미래에 집중하십시오: 리튬 배터리를 재활용하는 이유는 무엇입니까?
1.1. 전기 자동차 산업은 빠르게 발전하고 있으며 폐기된 전력 리튬{2}}이온 배터리의 수는 엄청납니다.
글로벌 신에너지 자동차 산업은 빠르게 발전하고 있습니다. 2020년 신에너지 자동차의 전 세계 판매는 3,095,200대로 전년 대비 40.16% 증가했으며 그 중 순수 전기 자동차는 전년 대비 2,126,100대를 판매했습니다. -29.58% 증가 새로운 크라운 폐렴 전염병의 영향으로 추세에 반하여 상승했습니다. 우리는 2021~25년 전 세계 신에너지 자동차 판매 성장률이 30%를 초과할 것으로 예상하고, 2025년에는 1,300만 대를 초과할 것으로 예측합니다.
my country's new energy vehicle industry emerged in the early 21st century. Since the "Ten Cities, Thousand Vehicles" project was launched in 2009, new energy vehicles were promoted and applied in 2013-14 and the purchase tax was exempted. Announcement on the Promotion and Application of Fiscal Support Policies for New Energy Vehicles in 2018, which implements the GSP system for subsidies for the purchase of new energy vehicles, and financial subsidies have become an important rising force in promoting my country's new energy industry. With the gradual decline of subsidies for the purchase of new energy vehicles, the "double points" policy, which was launched in 2017, continues to promote the development of the new energy industry. We predict that the growth rate of my country's new energy vehicle sales will stabilize at 30 percent -40 percent in the next five years, and it is expected to exceed 6 million by 2025.
전기 자동차 시장의 급격한 성장에 힘입어 전원 리튬{0}이온 배터리는 계속해서 빠른 상승세를 유지하고 있습니다. 양극 물질에 따라 전원 리튬{1}}이온 배터리는 삼원 배터리, 리튬 인산철 배터리 및 기타 배터리로 나눌 수 있습니다. 현재 해외 시장은 삼원전지가 주도하고 있으며 국내 삼원전지와 인산철리튬이 동시에 발전하고 있다. 글로벌 전력 리튬이온 배터리의 연간 신규 설치 용량은{2}} 꾸준한 증가를 유지하고 있습니다. 2025년에는 설치 용량이 623GWh에 이를 것으로 예상합니다. 국내 설치 용량은 312GWh에 도달할 수 있습니다. 그 중 삼원전지의 설치용량은 174.5GWh, 인산철리튬의 설치용량은 137.4GWh에 달했다.
1.2. 글로벌 전기화 추세에서 리튬 자원의 구속 기하학
In the context of carbon neutrality, the electric vehicle and energy storage market will rise rapidly, according to BNEF's forecast for 2020:
(1) 2020년부터 2040년까지 전기 승용차의 글로벌 판매량은 약 200만 대에서 약 5500만 대(약 3300GWh, 60kWh로 계산)로 2020년의 27.5배 증가할 것입니다.
(2) 2020년부터 2050년까지 세계 에너지 저장 시장의 누적 설치 용량은 약 20GWh에서 2020년의 85배인 약 1700GWh로 증가할 것이다.
누적량을 전기차의 8년 교체 주기를 기준으로 계산하고 설치된 에너지 저장 용량의 대부분이 리튬 배터리를 사용한다고 가정하면 2020~2060년 리튬 배터리 수요는 25TWh에 달할 전망이다. , 탄산리튬 수요는 약 1500만 톤이다.
세계의 리튬 자원 탐사량으로 볼 때 리튬 자원 부족에 대해 걱정할 필요는 없지만 여전히 지역 자원 제약에주의를 기울여야합니다.
(1) 소금 호수의 리튬은 더 높은 자원을 가지고 있습니다. 정화 기술이 향상되고 생산 비용이 절감되면 문제가 더 잘 해결됩니다.
(2) 세계의 다른 지역에 비해 중국은 고품질 리튬 자원이 덜{1}있습니다. 우리나라가 리튬 배터리 미드스트림 산업 체인 및 다운스트림 응용 시장의 핵심임을 고려할 때 자원 제약을 고려해야 합니다.
(3) 리튬염 생산, 비용 분포 및 리튬 가격 추세의 관점에서 볼 때 다양한 자원 보유량과 지역 정책은 다양한 채광 어려움, 투자 및 비용으로 이어집니다. 미래에는 다른 시간과 지역에서 수요와 공급 사이에 일정한 불일치가 있을 것이며 리튬 가격은 급격히 변동할 것입니다. 필연적으로 리튬 가격이 급등할 경우 탄소중립 비전 실현에 악영향을 미칠 수밖에 없다.
