Le marché du recyclage de la masse noire a connu une croissance significative au cours des dernières années et il est prévu que les États-Unis seront en mesure de capter environ 13 % du marché mondial uniquement d'ici 2033. Parallèlement à cette croissance projetée, la capacité actuelle du pays à récupérer les matériaux ont été évalués à 35 500 tonnes par an. La région Asie-Pacifique est cependant leader sur le marché, avec la Chine, le Japon et la Corée du Sud en tête avec leur croissance industrielle rapide et leurs progrès dans le stockage des énergies renouvelables et l'électronique grand public associés aux véhicules électriques. Les politiques environnementales plus strictes de l'Europe les ont amenées à investir considérablement dans le recyclage de masse noire, ce qui stimule davantage le marché.

Le marché du recyclage de masse noire présente de nombreux avantages environnementaux : par exemple, il diminue l’empreinte carbone de l’extraction de matériaux vierges, réduit les émissions de gaz à effet de serre et préserve les ressources naturelles. Les processus de masse noire de recyclage des batteries lithium-ion conduisent à une économie de plus de 68 % du carbone intégré par rapport aux ressources extraites. Néanmoins, les défis concernent le problème de l’hétérogénéité des compositions chimiques des batteries, les coûts opérationnels élevés et les différents systèmes de régulation. De plus, les problèmes technologiques tels que les risques d’emballement thermique dans les batteries lithium-ion font partie des problèmes majeurs nécessaires pour que l’utilisation future soit économe en énergie et économique. Cependant, l’augmentation globale des taux de récupération et l’amélioration de la durabilité environnementale contribuent à faire du recyclage de masse noire un facilitateur clé de la transition vers une économie plus respectueuse de l’environnement. 

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Dynamique du marché 

Conducteur : la hausse des ventes de véhicules électriques augmente les volumes de batteries lithium-ion dépensés pour le recyclage

La forte augmentation des ventes de véhicules électriques fait partie des facteurs qui élargissent le marché du recyclage de masse noire à l’échelle mondiale. En 2023, le nombre mondial de ventes de véhicules électriques a dépassé 14,2 millions d'unités, contre 10,54 millions d'unités l'année précédente. La croissance dans ce secteur est en outre alimentée par les politiques gouvernementales promouvant les transports verts ainsi que par les préoccupations croissantes des consommateurs concernant l'environnement. Dans ce cas, cela signifie que le parc mondial cumulé de véhicules électriques a déjà dépassé les 30 millions. Ces progrès vigoureux ont entraîné une augmentation prochaine du nombre de batteries lithium-ion usagées, qui se produit généralement après 8 à 10 ans d'utilisation, d'où la nécessité de solutions de recyclage efficaces.

La quantité mondiale de batteries lithium-ion usagées augmente à un rythme alarmant. Le total intercontinental des batteries lithium-ion mises hors service était d'environ 600 000 tonnes en 2023 et 500 000 tonnes en 2022. Certaines estimations du marché du recyclage de la masse noire montrent que ce chiffre pourrait augmenter jusqu'à plus de 2 millions de tonnes chaque année d'ici 2030. Batteries au lithium Les types d'ions comprennent la masse noire, qui contient du cobalt, du lithium, du nickel et du manganèse. Étant donné que l’industrie de production de batteries aura besoin de ces métaux d’ici 2030, le marché semble avoir besoin de tous. En 2023, la valeur totale des matériaux récupérables issus des batteries de véhicules électriques en fin de vie était estimée à 6,5 milliards de dollars américains.

Les décideurs politiques et les gouvernements de plusieurs pays adoptent des lois plus strictes dans le but de réduire les déchets nocifs des batteries. La directive européenne sur les batteries, par exemple, fixe une exigence d'efficacité de recyclage de 70 % pour les batteries au lithium d'ici 2030. De plus, depuis 2023, plus de 5 000 stations de recyclage de batteries ont déjà été créées en Chine, ce qui a permis au pays de devenir leader sur le marché des véhicules électriques. . Cela a à son tour obligé les fabricants à mettre en place des filières appropriées de recyclage des batteries. À l’échelle mondiale, le marché du recyclage de masse noire connaît une demande accrue de recyclage à mesure que l’attention et la concentration sur la protection de l’environnement augmentent. Les législateurs déterminent efficacement le taux de recyclage des composants vitaux des batteries non seulement pour protéger l’environnement, mais également pour garantir la disponibilité des ressources à l’avenir.

