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市场情景
2024 年黑色物质回收市场估值为 149.3 亿美元,预计到 2033 年将达到 622.0 亿美元,2025-2033 年预测期间复合年增长率为 17.69%。
黑色物质回收市场预计技术和效率将得到显着提高,特别强调从锂离子电池中回收贵金属。湿法冶金技术现已改进,钴和镍的回收率已超过95%,而锂的回收率已大幅提高至65.7%,但远低于钴和镍的回收率。涉及深共晶溶剂(DES)和双功能离子液体(IL)的新技术使钴、镍、锂、锰的回收率达到100%,铜的回收率达到75%。这些发明不仅提高了回收率,还减少了外部还原剂的使用,并将其他类别的化学品总体消耗量减少了 30-40%,从而改善了生态足迹。
黑色物质回收市场在过去几年中取得了显着增长,预计到 2033 年,美国将能够占据全球市场约 13% 的份额。除了这一预计增长之外,该国目前的回收能力材料年产量达35,500吨。然而,亚太地区在市场上处于领先地位,其中中国、日本和韩国凭借其快速的工业增长以及可再生能源存储和与电动汽车配套的消费电子产品的进步而处于领先地位。欧洲更严格的环境政策导致他们大力投资黑色物质回收,这进一步推动了市场。
黑色物质回收市场具有巨大的环境效益,例如,它减少了原始材料开采的碳足迹,减少了温室气体排放,并节省了自然资源。与开采资源相比,回收锂离子电池的黑色大规模工艺可节省 68% 以上的嵌入碳。尽管如此,挑战还包括电池化学成分的异质性问题、高运营成本和不同的监管系统。此外,锂离子电池的热失控风险等技术问题也是未来使用节能和经济所需的重大问题之一。然而,回收率的整体提高和环境可持续性的改善有助于将黑色物质回收确立为向更加环保的经济转变的关键促进因素。
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市场动态
驱动因素:电动汽车销量激增导致废旧锂离子电池回收量增加
电动汽车销量的急剧增长是扩大全球黑色大规模回收市场的驱动因素之一。 2023年,全球电动汽车销量将超过1420万辆,而上一年为1054万辆。政府促进绿色交通的政策以及消费者对环境日益关注的进一步推动了该行业的增长。这意味着全球电动汽车累计保有量已经突破3000万辆。这一蓬勃发展导致废旧锂离子电池即将激增,这种情况通常发生在使用 8-10 年之后,因此需要有效的回收解决方案。
全球废旧锂离子电池数量正在以惊人的速度增长。 2023年,洲际退役锂离子电池总量约为60万吨,2022年约为50万吨。黑色大规模回收市场的一些估计表明,到2030年,这一数字可能会增加到每年超过200万吨。 锂电池-离子类型包括黑色物质,其特征是钴、锂、镍和锰。考虑到到 2030 年电池生产行业将需要这些金属,市场似乎需要所有这些金属。到 2023 年,电动汽车电池报废时可回收材料的总价值估计为 65 亿美元。
一些国家的政策制定者和政府正在制定更严格的法律,以遏制有害的电池浪费。例如,欧盟电池指令要求到2030年锂电池回收效率达到70%。此外,截至2023年,中国已建立超过5,000个电池回收站,这使得中国在电动汽车市场处于领先地位。这反过来又迫使制造商建立适当的电池回收渠道。在全球范围内,随着人们对保护环境的关注和关注的增加,黑色大规模回收市场对回收的需求不断增加。立法者正在有效地确定重要电池组件的回收率,不仅可以保护环境,还可以确保未来资源的可用。
趋势:全球电池回收基础设施投资和合作不断增长
这些战略联盟增强了回收技术和实力。例如,大众汽车与 Umicore 合作,在德国建立了一家耗资 10 亿欧元的工厂,用于电池和正极材料回收。同样,通用汽车与加拿大初创公司 Li-Cycle 合作,回收制造过程中产生的电池废料,以实现更高的材料回收率。政府资助也很重要;欧盟委员会将于 2023 年在欧洲电池联盟框架内拨出高达 17 亿欧元,用于改善成员国市场的回收设施和创新。
在更高的投资和协会的帮助下,全球电池回收基础设施正在取得长足的发展。 2023年,全球黑物质回收市场对电池回收工厂和技术的总投资将超过35亿美元,比上一年增长75%。主要汽车和科技公司认为回收至关重要,因为回收可以让他们获得原材料并符合环境法。例如,特斯拉计划在内华达州建设一座电池回收工厂,每年可回收 5 万吨电池,预计耗资 3.75 亿美元。
