Переработка старых электромобилей может стать важным источником материалов для Китая

Что произошло

Ars Technica описывает исследование, согласно которому переработка электромобилей в Китае может со временем стать главным источником многих ключевых материалов для производства компонентов EV.

Работа под руководством Xin Xiong из Nanjing University оценивает, насколько поток переработанных материалов способен покрывать производственный спрос в Китае на горизонте с 2010 по 2050 год.

Что учитывала модель

Исследователи включили в анализ материалы, важные для батарей гибридных, аккумуляторных и топливно-элементных автомобилей: литий, кобальт, никель, марганец, фосфор, натрий, серу и графит. Для электромоторов рассматривались медь, неодим, диспрозий, самарий и церий.

В работе рассмотрены четыре сценария технологического развития. В одних батареи и моторы медленно переходят к таким технологиям, как твердотельные литиевые батареи, натриевые батареи или моторы с меньшим содержанием редкоземельных элементов; в других переход происходит быстрее.

Модель рассчитывает «потенциал циркулярности» каждого элемента — долю производственного спроса, которую в тот же год может обеспечить поток переработанного материала.

Политика и динамика рынка

Авторы также учитывали недавние китайские меры: они направлены на повышение уровня переработки отдельных батарейных элементов с текущих 40% до стандарта не ниже 98%, а также на рост доли EV в новых продажах с 45% до 60% к 2030 году.

В модели гибридные и подключаемые гибридные автомобили со временем уходят с рынка, а продажи аккумуляторных электромобилей продолжают расти до 2050 года. Поэтому поток машин, поступающих к переработчикам, отстает от продаж, но тоже постепенно увеличивается.

Модель предполагает, что замена батарей станет распространенной практикой, поскольку аккумуляторы могут терять емкость задолго до окончания срока службы автомобиля, особенно при интенсивной коммерческой эксплуатации. Вместе со станциями замены батарей в Китае это означает производство и последующую переработку дополнительных аккумуляторов.

Почему это важно

Переработка выглядит логичным ответом на ограниченность невозобновляемых ресурсов, но ее экономика часто сложна: для многих материалов трудно конкурировать с первичным сырьем по стоимости.

Для электромобилей есть дополнительная проблема: к моменту утилизации машины отрасль может перейти на другую химию батарей, что снижает ценность возврата материалов в производственную цепочку.

Результаты модели показывают, что доля производственного спроса, которую может покрывать переработка, в целом растет до высоких уровней во всех сценариях, хотя траектории различаются. Например, по кобальту переработанное предложение может быстро превысить спрос при переходе к батареям с низким содержанием кобальта, тогда как спрос на никель и марганец может резко вырасти и удерживать долю переработки почти неизменной.