Tendance : augmentation des investissements et des partenariats dans les infrastructures de recyclage des batteries à l'échelle mondiale 

Ces alliances stratégiques ont renforcé les technologies et les atouts du recyclage. Par exemple, Volkswagen s'est associé à Umicore pour créer une usine d'un milliard d'euros en Allemagne pour le recyclage des batteries et des matériaux cathodiques. De même, General Motors s'est associé à la startup canadienne Li-Cycle dans le but de recycler les déchets de batteries générés lors de la fabrication afin d'obtenir une récupération plus élevée des matériaux. Le financement gouvernemental est également important ; la Commission européenne a réservé jusqu'à 1,7 milliard d'euros en 2023 dans le cadre de l'Alliance européenne des batteries pour l'amélioration des installations de recyclage et les innovations sur les marchés des États membres.

L’infrastructure mondiale de recyclage des batteries connaît un développement considérable, aidé par des investissements et des associations plus importants. En 2023, l’investissement total dans les usines et les technologies de recyclage des batteries sur le marché mondial du recyclage de la masse noire a dépassé 3,5 milliards de dollars, soit 75 % de plus que l’année précédente. Le recyclage est considéré comme vital par les grands acteurs de l’automobile et de la technologie car il leur permet d’obtenir des matières premières et de respecter les lois environnementales. Tesla, par exemple, prévoyait de développer une usine de recyclage de batteries au Nevada, capable de recycler 50 000 tonnes de batteries par an et qui devrait coûter 375 millions de dollars.

Les économies en développement sur le marché du recyclage de masse noire suivent cette tendance. Le programme national indien de recyclage des batteries, entré en vigueur en 2023, a fixé un budget de 600 millions de dollars pour l'expansion des installations de recyclage et le développement de systèmes de collecte standardisés. Dans le même temps, les collaborations transfrontalières améliorent l’acquisition de technologies et le transfert de connaissances. Par exemple, le Japon et l’Australie ont signé un protocole d’accord en 2023 pour travailler ensemble sur la recherche sur le recyclage des batteries en mettant l’accent sur l’amélioration des taux de récupération et la minimisation des dommages environnementaux. Ces investissements et partenariats sont fondamentaux pour élargir la gamme de capacités de recyclage de manière appropriée aux exigences croissantes en matériaux pour batteries.

Défi : complexités techniques liées à la séparation et à l'extraction efficaces des métaux de la masse noire

La séparation et la récupération des métaux utiles de la masse noire sont complexes sur le marché du recyclage de la masse noire. Il contient du lithium, du cobalt, du nickel, du manganèse et d’autres impuretés/contaminants comme éléments de base et constitue le matériau restant après tout démontage de la batterie de premier étage. Ces métaux étant précieux, leur taux de récupération n’est malheureusement que d’environ 75 % en 2023, ce qui indique encore une fois des lacunes technologiques. L'extraction est également entravée par le chevauchement des matériaux et par le fait que les matériaux importés/récupérés sont de qualité inférieure en raison de l'utilisation d'électrolytes contenant des fluorures. Le recyclage de la masse noire en utilisant l'hydrométallurgie et la pyrométallurgie comme techniques contemporaines présente de nombreux inconvénients à prendre en compte. En octobre 2023, il a été signalé que jusqu'à vingt-cinq pour cent du lithium et d'autres éléments volatils ne sont pas collectés car ces techniques utilisent le grillage. ce qui nécessite des températures supérieures à 1500°C. Tout en étant remarquablement efficaces sur certains métaux, les approches hydrométallurgiques utilisent des acides et des solvants forts, produisant de grandes quantités de déchets toxiques qui doivent être traités de manière appropriée et la chimie des métaux évolue à un rythme rapide, ce qui a été révélé en 2023 où plus de 60 batteries lithium-ion différentes des formulations ont été vues, chacune ayant des conditions différentes nécessaires.

