رؤى السوق الرئيسية
بلغت قيمة سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في أمريكا الشمالية 66.34 مليون دولار أمريكي في عام 2020. ومن المتوقع أن تنمو من 77.85 مليون دولار أمريكي في عام 2021 إلى 265.8 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2028، مسجلة معدل نمو سنوي مركب (CAGR) بنسبة 19.1٪ خلال الفترة 2021-2028. لقد كان التأثير الإقليمي لـCOVID-19 غير مسبوق وجذريًا، مما كان له تأثير سلبي على طلب السوق في هذه المنطقة طوال فترة الوباء. وفقًا لتحليلنا الإقليمي، شهد السوق الإقليمي نموًا بطيئًا بنسبة 11.8% في عام 2020 مقارنة بمتوسط النمو السنوي المسجل بين عامي 2017 و2019. ويمكن أن يُعزى الارتفاع في معدل النمو السنوي المركب إلى انتعاش الطلب وتوسع السوق بعد نهاية الوباء.
أدت التطورات الملحوظة في إعادة تدوير البطاريات العالمية إلى توسيع البنية التحتية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون. لقد أدت الثورات في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية وصناعة السيارات إلى تحول هائل نحو الأجهزة والمركبات التي تعمل بالبطاريات، مما يجعل بطاريات الليثيوم أيون عنصرًا أساسيًا في هذا التطور الكبير. أدى الاعتماد المتزايد لبطاريات الليثيوم أيون، إلى جانب الحجم المتزايد للبطاريات التي تصل إلى مرحلة نهاية عمرها، إلى زيادة الطلب على خدمات إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون.
أدى الحصار المفروض على سلاسل التوريد وقنوات التوزيع إلى إعاقة نمو السوق خلال جائحة كوفيد-19.
كان لجائحة كوفيد-19 آثار سلبية على جميع القطاعات تقريبًا. وللحد من انتشار فيروس كوفيد-19، تم تنفيذ إجراءات الإغلاق على الصعيد الوطني، مما ألحق خسائر فادحة بمجموعة واسعة من الصناعات. وبناءً على ذلك، عانى قطاع إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون أيضًا من انتكاسات كبيرة. وبما أن السوق يعتمد بشكل كبير على صناعات السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية، فقد أدى تعطيل هذه القطاعات إلى تثبيط الاستثمار داخل السوق.
وأدى انقطاع سلاسل التوريد والطرق اللوجستية إلى إعاقة نقل بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة إلى مرافق إعادة التدوير في مناطق أخرى. أدى هذا إلى قطع إمدادات البطاريات المستعملة التي تم تسليمها للشركات لإعادة تدويرها بشكل مباشر وتعطيل عملياتها اليومية بشدة.
أحدث الاتجاهات
يمثل التصميم على تسويق تقنيات عمليات إعادة التدوير اتجاهًا حاسمًا.
شهدت الصناعة أساليب تنموية ملحوظة اعتمدها العديد من اللاعبين في الصناعة لزيادة قدرة إعادة التدوير ودفع نمو السوق. ومن المتوقع أن يؤدي بناء مرافق جديدة إلى تعزيز مستويات التصنيع بشكل كبير وقد يخلق طلبا قويا على التكنولوجيات الجديدة على مدى السنوات القليلة المقبلة.
على سبيل المثال، أعلنت Li-Cycle عن مصنع جديد لإعادة التدوير في روتشستر، نيويورك في ديسمبر 2020. وتتمتع المنشأة بقدرة معالجة سنوية تبلغ 10000 طن متري. إنها تعتمد عملية إعادة تدوير أفقية للألمنيوم وتقنيات تعدينية مائية لتحقيق معدل إعادة تدوير يصل إلى 95٪. في أبريل 2021، كشفت شركة Li-Cycle عن خطط لبناء مصنع آخر لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في جيلبرت، أريزونا. ويمثل هذا المصنع الثاني للشركة في الولايات المتحدة والمنشأة الثالثة لها على مستوى العالم، بقدرة معالجة سنوية قصوى تبلغ 10000 طن متري من البطاريات المنتهية الصلاحية.
