Il riciclaggio delle batterie prende il posto di guida

Con l’aumento della mobilità elettrica a livello globale, lo stesso vale per la necessità di batterie per veicoli elettrici (EV). Questa domanda ha portato a una crescita considerevole della produzione di batterie, con una capacità di gigafactory prevista a livello globale di oltre cinque terawattora (TWh) all’anno entro il 2030. Si registra inoltre una crescita considerevole dei volumi delle batterie per veicoli elettrici man mano che si avvicinano alla fine del ciclo di vita, con oltre 100 si prevede che milioni di batterie per veicoli verranno ritirate nel prossimo decennio.1 Stima BI MCFM. Il passaggio dalla mobilità basata sui combustibili fossili alla mobilità elettrica è chiaramente positivo per l’ambiente e per il portafoglio di molti consumatori, ma la revisione del nostro sistema di trasporto richiede la progettazione e la scalabilità di nuove catene di approvvigionamento. Questa sfida offre l’opportunità di ampliare una catena di fornitura che sia più stabile, più resiliente, più efficiente e più sostenibile di quella dell’industria dei veicoli a combustibili fossili e con motori a combustione interna (ICE). Il riciclaggio delle batterie è la chiave per perseguire questa opportunità (vedere il riquadro laterale, "La seconda vita delle batterie: un ulteriore flusso di entrate").

Questo articolo è il risultato di uno sforzo collaborativo di Andreas Breiter, Martin Linder, Thomas Schuldt, Giulia Siccardo e Nikola Vekić che rappresentano le opinioni dell'Advanced Industries Practice di McKinsey.

In Cina, Europa e Stati Uniti, paesi che stanno tutti attraversando una grande transizione verso i veicoli elettrici, la maggior parte del materiale delle batterie adatto al riciclo proviene ancora da celle di elettronica di consumo, come quelle dei laptop e altri articoli domestici, e da scarti di produzione di celle generati da batterie difettose che non superano il controllo di qualità. Dato che gli scarti di produzione delle celle raggiungono il 30% quando viene avviata una nuova fabbrica di batterie, una fonte significativa di volume per il riciclaggio si sviluppa nei mercati in cui la produzione di batterie per veicoli elettrici sta accelerando. Nei mercati in cui l’adozione dei veicoli elettrici è pervasiva da tempo, come la Cina, le batterie dei veicoli elettrici a fine vita rappresentano un volume maggiore. Tuttavia, a livello globale, gli scarti di produzione rimarranno probabilmente la fonte primaria di materiali delle batterie da riciclare fino al 2030, quando i volumi delle batterie per veicoli elettrici a fine vita saranno cresciuti fino al punto di superare (Figura 1).

A differenza delle batterie dell’elettronica di consumo, che sono troppo piccole per essere integrate nei sistemi di seconda vita, e degli scarti di produzione delle celle, che non possono essere utilizzati nelle batterie, le batterie dei veicoli elettrici a fine vita possono essere rigenerate con profitto e riutilizzate in altre applicazioni. Ciò può creare un ulteriore flusso di entrate per i proprietari delle batterie prima che tali batterie vengano riciclate. Una volta raggiunta la fine del ciclo di vita dei veicoli elettrici (in genere dopo 10-15 anni o più di 200.000 miglia), le batterie dei veicoli elettrici possono trovare applicazioni redditizie di seconda vita, come l'alimentazione di backup stazionaria, tra le altre, che hanno requisiti di ciclo meno rigorosi rispetto a Veicoli elettrici. Le batterie adatte a queste applicazioni di seconda vita potrebbero prendere questa deviazione nel loro percorso verso il riciclo ma, quando si adotta un approccio di massimizzazione del valore, tutte le batterie dei veicoli elettrici dovrebbero prima o poi trovare la strada nei processi di riciclo.

Ciò è particolarmente vero per le batterie che utilizzano prodotti chimici basati su input di alto valore (ad esempio, catodi di ossido di nichel-manganese-cobalto) rispetto ai prodotti chimici con input di basso valore (come i catodi di litio-ferro-fosfato), sebbene le materie prime volino Gli shock geopolitici e le normative hanno il potenziale per cambiare il business del riciclaggio, anche per le batterie prive di nichel e cobalto.

In questo articolo, esaminiamo il contesto di mercato che ha portato alla crescita del riciclaggio delle batterie, percorsi tecnologici e modelli di business comuni, nonché fattori di successo in questo settore. Sebbene la nostra ricerca sia strettamente focalizzata sul riciclaggio delle batterie, riteniamo che la comprensione della potenziale portata dell’economia circolare per le batterie faccia luce su un approccio alla catena di fornitura che potrebbe essere adottato da altri settori, all’interno e al di fuori dell’energia e dei trasporti, per promuovere una crescita sostenibile.

Numerosi fattori stanno alimentando la crescita del settore del riciclaggio delle batterie:

Progresso tecnologico