Les progrès de la technologie de recyclage sont de plus en plus critiques sur le marché du recyclage de masse noire, mais ils semblent intimidants. L'utilisation de cathodes dont la structure a été préservée a considérablement amélioré le taux de récupération, à 90 % par rapport aux méthodes antérieures. Cependant, atteindre un taux de récupération supérieur à 90 % lors du recyclage de la masse noire s'est avéré difficile, compte tenu des défis techniques qui entraînaient des coûts élevés. En 2023, le coût estimé du démantèlement d’une tonne de batteries lithium-ion s’élevait à plus de 1 800 dollars, ce qui signifie qu’il n’y a pas de meilleure valeur dans la récupération des matériaux sans améliorer l’efficacité. L’efficacité économique, parallèlement aux méthodes d’extraction, nécessite un développement technologique plus poussé ; Afin de résoudre ces défis techniques associés aux opérations de recyclage, une approche à plusieurs volets serait utile.

Analyse segmentaire 

Par source de batterie 

En raison de l’adoption rapide des véhicules électriques à l’échelle mondiale, les batteries automobiles sont devenues les principaux acteurs du marché du recyclage de masse noire et détiennent actuellement plus de 51,57 % de part de marché. Le parc de véhicules électriques dans le monde a atteint le chiffre de 40 millions d’unités en 2023, ce qui représente une augmentation substantielle par rapport aux années précédentes. Cette augmentation de l’utilisation des véhicules électriques signifie que la vitesse à laquelle les batteries automobiles sont fabriquées a atteint des proportions sans précédent, ce qui signifie qu’une éventuelle élimination des batteries était inévitable. D’ici 2030, on estime qu’environ 11 tonnes de batteries lithium-ion auront atteint la fin de leur durée de vie. Tout cela nécessitera des solutions robustes pour le recyclage. Rien qu’en 2022, environ plus de 6,6 millions de voitures électriques ont été vendues, ce qui laisse présager une croissance significative du nombre de voitures électriques à l’avenir. En outre, la durée de vie moyenne des batteries pour véhicules électriques est de 8 à 10 ans, ce qui indique que les batteries produites en masse au cours de la première vague de production touchent à leur fin.

L’expansion des ventes de véhicules électriques a une incidence sur la mesure des déchets de batteries et on peut observer qu’avec chaque véhicule électrique vendu, une autre batterie sera ajoutée à la chaîne de recyclage. Les batteries de véhicules électriques occupent une place considérable sur le marché du recyclage de la masse noire en raison de leur taille et de leur composition en lithium, cobalt et nickel, entre autres minéraux. Par exemple, une batterie de véhicule électrique pèse en moyenne environ 250 kilogrammes, ce qui représente un poids considérable en termes de teneur en métal. L'industrie automobile est l'un des principaux moteurs des matières premières qui devraient faire grimper la production de lithium à 1,79 million de tonnes d'ici 2030. De plus, la demande de cobalt fait également partie des principales tonnes métriques qui devraient dépasser les 320 000 prévues d'ici 2030. Cela montre à quel point il est critique et essentiel de recycler les batteries automobiles afin de récupérer des matériaux importants. En outre, dans un effort pour réduire les dommages environnementaux, les décideurs politiques du monde entier ont proposé des approches plus radicales et de nouvelles politiques visant à accroître le recyclage des batteries de véhicules électriques, ce qui à son tour augmente le potentiel des batteries automobiles à prendre la position de leader en matière de recyclage de masse noire. marché.

Par type de batterie 

Les véhicules électriques ainsi que les appareils électroniques portables ont grandement popularisé l’utilisation des batteries lithium-ion. En conséquence, les batteries lithium-ion détiennent 58,28 % des parts du marché du recyclage de masse noire, en raison de leur production de masse, les industries de véhicules électriques ont enregistré une croissance et ont établi un record dépassant les 700 wattheures l'année dernière. Après 2030, on prévoit que la capacité de production de batteries lithium-ion atteindra environ 2 TWh. Ces estimations suggèrent en outre que l'adoption des véhicules électriques atteindra son apogée, avec environ 65 % de tous les véhicules vendus seront des véhicules électriques. L’importance technologique des batteries Li-ion ne peut donc être négligée. Parallèlement, les supports de stockage d'énergie tels que les batteries devraient être utilisés à grande échelle au cours des 7 prochaines années, permettant ainsi d'améliorer encore le recyclage pétrochimique. 