黑色大规模回收市场的发展中经济体正在跟上这一趋势。印度国家电池回收计划于 2023 年生效,设定了 6 亿美元的预算,用于扩建回收设施和开发标准化收集系统。与此同时,跨境合作正在加强技术获取和知识转移。例如,日本和澳大利亚于 2023 年签署了一份谅解备忘录,共同开展电池回收研究,重点是提高回收率和尽量减少环境破坏。这些投资和伙伴关系对于以适当的方式扩大回收能力范围以满足日益增长的电池材料需求至关重要。
挑战:从黑色物质中有效分离和提取金属的技术复杂性
在黑料回收市场中,从黑料中分离和回收有用金属非常复杂。它以锂、钴、镍、锰和其他杂质/污染物为组成部分,是任何第一阶段电池拆卸后的剩余材料。由于这些金属非常珍贵,遗憾的是,截至 2023 年,它们的回收率仅为 75% 左右,这进一步表明了技术的缺陷。由于使用含有氟化物的电解质,重叠的材料成分和进口/回收的材料的品位较低,也阻碍了提取。使用湿法冶金和火法冶金作为当代技术回收黑色物质有很多缺点需要考虑。据报道,截至 2023 年 10 月,高达 25% 的锂和其他挥发性元素没有被收集,因为这些技术使用焙烧要求温度高于1500°C。虽然湿法冶金方法对某些金属非常有效,但它利用强酸和溶剂,产生大量需要适当处理的有毒废物,并且金属的化学成分正在快速变化,这一点于 2023 年曝光,其中 60 多种不同的锂离子电池每种配方都有不同的所需条件。
回收技术的进步在黑色大规模回收市场中变得越来越重要,但它们似乎令人望而生畏。与早期方法相比,使用结构保留的阴极大大提高了回收率,达到 90%。然而,由于技术挑战导致成本高昂,在黑料回收过程中实现90%以上的回收率非常困难。到 2023 年,拆除一吨锂离子电池的成本预计将达到 1,800 美元以上,这意味着在不提高效率的情况下回收材料没有更好的价值。经济效率和提取方法需要进一步的技术发展;为了解决与回收业务相关的技术挑战,多管齐下的方法将有所帮助。
细分分析
按电池来源
由于全球电动汽车普及率的迅速上升,汽车电池已成为黑色大规模回收市场的最大参与者,目前占据超过 51.57% 的市场份额。到 2023 年,全球电动汽车保有量将达到 4000 万辆,较前几年大幅增长。电动汽车使用量的激增意味着汽车电池的制造速度已飙升至前所未有的比例,这意味着电池的最终处理是不可避免的。据估计,到 2030 年,大约有 11 吨锂离子电池将达到其使用寿命。所有这些都需要强大的回收解决方案。仅 2022 年,电动汽车销量就超过 660 万辆,有迹象表明未来电动汽车数量将大幅增长。此外,电动汽车电池的平均时间跨度为8至10年,这表明第一波生产的电池量产已接近尾声。
电动汽车销量的扩大对电池废物测量产生影响,可以观察到,每售出一辆电动汽车,就会有另一个电池被添加到回收链中。由于电动汽车电池的尺寸以及锂、钴和镍等矿物质的成分,电动汽车电池成为黑色大规模回收市场的一个相当大的焦点。例如,电动汽车电池组的平均重量约为 250 公斤,就金属含量而言,这是一个很大的重量。汽车行业是大宗商品材料的主要推动力之一,预计到 2030 年,锂需求量将增加至 179 万吨。此外,钴需求也是预计到 2030 年将增长超过 32 万吨的关键因素之一。这恰恰说明了回收汽车电池以回收重要材料的重要性和必要性。此外,为了减少环境破坏,全球政策制定者提出了更激进的方法和新政策,旨在增加电动汽车电池的回收利用,从而增加汽车电池在黑色物质回收方面占据领导地位的潜力市场。
按电池类型
电动汽车和便携式电子产品极大地普及了锂离子电池的使用。由此,锂离子电池在黑色大规模回收市场中占有58.28%的份额,因其量产电动汽车行业出现增长,并在去年创下了超过700瓦时的纪录。 2030年后,预计锂离子电池的产能将达到2TWh左右,这些估计进一步表明电动汽车的采用将达到顶峰,所有已售汽车中约65%将是电动汽车。因此,锂离子电池在技术方面的重要性不容忽视。除此之外,电池等储能介质将在未来7年内大规模使用,从而进一步加强石化产品的回收利用。
锂离子电池的普及源于其高能量密度、卓越的效率和耐用性。此外,随着全球脱碳进程,它们融入了可再生能源,进一步增加了对锂离子电池的需求。到 2030 年,黑色大规模回收市场的锂需求可能达到 179 万吨。由于对锂离子电池的高需求,预计其将进一步增长。此外,到2040年,电池行业的镍产量预计将增加260万吨。经济上,为了降低成本,技术改进开始兴起。例如,截至 2023 年,加工后的锂离子电池组平均成本约为每千瓦时 100 美元,这拓宽了其应用范围。到 2030 年,预计将有 1100 万吨锂离子电池达到使用寿命,从而形成不断增长的供应存储,需要有效的回收解决方案,同时进一步巩固其在黑色大规模回收市场的领导者地位。