تعمل اللوائح الصارمة التي تحظر إلقاء النفايات غير المعالجة على زيادة توسع السوق
تولد جميع النفايات الإلكترونية كميات كبيرة من النفايات السامة التي ينتهي بها الأمر في مدافن النفايات. تصنف بطاريات الليثيوم أيون على أنها نفايات إلكترونية خطرة بسبب خطر الحرائق إذا تم التخلص منها بشكل غير صحيح. بالإضافة إلى ذلك، أصبح التخلص غير القانوني من النفايات الإلكترونية في الأراضي الشاغرة مصدر قلق بيئي ملح. ولمعالجة هذه المشكلة، أدخلت الحكومات أطرًا تنظيمية تحكم إدارة النفايات الكيميائية والإلكترونية، والتي من المتوقع أن تدفع النمو في سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في أمريكا الشمالية في السنوات القادمة.
على سبيل المثال، بموجب لائحة أونتاريو 30/20، يتعين على كل شركة مصنعة تخضع للمادة 12 إنشاء نظام إدارة البطارية وتشغيله خلال فترة الامتثال. وسيتم تنفيذ برامج ترويجية وتعليمية إلزامية لرفع مستوى الوعي العام بمبادرات المنتجين لجمع البطاريات وتقليلها وإعادة استخدامها وإعادة تدويرها واستعادة المواد، بالإضافة إلى تشجيع المشاركة العامة في مثل هذه المبادرات.
عوامل القيادة
تهدف اللوائح الحكومية إلى تعزيز اعتماد مصادر الطاقة النظيفة وفتح إمكانات جديدة.
ومن المرجح أن يؤدي التحول المتزايد نحو الاستفادة من الطاقة النظيفة لتوفير الطاقة لتطبيقات متنوعة إلى تسريع توسع السوق. تشير الاتجاهات الإقليمية إلى زيادة حادة في تركيبات بطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة على نطاق واسع والمركبات الكهربائية. سيؤدي النشر المتزايد المتوقع لهذه البطاريات عبر حالات الاستخدام المتعددة إلى استبدال البطاريات القديمة ذات الأداء الضعيف، مما يؤدي إلى توليد النفايات التي تخلق فرصًا لإعادة التدوير.
وفقا لتقرير المعهد الوطني للطاقة المتجددة حول تخزين البطاريات على نطاق الشبكة، سيطرت كيمياء أيونات الليثيوم على سوق تخزين البطاريات على نطاق الشبكة في الولايات المتحدة في عام 2020. وبدافع من الابتكار التكنولوجي والقدرة التصنيعية الموسعة، انخفضت تكلفة كيمياء أيونات الليثيوم بنسبة 70٪ بين عامي 2010 و 2016، مع توقع المزيد من التخفيضات في الأسعار (كاري 2017).
وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، وصلت سعة تخزين البطاريات على نطاق المرافق التي تم تركيبها في الولايات المتحدة في عام 2017 إلى 240 ميجاوات في الساعة مع إنتاج طاقة يبلغ 120 ميجاوات، وتمثل بطاريات الليثيوم أيون أكثر من 90٪ من سعة الطاقة هذه. أدى الاستخدام المتزايد لبطاريات الليثيوم أيون في تخزين الطاقة على نطاق الشبكة والطلب المتزايد على هذه البطاريات إلى زيادة نمو سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون الإقليمية.
يؤدي القبول المتزايد للسيارات الكهربائية التي تعمل ببطاريات الليثيوم أيون إلى توسع السوق
شهدت الدول في جميع أنحاء العالم تحولًا نحو السيارات الكهربائية لخفض انبعاثات الكربون وتحقيق تقدم قوي في جميع أنحاء الصناعة. لقد ارتفع اعتماد نماذج السيارات الكهربائية المتنوعة بشكل مطرد على مر السنين، مما أدى إلى وصول عدد هائل من البطاريات إلى نهاية عمرها الافتراضي (EOL). ووفقا لإدارة معلومات الطاقة، تقلصت سوق السيارات الأمريكية بنسبة 23% في عام 2020، إلا أن تسجيلات السيارات الكهربائية انخفضت بشكل أقل حدة من السوق بشكل عام.