La popularité des batteries Li-ion découle de leur haute densité énergétique, de leur efficacité et de leur durabilité remarquables. De plus, parallèlement au processus de décarbonisation à l’échelle mondiale, elles intègrent des sources d’énergie renouvelables, augmentant encore davantage la demande de batteries Li-ion. La demande de lithium pourrait atteindre 1,79 million de tonnes d’ici 2030 sur le marché du recyclage de la masse noire. On s’attend à ce qu’elle continue de croître en raison de la forte demande de batteries Li-ion. De plus, d’ici 2040, l’industrie des batteries devrait connaître une augmentation de 2,6 millions de tonnes de production de nickel. Sur le plan économique, à moindre coût, les améliorations technologiques ont commencé à se multiplier. Par exemple, les batteries Li-ion traitées coûtent en moyenne environ 100 dollars américains par kilowattheure à partir de 2023, ce qui a élargi leurs applications. En 2030, on estime que 11 millions de tonnes de batteries Li-ion auront atteint leur fin de vie, créant ainsi un stockage croissant qui nécessite des solutions de recyclage efficaces tout en renforçant leur rôle de leader sur le marché du recyclage de masse noire.

Par métal récupéré 

En raison de l’importance cruciale de sa batterie et de sa valeur économique, le cobalt a dominé le marché du recyclage de masse noire avec plus de 35,82 % de part de marché. En 2022, la consommation mondiale de cobalt était d'environ 150 000 tonnes et son prix était en moyenne de 50 000 dollars la tonne. C’est bien plus que cela en raison de la forte demande mondiale et des faibles sources de cobalt. Avec les progrès technologiques, la demande de cobalt devrait exploser et atteindre plus de 300 000 tonnes métriques dans les seules applications de batteries d'ici 2030. Le cobalt contenu dans un véhicule électrique est généralement estimé à 20 kilogrammes par batterie de véhicule électrique, les efforts de récupération de masse du cobalt ont également augmenté à mesure que un résultat. En outre, il existe de grands risques de sécurité dans la chaîne d'approvisionnement en raison de la disponibilité limitée du métal et du fait que la plupart de ses sources proviennent de régions instables. Le recyclage du cobalt est donc essentiel.

Selon le marché du recyclage de la masse noire, le cobalt a enregistré les taux de récupération les plus élevés en raison de sa valeur commerciale et de la nécessité d'assurer un approvisionnement constant en cobalt pour servir l'industrie en pleine expansion des batteries. Les progrès de l’électrification des économies mondiales créent sans aucun doute un bourdonnement autour de l’importance stratégique du cobalt du point de vue des performances des batteries. Des processus de récupération plus récents et plus sophistiqués ont facilité la récupération du cobalt avec la pureté nécessaire pour permettre sa réintégration dans la chaîne d'approvisionnement des batteries. La quantité de cobalt introduite sur le marché mondial en 2022 dépassait les 5 000 tonnes métriques provenant d’unités précédemment recyclées, et ces chiffres devraient augmenter avec le développement des technologies de recyclage. De plus, le recyclage du cobalt contribue à réduire l’empreinte environnementale et sociale des activités minières, construisant ainsi un monde plus axé sur la durabilité. 

Par technologie

Basé sur la technologie, le marché du recyclage de la masse noire a vu une application généralisée de l’hydrométallurgie. Dans cette optique, la technologie contrôle plus de 74,09 % de part de marché en raison des avantages qu’elle offre à l’environnement. Les batteries en fin de vie peuvent être recyclées grâce à l'hydrométallurgie, qui permet l'extraction et la purification du lithium, du cobalt ou du nickel grâce à l'utilisation de solutions aqueuses. D’ici 2030, on estime qu’environ 11 millions de tonnes de batteries lithium-ion usagées devront être éliminées. C’est pourquoi de nouvelles technologies de recyclage, mieux développées, sont nécessaires pour répondre à l’afflux de batteries. Les techniques d'hydrométallurgie impliquent un chauffage modéré afin de fonctionner plutôt que d'appliquer un procédé métallurgique hautement polytermalurgique. Par exemple, les approches hydrométallurgiques dans les unités de recyclage ont rapporté des économies d'énergie de l'ordre de plus de 1 000 MWh par an. 