通过回收金属
由于其对电池的重要性和经济价值,钴以超过 35.82% 的市场份额主导着黑色物质回收市场。 2022年,全球钴消费量约为15万吨,平均价格为每吨5万美元。由于全球需求旺盛和钴来源较少,其数量要高得多。随着技术的进步,预计到 2030 年,钴的需求量将猛增,仅在电池应用中就将达到 300,000 吨以上。电动汽车中的钴量估计通常为每个电动汽车电池 20 公斤,钴的质量回收工作也随之增加一个结果。此外,由于钴的供应范围有限,且大部分来源来自不稳定地区,供应链存在很大的安全风险,因此钴的回收利用至关重要。
根据黑色大规模回收市场的数据,钴因其商业价值以及确保持续的钴供应以服务不断扩大的电池行业的需要而创下了最高的回收率。从电池性能的角度来看,全球经济电气化的进步无疑引发了人们对钴的战略意义的关注。更新、更复杂的回收工艺促进了回收具有必要纯度的钴的能力,以使其重新融入电池供应链。 2022 年,进入全球市场的钴量将超过 5,000 吨,这些钴是由以前回收的单元制成的,随着回收技术的发展,这一数字预计会更高。此外,钴的回收有助于减少采矿活动的环境和社会足迹,从而建设一个更加注重可持续发展的世界。
按技术
基于技术,黑物质回收市场已经看到湿法冶金的广泛应用。与此相一致的是,由于该技术为环境带来的优势,控制着超过 74.09% 的市场份额。报废电池可以使用湿法冶金法进行回收,湿法冶金法可以通过使用水溶液提取和纯化锂、钴或镍。到 2030 年,预计将需要处置约 1100 万吨废旧锂离子电池,因此需要新的、更好的开发回收技术来容纳电池的涌入。湿法冶金技术涉及适度加热以进行操作,而不是应用高温度冶金程序。例如,据报道,回收装置中的湿法冶金方法每年可节省约 1,000 兆瓦时的能源。
凭借其卓越的金属回收能力和侵入性较小的方法,湿法冶金在黑色物质回收市场中主要受到最终用户的青睐。由于对关键金属的需求不断增长,以前被视为提取金属的利基方法将在不久的将来成为主流。到 2030 年,全球对锂离子电池的需求将达到 179 万吨大关。与可能需要几天时间才能提取金属的旧程序相比,一些新技术能够在六小时内完成该过程。采用湿法冶金作为黑色物质回收的主要手段意味着所制定的经济和监管激励措施,使其成为最有效的行动方案。
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区域分析
亚太地区由于锂离子电池的产量和使用量较高,在黑色大规模回收市场占据主导地位,市场份额超过52%。截至 2024 年,该地区生产了超过 70% 的锂离子电池,这导致大量产生黑色物质,这是含有钴、锂和镍等材料的过期锂离子电池的副产品。据统计,该地区目前有超过10亿部智能手机和超过5亿辆电动两轮车,导致价值数百亿的电池达到生命周期终点,从而增加了回收和材料回收的需求。
在黑色物质回收市场方面,中国是最大的市场,也是全球能力最强的国家,产能超过30万吨。中国重复利用了200多个电池回收中心,这得益于政府执行的政策,即尊重和遵守重复利用稀土材料所节省的巨大能源。日本和韩国也紧随其后,韩国打算进行湿法冶金开发,旨在通过在 2024 年回收 60 吨黑料来减轻其回收系统的质量负荷。考虑到日本虽然存在黑料问题,但也拥有适当的综合技术闭环系统,意味着韩国人的负担将减轻。印度结合碳排放目标,通过强制和推广电动汽车的使用每年减少 100 万辆。
亚太地区由于其政府政策、循环经济结构和创新投资而能够专注于黑色物质回收。像中国这样的有针对性的政策措施,要求新电池中使用的材料至少有 25% 来自回收来源,将极大地有助于这项任务的完成。全球 90% 的电动汽车生产设施都位于该地区,再加上 100 多家超级工厂已经积极支持供应链,已经建立的领导地位只会不断发展并加强该地区在黑色大规模回收中的重要性市场。
黑人大规模回收市场的主要参与者
市场细分概述:
按电池来源
按电池类型
按技术
通过回收金属
按申请
按地区
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