Сталий розвиток
Переробка літію проти політики: що блокує масштабування?
Securities.io дотримується суворих редакційних стандартів і може отримувати винагороду за перевірені посилання. Ми не є зареєстрованим інвестиційним консультантом, і це не є інвестиційною порадою. Будь ласка, перегляньте наші розкриття партнерів.
Здобуток літію: видобуток проти переробки (що масштабується швидше?)
З тенденцією електрифікації літій швидко став важливим світовим товаром, майже повністю зумовленим впровадженням електромобілів.
джерело: Statista
Хоча інші хімічні склади акумуляторів, такі як натрій-іонні, розглядаються для масового виробництва, літій все ще залишається королем хімічних речовин для акумуляторів завдяки своїм винятковим електричним властивостям.
Тож протягом останніх кількох років попит на літій постійно зростав, збільшившись майже в чотири рази між 2020 і 2025 роками.
джерело: Журнал екологічного менеджменту
Наразі більша частина літію видобувається з концентрованих родовищ, або з розсолів (багатих на мінерали вод), або з мінеральних родовищ, що називаються сподуменом.
Новим джерелом літію, ймовірно, стане переробка старих акумуляторів. Але це вимагатиме розвитку відповідної технологічної бази, побудови відповідної інфраструктури та міцної правової та регуляторної бази.
Як переробка літію вплине на його виробництво в майбутньому, нещодавно детально обговорили дослідники з австралійського Університету Едіт Коуен та Університету Західної Австралії у своїй статті.1 опубліковано в журналі «Управління навколишнім середовищем» під назвою «Комплексний огляд відновлення літію з літій-іонних акумуляторів та сподумену".
Джерела літію
Від розсолів та сподумену до літію акумуляторного класу
Найближчим часом очікується найбільше зростання виробництва літію в Австралії та її багатих ресурсах сподумену. Паралельно з цим також зростає видобуток з розсолів, переважно в Чилі та Аргентині, а також частково в Китаї, але повільнішими темпами.
джерело: Журнал екологічного менеджменту
Зі старінням акумуляторів вони дедалі більше стають значним джерелом легкодоступного наземного літію, особливо враховуючи, що більшість акумуляторів для електромобілів будуть виведені з експлуатації, щойно їх заряд знизиться до 70-80% від початкового максимального рівня.
У 2023 році світове виробництво акумуляторів досягло ~2.5 ТВт·год; додані потужності у 2023 році були більш ніж на 25% вищими, ніж у 2022 році. Водночас попит на літій зріс ~30%.
Для порівняння, світові потужності з переробки перевищили 300 ГВт·год на рік у 2023 році, причому понад 80% цих потужностей розташоване в Китаї. Для порівняння, на Європу та Сполучені Штати припадає менше 2% світових потужностей з переробки. Таким чином, поточні потужності з переробки покривають лише 12% поточного виробництва батарей, яке також все ще більш ніж подвоюється кожні 2-3 роки.
Відходи акумуляторів електромобілів: масштаб, ризики та пожежна небезпека
За даними Greenpeace, з 2021 по 2030 рік у світі буде виведено з експлуатації приблизно 12.85 мільйона тонн літій-іонних акумуляторів для електромобілів. Щодо Китаю, численні галузеві прогнози вказують на ~3–3.5 мільйона тонн до 2030 року, що підкреслює нагальність масштабного збору та переробки.
Це може спричинити значне забруднення та екологічні ризики, оскільки літієві батареї містять складну суміш хімічних речовин, включаючи важкі метали. Тому переробка — це не лише питання зменшення впливу виробництва літію, але й уникнення інших видів забруднення.
Неперероблені батарейки також можуть спричиняти пожежі на звалищах, що в поєднанні з виробництвом метану на звалищах може мати катастрофічні наслідки.
Наземні та підземні пожежі можуть спричиняти утворення токсичних газів, таких як діоксини, фурани, леткі органічні сполуки (ЛОС), поліхлоровані біфеніли, хлорорганічні пестициди (Nair et al., 2019/01), поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), чадний газ, діоксид сірки та сірководень (ІСВ).
Переробка акумуляторів: Hydromet проти Pyromet проти прямого відновлення
Наразі існує три основні методи переробки відпрацьованих літієвих батарей: пірометалургія, гідрометалургія, та пряме відновлення.
джерело: ResearchGate
Загалом, ці методи лише трохи менш енергоємні, ніж виробництво літію з природних ресурсів, але значно зменшують решту впливу на навколишнє середовище.
Наприклад, переробка літієвих батарей зменшує викиди CO2, значно зменшує викиди SO2 (сірки) та може зменшити споживання води більш ніж наполовину у випадку пірометалургійних методів.
джерело: Журнал екологічного менеджменту
Як пірометалургія, так і гідрометалургія використовують так звану «чорну масу», або подрібнений акумулятор, що містить складну суміш металів і хімічних речовин.
З цих методів пірометалургія є найбільш забруднювальною з точки зору небажаних токсичних газів. Натомість гідрометалургія менш токсична, але вимагає більше водних ресурсів (але все ще набагато менше, ніж необроблені літієві руди).
Обидва типи переробки включають кілька етапів, кожен з яких створює свій власний тип забруднення, з яким потрібно боротися.
джерело: Журнал екологічного менеджменту
Проведіть пальцем, щоб прокрутити →
| Метод | Що вона робить | Плюси | мінуси | Найкраще для |
|---|---|---|---|---|
| Гідрометалургія | Вилуговує метали з чорної маси за допомогою водної хімії | Висока відновлюваність; менший рівень забруднюючих речовин у повітрі порівняно з пірохімічними речовинами; масштабованість для багатьох хімічних речовин | Більше споживання води; потрібне управління реагентами | NMC/NCA, потоки змішаної хімії |
| Пірометалургія | Плавить чорну масу у сплав; шлакує інші матеріали | Стійкість до змін у подачі; висока пропускна здатність | Більша кількість енергії та викидів в повітря; втрати графіту/літію без додаткових кроків | Потоки з високим вмістом кобальту (застарілі телефони/LCO), попередня обробка |
| Прямий (катод-катодом) | Відновлює мікроструктуру катода для повторного використання | Потенційно найнижче споживання енергії/хімічних речовин; збереження вартості | Специфічна для хімії; необхідна інтеграція ланцюга поставок | Стандартизовані хімічні склади для електромобілів у партнерстві з виробниками оригінального обладнання |
Прогалини в нормативних актах стримують переробку літію
Наразі більшість батарейок не переробляються, частково через недостатню ємність, частково через недостатнє регулювання.
Потрібна суворіша система, яка зобов'язує збирати та належно переробляти існуючі батарейки. Це не лише збільшить збір потенційно шкідливих відходів, але й забезпечить галузь передбачуваним обсягом матеріалів, що допоможе правильно визначити розмір інфраструктури переробки.
Вчені розглянули розподіл витрат на переробку та виявили, що збір, транспортування, розбирання акумуляторів та попередня обробка (дроблення або плавлення) становлять значну частину загальних витрат.
джерело: Журнал екологічного менеджменту
Як результат, оптимізація цих процесів шляхом належної політики, централізованого збору відходів та оптимізації місць переробки може значно підвищити прибутковість переробки літієвих батарей. І хоча кращі технології можуть знизити вартість інших етапів, ці початкові витрати є радше питанням політики.
Через низьке енергоспоживання та забруднення, політики повинні заохочувати гідрометалургію, а обрані ділянки в ідеалі повинні бути багатими як на енергію, так і на воду, щоб не навантажувати місцеві ресурси.
Проведіть пальцем, щоб прокрутити →
| Елемент політики | 2031 (мін. вміст переробленої сировини) | 2036 (мін. вміст переробленої сировини) | Цілі щодо відновлення матеріалів (до 2027/2031 років) | примітки |
|---|---|---|---|---|
| Кобальт | 16% | 26% | 90% / 95% | Промислові/EV/SLI акумулятори в обсязі |
| Літій | 6% | 12% | 50% / 80% | Цілі з відновлення застосовуються до переробних заводів |
| Нікель | 6% | 15% | 90% / 95% | Регламент ЄС (ЄС) 2023/1542 |
| Вести | 85% | 85% | - | Пороги кількості потенційних клієнтів залишаються незмінними |
Дослідження також виявило, що тип перероблених батарей значно впливає на прибутковість переробки.
«Дохід, отриманий від переробки акумуляторів LCO (літій-кобальт-оксидних) був у 7 разів більшим, ніж від акумуляторів LFP (літій-ферум-фосфатних) та в 10 разів більшим, ніж від акумуляторів LMO (літій-марганцевих)».
Оскільки акумулятори LFP стають дедалі поширенішими, у спробі зменшити витрати та залежність від поставок кобальту з Конго, це слід враховувати в політиці щодо переробки акумуляторів.
Підсумок: Політика визначатиме темпи переробки
Технологія переробки літію зараз стає більш зрілою, і гідрометалургія є явним переможцем над пірометалургією, враховуючи забруднення повітря (токсичні гази) та споживання енергії.