Avec sa capacité supérieure de récupération des métaux et ses méthodes moins invasives, l’hydrométallurgie sur le marché du recyclage de la masse noire est principalement préférée par les utilisateurs finaux. Ce qui était auparavant considéré comme une méthode d'extraction de métaux de niche deviendra la voie à suivre dans un avenir proche grâce à la demande croissante de métaux critiques. La demande mondiale de batteries lithium-ion devrait atteindre 1,79 million de tonnes d'ici 2030. Par rapport aux anciennes procédures qui peuvent prendre plusieurs jours pour extraire les métaux, plusieurs techniques plus récentes sont capables de terminer le processus en moins de six heures. L’adoption de l’hydrométallurgie comme principal moyen de recyclage de la masse noire fait allusion aux incitations économiques et réglementaires mises en place, ce qui en fait la ligne de conduite la plus efficace. 

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Analyse régionale 

La région Asie-Pacifique domine le marché du recyclage de la masse noire avec une part de marché supérieure à 52 % en raison de sa production élevée et de son utilisation de batteries lithium-ion. La région est responsable de la fabrication de plus de 70 % des batteries lithium-ion d’ici 2024, ce qui contribue à une importante génération de masse noire, un sous-produit des LIB périmés contenant des matériaux tels que le cobalt, le lithium et le nickel. Si l’on considère les statistiques, il y a actuellement plus d’un milliard de smartphones et plus de 500 millions de deux-roues électriques dans cette région, ce qui signifie que des dizaines de milliards de batteries arrivent en fin de vie, augmentant ainsi le besoin de recyclage et de récupération des matériaux.

En termes de marché du recyclage de la masse noire, la Chine est le plus grand marché et possède la plus grande capacité mondiale avec une capacité de plus de 300 000 tonnes. La Chine réutilise plus de 200 centres de recyclage de batteries et cela est rendu possible grâce aux politiques appliquées par le gouvernement qui prévoient que les immenses économies d'énergie liées à la réutilisation des matériaux de terres rares soient respectées et respectées. Le Japon et la Corée emboîtent le pas alors que la Corée du Sud envisage des développements hydrométallurgiques visant à alléger la charge de masse de leurs systèmes de recyclage, grâce à leurs 60 tonnes de masse noire recyclées d'ici 2024. Considérant que le Japon, bien qu'ayant des problèmes de masse noire, dispose également de technologies intégrées appropriées systèmes en boucle fermée, signifie que les Coréens auront moins de fardeau. L’Inde, combinée aux émissions de carbone, vise à réduire le nombre de véhicules électriques à 1 million par an en rendant obligatoire et en promouvant l’utilisation de véhicules électriques.

La région Asie-Pacifique a pu se concentrer sur le recyclage de la masse noire grâce à ses politiques gouvernementales, sa structure d’économie circulaire et ses investissements dans l’innovation. Une approche politique ciblée comme celle imposée par la Chine, exigeant qu'au moins 25 % des matériaux utilisés dans les nouvelles batteries proviennent de sources recyclées, contribuera grandement à l'accomplissement de cette tâche. Avec 90 % des installations mondiales de production de véhicules électriques situées dans la région, couplées à plus de 100 giga-usines soutenant déjà activement la chaîne d'approvisionnement, le leadership qui a été établi ne fera que croître et renforcer l'importance de la région dans le recyclage de la masse noire. marché.

Acteurs clés du marché du recyclage de la masse noire 

• Contemporain Amperex Technology Co. Ltd.
• Cirba Solutions
• Glencore
• Matériaux de batterie RecycliCo
• Umicore
• Matériaux en séquoia
• Tenova SpA
• Li-Cycle Corp.
• Metso
• Technologie Lithion
• BASF SE
• Akkuser Oy
• Duesenfeld GmbH
• Aqua Métaux Inc
• Fortum
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché :

Par source de batterie

• Batteries automobiles
• Piles industrielles
• Piles portatives

Par type de batterie

• Batterie Li-ion
• Batterie nickel-hydrure métallique
• Batterie nickel-cobalt-manganèse
• Autres

Par technologie

• Hydrométallurgie
• Pyrométallurgie
• Autres

Par métal récupéré

• Nickel
• Cobalt
• Lithium
• Cuivre
• Manganèse
• Graphite
• Autres

Par candidature

• Automobile
• Electronique grand public
• Énergie
• Aéronautique et Défense
• Construction
• Autres

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • Corée du Sud
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Émirats arabes unis
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud