рынок переработки литий-ионных аккумуляторов неуклонно расширяется. Поскольку первая партия аккумуляторов, выпущенных на рынок, постепенно встречает «волну выхода из эксплуатации», рыночный спрос на переработку аккумуляторов быстро вырос. Согласно прогнозам соответствующих институтов, к 2030 году мировой объем списанных аккумуляторов взлетит до 1483 ГВтч/год. В рамках этой глобальной тенденции разные страны и регионы также демонстрируют разные тенденции развития.​

В других частях Азии мощность переработки Индии составляет 89 900 тонн/год, в то время как Япония и Южная Корея имеют относительно более низкую мощность переработки, составляющую 6 000 тонн/год и 28 000 тонн/год соответственно. Однако все эти страны планируют дальнейшее расширение своих мощностей по переработке, а другие азиатские страны и регионы также активно строят новые перерабатывающие предприятия.​

Общая мощность переработки в Северной Америке в настоящее время составляет 144 000 тонн/год, что явно недостаточно по сравнению с ожидаемым ростом производства и применения литий-ионных аккумуляторов. Тем не менее, федеральное правительство США активно оказывает финансовую поддержку для содействия строительству новых перерабатывающих предприятий и улучшению существующих, стремясь увеличить существующую мощность переработки до более чем 300 000 тонн/год. Например, Управление программ кредитования Министерства энергетики США предоставило условный кредит в размере 375 миллионов долларов США компании Li-Cycle US Holdings, занимающейся переработкой литий-ионных аккумуляторов и экономикой замкнутого цикла, для строительства предприятий по переработке литий-ионных аккумуляторов в Северной Америке.​

В настоящее время Европа имеет мощность переработки более 20 000 тонн/год, распределенную во многих странах, таких как Великобритания, Франция и Германия. С введением в действие «Нового регламента по аккумуляторам» ЕС в 2023 году, европейская индустрия переработки аккумуляторов вступила в период значительного расширения, при этом многие предприятия расширяют масштабы своего бизнеса или строят новые предприятия. Ожидается, что это расширение приведет к увеличению мощности переработки в Европе до более чем 1,12 миллиона тонн/год, среди которых Шотландия, Венгрия и Италия развиваются относительно быстро, при этом только мощность переработки Шотландии достигает 350 000 тонн/год. Umicore, бельгийская многонациональная компания, занимающаяся технологиями материалов и переработкой, планирует построить крупнейший в Европе завод по переработке аккумуляторов с ожидаемой мощностью переработки 150 000 тонн/год.​

Из этих данных нетрудно увидеть, что мировой рынок переработки литий-ионных аккумуляторов процветает. Большое количество отработанных аккумуляторов обеспечивает достаточным «сырьем» для перерабатывающей промышленности, а растущая мощность указывает на то, что отрасль вот-вот вступит в период взрывного роста, содержащего огромные возможности для бизнеса.​

II. Возможности, предоставляемые продвижением и надзором международной политики​

Чтобы стандартизировать развитие индустрии переработки литий-ионных аккумуляторов, страны мира ввели соответствующие политики.​

ЕС укрепил стандарты устойчивого развития аккумуляторной промышленности посредством «Нового регламента по аккумуляторам» и создал механизм надзора на протяжении всего жизненного цикла. Этот механизм окажет глубокое влияние на всю цепочку создания стоимости аккумуляторов от производства до переработки, способствуя развитию европейской индустрии переработки аккумуляторов в более стандартизированном и устойчивом направлении. Хотя строгие стандарты политики предъявляют более высокие требования к предприятиям, они также призывают предприятия увеличить инвестиции в исследования и разработки и улучшить технический уровень, чтобы занять более выгодное конкурентное положение на мировом рынке. Ожидается, что некоторые европейские предприятия, которые смогут первыми соответствовать требованиям политики, получат больше возможностей для сотрудничества и долей рынка на международном рынке.​

В настоящее время Соединенные Штаты еще не ввели федеральную политику переработки литий-ионных аккумуляторов, но Агентство по охране окружающей среды США заявило, что разрабатывает предлагаемое руководство, которое направлено на отделение литий-ионных аккумуляторов от текущих общих руководящих принципов по отходам и включение их в новую и независимую категорию общих отходов. Ожидается, что это предлагаемое руководство будет опубликовано в середине 2025 года. После реализации этой политики она создаст более упорядоченную рыночную среду для местных предприятий по переработке литий-ионных аккумуляторов в Соединенных Штатах, стимулирует их инновационную активность, привлечет больше предприятий к вступлению в эту область и будет способствовать быстрому развитию индустрии переработки литий-ионных аккумуляторов в США.​