따라서 환경 보호 요인, 리튬 자원에 대한 지역적 제약 및 리튬 가격 요인을 고려하여 사용한 리튬 이온 배터리도 재활용해야 합니다.{0}}
1.3. 전력 리튬{2}}이온 배터리의 2차 활용 및 재료 재활용을 위한 시장 공간
1.3.1. 전력 리튬{3}}이온 배터리 스크랩 및 계층 활용의 공간 예측
우리는 3원 전지의 금속 재활용 시장 공간과 리튬 인산철 전지의 캐스케이드 활용 및 재활용 시장 공간에 대한 계산 모델을 설계했습니다. 먼저 다음과 같은 가정을 합니다.
(1) 삼원 배터리:
1) 주기적 충방전 과정에서 배터리 용량은 점차적으로 감소하며, 80% 이하로 떨어지면 수명이 다한 상태에 도달합니다. 일반적으로 전원 리튬{2}}이온 배터리의 수명은 약 5년입니다. 삼원전지와 인산철리튬전지의 유효수명은 5년이라고 가정한다. 따라서 현재로서는 최초의 전원 리튬{5}}이온 배터리 배치가 은퇴 연령에 도달했으며 앞으로 더욱 지속 가능하고 확장되는 전원 리튬{6}}이온 배터리 재활용 시장을 안내할 것입니다. 이를 전제로 2014년에 설치된 3원(인산철리튬) 배터리는 2019년에 분해 재활용하고, 2015년에 설치된 3원(인산철리튬) 배터리는 2020년에 분해하여 재활용하는 식으로 진행된다. .
2) 폐기된 삼원전지는 주로 해체 및 재활용 방식을 채택하고 있다. 양극재에 함유된 코발트, 니켈, 망간, 리튬 등의 금속재료를 재활용 및 재사용하기 위해서는 해체 및 재활용이 중요하며, 양극재는 NCM333, NCM523, NCM622, NCM811 등으로 구분되며 기술적인 경로도 다양하다. 에너지 밀도가 다릅니다. 삼원 전지 산업이 발전함에 따라 고니켈, 무코발트가 중요한 발전 추세가 되었습니다. 우리는 향후 몇 년 동안 양극재에서 각 금속의 비율에 대해 가정하고 계산합니다.
(2) 리튬 인산철 배터리:
1) On September 28, 2017, five departments including the Ministry of Industry and Information Technology, the Ministry of Finance, and the Ministry of Commerce jointly announced the "Measures for the Parallel Management of Passenger Vehicle Companies' Average Fuel Consumption and New Energy Vehicle Points", namely the "double points" policy, emphasizing that Improve the energy density of new energy vehicle batteries. Due to the disadvantage of lithium iron phosphate battery energy density, its market competitiveness once declined. After the subsidy policy has declined, due to the continuous rise of cobalt prices, cobalt-free batteries are favored by the market, while the safety of high-nickel ternary batteries needs to be further improved. At the same time, the continuous deepening of CTP technology and the increasing demand for low-cost batteries, phosphoric acid Lithium-iron batteries are back to life.
2) 폐기된 인산철리튬전지는 먼저 단계적으로 사용한 후 해체하여 재활용해야 한다. 현재 재활용 및 캐스케이드 활용 시스템이 완벽하지 않고 리튬 재활용에 대한 경제적 문제도 있지만 정책의 지원과 에너지 저장 시장의 부상 및 리튬 자원의 제약이 시장과 경제가 점차 나아질 것입니다. 계산 시 캐스케이드 활용 비율을 가정하였고, 2019년 5%에서 2030년 80%로 점차 증가하고, 캐스케이드 활용 시스템에 진입하지 않은 인산철리튬 배터리에 대해 상대적으로 극단적인 가정을 하였다. 해체 및 자재 재활용 시스템에 들어간다고 가정하면, 그렇지 않으면 환경을 오염시키고 환경 비용을 발생시킵니다.
3) 업그레이드 전 양극인산철 리튬이온 전지의 kWh를 2.4kg/kWh, 업그레이드 후 2.3kg/kWh로 가정하고, 시장이 점차 저에너지 밀도 철 리튬 이온 전지에서 17~20년의 높은 에너지 밀도 리튬 철 이온 배터리와 리튬 철 인산염 배터리의 에너지 밀도는 폐기 전후에 동일하게 유지됩니다.
4) 에너지 저장은 인산철 리튬 배터리의 적용 시나리오 중 하나이지만, 일반적으로 15-20년 이상의 긴 적용 주기로 인해 에너지 저장 시장에서 리튬 철 인산염 배터리의 폐기는 당분간 고려되지 않습니다. 존재.
5) 캐스케이드 활용 후 리튬인산철 배터리는 3년 후 리튬 원소를 회수하기 위해 해체한다. 삼원전지의 경우 2019년에 1,300톤의 삼원 양극을 재활용할 수 있는 것으로 추정되며, 2030년에는 292,500톤으로 매년 증가할 것으로 예상됩니다.
3원 양극의 각 유형에 따른 금속 회수량을 계산하고 3원 전지의 총 금속 회수량을 합산합니다.