Однак, переробники стикаються з кількома проблемами, які вони не зможуть вирішити самостійно, і натомість потребують швидких дій законодавців.
Перший крок - це організувати набагато ефективніший збір використаних батарейокs, що може вимагати суворого зобов'язання виробників акумуляторів та електромобілів відстежувати та доводити відновлення продуктів, які вони раніше продавали населенню.
У цьому відношенні плани ЄС, які передбачають, що до 2031 року всі батареї повинні містити 6% переробленого літію, а до 12 року – до 2036%, ймовірно, недостатні.
Другим кроком буде правильно заохочувати впровадження гідрометалургії на підприємствах з переробки та запропонувати належні стимули з точки зору екологічного контролю.
Зрештою, будівництво переробних заводів є дуже капіталомісткою діяльністю, і державний сектор міг би надавати гранти, субсидії та позики з низькими відсотками для пришвидшення будівництваОскільки світові потужності з переробки вже значно відстають від поточних обсягів виробництва батарей, які також стрімко зростають, необхідні швидкі дії.
Зокрема, західним законодавцям слід звернути увагу на той факт, що їхні країни вже суттєво відстають від Китаю в переробці, що в довгостроковій перспективі може призвести до того, що в Китаї з'явиться нове важливе джерело металів для акумуляторів, а також багато нових робочих місць у сфері зеленої енергетики.
Ілюстрацією цієї тенденції є гігант акумуляторів CATL (Сучасна компанія Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK) вже передбачає, що 50% нових акумуляторів протягом 20 років не використовуватимуть корисні копалини, що видобуваються.і лише тому, що очікується, що попит зростатиме швидше, ніж пропозиція старіших акумуляторів.
CATL також будує власну мережу збору батарейок, Брунп переробка, маючи вже понад 240 пунктів збору, рівень відновлення 99.6% нікель, кобальт і марганецьта понад 10,000 XNUMX співробітників.
(Більше про CATL можна прочитати в наш спеціальний звіт про компанію)
Інвестування у виробництво та переробку літію
Альбемарле
(ALB )
Альбемарл є одним з найбільших виробників літію у світі, конкуренції з яким поступається лише одна зі світових гірничодобувних компаній Rio Tinto. (RIO ), партнер-виробник літієвих трикутників SQM (SQM ), та китайський Ganfeng Lithium (ГНЕНІ).
Albemarle має гірничодобувні підприємства в Південній Америці, Австралії та США, а також нафтопереробні заводи в США, Китаї та Німеччині.
джерело: Альбемарле
Потім сировину відправляють або до Китаю (джерела твердих порід), або до Ла-Негри, Чилі (розсоли).
джерело: Альбемарле
Історично зосереджуючись на видобутку літію, компанія Albemarle також просувається в переробку. Багато етапів, що використовуються під час переробки, ідентичні або схожі на ті, що використовуються під час переробки сирої руди, що надає Albemarle цінний досвід.
«Для нас у довгостроковій перспективі (чорна меса), ймовірно, буде ще одним ресурсом».
Зазвичай чорна маса, яка виходить після переробки, дуже схожа на концентрат, що виробляється на наших конверсійних активах. Тож я думаю, що це можливість для нас».
Мередіт Бенді - В.президент зі зв'язків з інвесторами та сталого розвитку в Albemarle
Albemarle має на меті побудувати завод з переробки літію на південному сході США пізніше цього десятиліття для обробки та переробки літію.
Це також буде важливим кроком для Albemarle, щоб не залишитися без нового джерела літію, яке могло б конкурувати з його поточним виробництвом з розсолу та сподумену.
Завдяки високій ліквідності та боргу, що утримується за низькою фіксованою ставкою, Albemarle також має хороші можливості витримати низькі ціни на літій протягом останніх кількох років, збільшуючи свою частку ринку порівняно з меншими, менш капіталізованими конкурентами.
(Ви можете прочитати більше про історію та бізнес Albemarle у нашому звіті, присвяченому компаніїПовний аналіз перспектив ринку літію також можна знайти у статті «…Інвестування в літій: основний метал для зеленого майбутнього»)
Посилання на дослідження
1. Асад Алі, Садія Афрін, Абдул Ханнан Асіф, Ясір Арафат, Мухаммад Різван Азхар. Комплексний огляд відновлення літію з літій-іонних акумуляторів та сподуменуЖурнал екологічного менеджменту. Том 391, вересень 2025 р., 126512.