III. Возможности в области технологического развития и инноваций​

На техническом уровне технологии переработки литий-ионных аккумуляторов постоянно совершенствуются, в основном включая гидрометаллургию, пирометаллургию и процессы прямой переработки. Институт Фраунгофера по переработке материалов и стратегии ресурсов в Германии оценил, что каждый килограмм переработанного литий-ионного аккумулятора может снизить выбросы в эквиваленте диоксида углерода на 2,7–4,6 килограмма, среди которых прямая переработка имеет наиболее выдающиеся экологические преимущества. Некоторые международные предприятия успешно разработали новые химические процессы, которые могут полностью отделять медную фольгу от материалов положительного и отрицательного электродов, достигая коэффициента извлечения, близкого к 100%.​

Цифровые решения, такие как цифровые двойники, блокчейн, облачные вычисления и искусственный интеллект, также начали появляться в международной индустрии переработки аккумуляторов. С точки зрения отслеживания материалов на протяжении всего жизненного цикла, с помощью технологии блокчейн можно записывать и отслеживать информацию о литий-ионных аккумуляторах от производства, использования до переработки, обеспечивая отслеживаемость каждой ссылки и повышая прозрачность и надежность переработки. При оптимизации процесса переработки искусственный интеллект может интеллектуально оптимизировать процесс переработки на основе большого объема исторических данных и данных мониторинга в реальном времени, повышая эффективность переработки и коэффициент извлечения ресурсов. Используя технологию цифровых двойников, можно создать виртуальную модель завода по переработке аккумуляторов, а также смоделировать и проверить различные схемы переработки в виртуальной среде, чтобы заранее выявить потенциальные проблемы и внести улучшения, снижая риски и затраты в реальном производстве. Применение этих цифровых технологий значительно повысило эффективность переработки, улучшило отслеживаемость, обеспечило мощную поддержку предприятиям в снижении затрат и повышении конкурентоспособности, а также открыло новые бизнес-модели и рыночные пространства.​

IV. Существующие проблемы и вызовы​

Хотя индустрия переработки литий-ионных аккумуляторов полна возможностей, она по-прежнему сталкивается со многими сложными проблемами.​

Большое количество предприятий «кустарного» типа серьезно нарушило рыночный порядок, и эта ситуация не является редкостью на международном рынке. Эти «кустарные мастерские» обычно не имеют разрешений на экологическую экспертизу и квалификации по безопасности производства, но они конкурируют за источники товаров по цене на 20–30% выше, чем у формальных предприятий. Например, в некоторых регионах небольшие мастерские разбирают аккумуляторы простым и грубым способом, что не только наносит большой ущерб окружающей среде, но и затрудняет для формальных предприятий получение достаточного сырья, не позволяя им работать на полную мощность и попадая в затруднительное положение «нечего есть».​

Кроме того, высокая стоимость переработки аккумуляторов также является общей проблемой. Большие капиталовложения требуются в такие звенья, как покупка и обслуживание перерабатывающего оборудования, обучение профессионального и технического персонала, а также транспортировка и хранение. Более того, из-за постоянного совершенствования аккумуляторных технологий, технологии переработки также нуждаются в постоянных исследованиях, разработках и улучшениях, что еще больше увеличивает стоимость. В то же время большие колебания рыночных цен также создают большие операционные риски для перерабатывающих предприятий. Цены на ключевые металлы, такие как литий, никель и кобальт, содержащиеся в аккумуляторах, зависят от различных факторов, таких как рыночный спрос и предложение, а также международная политическая и экономическая ситуация, и цены колеблются, что затрудняет для перерабатывающих предприятий точную оценку затрат и выгод, что влияет на долгосрочное и стабильное развитие предприятий.​

В целом, с точки зрения международного рынка, индустрия переработки литий-ионных аккумуляторов имеет широкие перспективы и большой потенциал в области переработки ресурсов и охраны окружающей среды. Хотя существует много проблем, с постоянным продвижением политики национального правительства, непрерывными технологическими инновациями и постепенным совершенствованием рыночных механизмов, ожидается, что эти проблемы будут постепенно решены. Предприятия должны воспользоваться текущими возможностями, увеличить инвестиции в технологические исследования и разработки, улучшить свои собственные возможности, чтобы занять выгодное положение в будущей рыночной конкуренции. В то же время правительство, предприятия и все слои общества должны работать вместе, укреплять сотрудничество, стандартизировать рыночный порядок и способствовать здоровому и упорядоченному развитию индустрии переработки литий-ионных аккумуляторов.