1) NCM333 : 2014년에 설치한 NCM333 3원 전지가 2019년부터 노후화되면서 NCM333의 재활용량은 2019년부터 2022년까지 점차 증가하여 2022년 12,800톤을 정점으로 2022년까지 NCM333의 철수에 따라 점차 감소하게 된다. 2026년 연간 재활용량은 0입니다.
2) NCM523: 2016년부터 시장에 출시된 NCM523은 2021년에 폐기 및 재활용되며, 23년에는 재활용량이 40,{6}}톤에서 60,{8}}톤 사이에서 안정화됩니다. -28년, 2030년에는 107,800톤으로 증가할 것으로 예상된다.
3) NCM622 : 2017년에 출시된 NCM622는 2022년에 폐기하여 재활용할 예정이며, 재활용량은 28년 후 증가할 때까지 소폭 증가한다. 2030년에는 60,300톤이 재활용될 것으로 예상됩니다.
4) NCM811: 2018년에 출시된 NCM811은 2023년에 폐기 및 재활용되며, 2030년에는 124,400톤까지 증가할 것으로 예상된다.
2030년에는 리튬 20,900톤, 니켈 114,700톤, 코발트 28,{6}}톤, 망간 32,300톤을 회수할 수 있을 것으로 예상됩니다.
리튬 인산철 배터리와 관련하여 다음과 같이 예측합니다.
1) 2030년에 폐철{2}}리튬{3}}이온 배터리가 313,300톤에 도달할 것입니다.
2) 캐스케이드 활용도가 매년 증가함에 따라 캐스케이드에 사용할 수 있는 철{1}}리튬{2}} 이온 배터리는 2030년에 109.93GWh, 총 250,600톤에 도달할 것으로 예상됩니다. 나머지 62,700톤은 해체되어 재활용되며 2,800톤의 리튬을 회수할 수 있습니다.
3) 2027년 캐스케이드에 사용된 인산철 리튬 배터리는 2030년에 폐기 기준에 도달합니다. 이때 86,040톤을 해체하여 재활용하고 3,790톤의 리튬을 회수할 수 있습니다. 두 곳에서 총 6,500톤의 리튬을 회수할 수 있습니다.
1.3.2. 전력 리튬이온 배터리 스크랩 및 캐스케이드 활용의 시장 공간 민감도 예측{3}}
금속 가격 변화는 전력 리튬이온 배터리 재활용 및 캐스케이드 활용의 경제성, 시장 출시 및 출력 가치에 큰 영향을 미치므로 우리는 삼원 배터리와 재활용 및 캐스케이드 활용 시장을 위한 금속 재활용 시장 공간을 설계했습니다. 철{1}}리튬{2}}이온 배터리의 미래. 가격 민감도를 분석하고 다음을 가정합니다.
2) 민감도 분석을 할 때 금속 시장 가격을 변화시키면서 3원 전지 양극재 비율과 리튬 인산철 전지 계층 회복 비율은 변함이 없다.
3) 리튬인산철 배터리의 와트{1}시간당 가격이 2.17 위안/Wh에서 2{5}}2025년에 0.55위안/Wh로 감소하고 감소율이 점진적으로 감소할 것으로 가정합니다. 21-25년 후에 속도를 줄이십시오. 캐스케이드 활용의 잔존가치는 상한(40%), 중(30%), 하한(20%)의 3등급으로 구분되어 잔존가치 환산이 가능합니다.
금속 가격이 높을 때 3원 배터리 리튬/니켈/코발트/망간 재활용 시장 공간은 2030년까지 195.82/176.63/186.13/640백만 위안이 될 것으로 예상됩니다. 배터리 리튬/니켈/코발트/망간 재활용 시장 공간은 2030년에 103.67/154.24/85.80/529백만 위안이 될 것으로 예상됩니다. 금속 가격이 저렴할 때 삼원 배터리 리튬/니켈/코발트/망간 재활용 시장 공간 2030년에는 8168/7365/5441/300백만 위안이 될 것으로 예상됩니다. 2020년에서 2030년까지 삼원 배터리의 누적 재활용 공간은 현재 가격으로 1305억 위안에 달할 것입니다.
높은 잔존 가치에서 2030년 철{0}}리튬{1}}이온 배터리 사용 시장은 241억 2400만 위안, 중간 잔존 가치는 180억 9300만 위안, 낮은 잔존 가치는 120.62억 위안으로 추산됩니다. 중간 잔존 가치의 경우 2020-2030년 철 리튬 이온 배터리의 누적 시장 공간은 680억 위안에 달할 것입니다.
리튬 금속이 고가일 때 리튬 철 인산염 리튬 이온 배터리 재활용 시장은 2030년 61억 1700만 위안, 현재 가격 32억 3800만 위안, 저가 25억 5200만 위안에 이를 것으로 예상됩니다. 2020년부터 2030년까지 리튬 인산철 배터리의 누적 리튬 재활용 시장 공간은 현재 가격으로 163억 위안에 달할 것입니다.