وتم تسجيل إجمالي 295 ألف سيارة كهربائية جديدة في عام 2020، حوالي 78% منها عبارة عن مركبات كهربائية تعمل بالبطارية، مع ارتفاع مبيعاتها بنسبة 2%. تم تقليص الحوافز الحكومية في عام 2020 لأن شركتي تيسلا وجنرال موتورز استنفدتا الإعفاءات الضريبية المتاحة لهما. انخفض سوق السيارات الجديدة في كندا بنسبة 21٪، في حين ظلت تسجيلات السيارات الكهربائية الجديدة ثابتة تقريبًا مقارنة برقم العام السابق البالغ 51000. تصنف كندا على أنها ثامن أكبر سوق للسيارات الكهربائية في العالم، وقد سجلت أكثر من 40.000 مبيعات من السيارات الكهربائية في عام 2018. ومع توسع استخدام السيارات الكهربائية، سيصل حجم متزايد من بطاريات الليثيوم أيون إلى نهاية عمرها الافتراضي وتصبح مؤهلة لإعادة التدوير.
إن ارتفاع الوعي البيئي بين الشركات والمستهلكين، إلى جانب ارتفاع معدلات اعتماد السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة وكندا، يشكل قوة دافعة رئيسية لهذا السوق.
العوامل المقيدة
ويمثل الاستثمار الرأسمالي المرتفع وغياب السياسات الصارمة عوامل مقيدة رئيسية.
يتطلب إنشاء بنية تحتية جديدة تكاليف أولية عالية بالإضافة إلى سلاسل توريد وإعادة تدوير مستقرة، مما يقيد سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون. علاوة على ذلك، فإن الافتقار إلى الأطر التنظيمية المناسبة في البلدان التي تقوم بإعادة تدوير مواد البطاريات قد يعيق التوسع الصناعي. يتم تنظيم إعادة تدوير النفايات الإلكترونية في الولايات المتحدة على مستوى الولاية، حيث سنت نصف الولايات فقط تشريعات إعادة تدوير النفايات الإلكترونية. تخلق هذه المجموعة المجزأة من اللوائح عقبات أمام المؤسسات التي تهدف إلى تصميم منتجات لتحسين إمكانية إعادة التدوير.
عن طريق التحليل الكيميائي
يمكن لقطاع أكسيد كوبالت الليثيوم (LCO) أن يحتفظ بالحصة الأكبر بسبب العائدات المرتفعة من إعادة التدوير.
بناءً على الاختلافات في كيمياء البطاريات، يتم تقسيم سوق أمريكا الشمالية إلى أكسيد كوبالت الليثيوم، وفوسفات حديد الليثيوم، وأكسيد كوبالت الليثيوم، وأكسيد ألومنيوم نيكل الليثيوم وكوبالت، وأكسيد كوبالت نيكل الليثيوم ومنغنيز الليثيوم.
يمتلك قطاع أكسيد كوبالت الليثيوم أكبر حصة في السوق بسبب التطبيق الواسع لبطاريات الليثيوم أيون LCO في المنتجات الإلكترونية. يؤدي استهلاك الأجهزة الإلكترونية وتقادمها السريع إلى توليد كميات هائلة من النفايات الإلكترونية.
كمصدر أساسي للطاقة، تعد بطاريات الليثيوم أيون مساهمًا رئيسيًا في مثل هذه النفايات الإلكترونية. مع محتوى الكوبالت بنسبة 17%، توفر بطاريات أكسيد الكوبالت الليثيوم أيضًا الأرباح الأكثر ربحًا من إعادة التدوير. تعتمد بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم الفوسفات كمادة الكاثود. تتميز بمقاومة منخفضة، وتتميز بسلامة ممتازة واستقرار حراري، ويتم تطبيقها في السيناريوهات التي تتطلب عمر خدمة طويل وأداء أمان بارز مثل الدراجات النارية الكهربائية. تتمتع بطاريات أكسيد المنغنيز الليثيوم باستقرار فائق في درجات الحرارة العالية وسلامة معززة مقارنة بكيمياء بطاريات أيونات الليثيوم الأخرى، ومن ثم يتم نشرها في الأدوات الطبية والأدوات الكهربائية والدراجات الكهربائية وغيرها من المعدات.
يتم استخدام بطاريات أكسيد الألومنيوم والنيكل الليثيوم والكوبالت في مجموعات نقل الحركة وأنظمة تخزين طاقة الشبكة.
وبفضل كثافة الطاقة المواتية ودورة الحياة، فإنها تظهر إمكانات واعدة للاستخدام في صناعة السيارات. تتميز بطاريات أكسيد الكوبالت والنيكل والنيكل الليثيوم إما بكثافة طاقة محددة عالية أو طاقة محددة عالية بدلاً من كليهما في وقت واحد، وتستخدم في أدوات الطاقة ومحركات المركبات. يتم إنتاج أنواع مختلفة من المواد الكيميائية أثناء عملية إعادة التدوير لجميع كيمياء البطاريات المذكورة أعلاه، مما يؤدي إلى اختلافات في تكاليف إعادة التدوير والقيمة الاقتصادية المتبقية.
تحليل المصدر
سيؤدي اعتماد الإلكترونيات إلى دفع نمو هذا القطاع من السوق.
حسب المصدر، يتم تقسيم السوق إلى الإلكترونيات والأدوات الكهربائية والمركبات الكهربائية وغيرها.
يمثل قطاع الإلكترونيات الحصة الأكبر من بطاريات الليثيوم أيون المعاد تدويرها. أدى تزايد إقبال المستهلكين على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية التي تعمل بالبطاريات المحمولة إلى زيادة حجم البطاريات المستعملة، مما يساهم في الحصة السوقية المهيمنة التي يحتفظ بها قطاع الإلكترونيات.
يغطي قطاع الأدوات الكهربائية بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية من الأدوات الكهربائية المعاد تدويرها من خلال مجموعة متنوعة من العمليات. تعد بطاريات LMO وNMC من أنواع البطاريات الأساسية في هذا القطاع من السوق. يشير قطاع السيارات الكهربائية إلى بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية المستردة من السيارات الكهربائية عبر تقنيات إعادة التدوير المتعددة. يتكون هذا القطاع بشكل أساسي من بطاريات LFP وLMO وNMC وNCA.
تمثل السيارات الكهربائية واحدة من أسرع القطاعات نموًا، مدفوعة بالطلب المتزايد على السيارات الكهربائية وزيادة الاستثمارات من الشركات المصنعة المتخصصة في إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية. وتشمل القطاعات الأخرى بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية من صناعات إضافية بما في ذلك الأتمتة الصناعية، ومراكز UPS/البيانات والاتصالات، والتي يتم إعادة تدويرها باستخدام طرق إعادة التدوير المتنوعة.
رؤى السوق الرئيسية
بلغت قيمة سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في أمريكا الشمالية 66.34 مليون دولار أمريكي في عام 2020. ومن المتوقع أن تنمو من 77.85 مليون دولار أمريكي في عام 2021 إلى 265.8 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2028، مسجلة معدل نمو سنوي مركب (CAGR) بنسبة 19.1٪ خلال الفترة 2021-2028. لقد كان التأثير الإقليمي لـCOVID-19 غير مسبوق وجذريًا، مما كان له تأثير سلبي على طلب السوق في هذه المنطقة طوال فترة الوباء. وفقًا لتحليلنا الإقليمي، شهد السوق الإقليمي نموًا بطيئًا بنسبة 11.8% في عام 2020 مقارنة بمتوسط النمو السنوي المسجل بين عامي 2017 و2019. ويمكن أن يُعزى الارتفاع في معدل النمو السنوي المركب إلى انتعاش الطلب وتوسع السوق بعد نهاية الوباء.
أدت التطورات الملحوظة في إعادة تدوير البطاريات العالمية إلى توسيع البنية التحتية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون. لقد أدت الثورات في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية وصناعة السيارات إلى تحول هائل نحو الأجهزة والمركبات التي تعمل بالبطاريات، مما يجعل بطاريات الليثيوم أيون عنصرًا أساسيًا في هذا التطور الكبير. أدى الاعتماد المتزايد لبطاريات الليثيوم أيون، إلى جانب الحجم المتزايد للبطاريات التي تصل إلى مرحلة نهاية عمرها، إلى زيادة الطلب على خدمات إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون.
أدى الحصار المفروض على سلاسل التوريد وقنوات التوزيع إلى إعاقة نمو السوق خلال جائحة كوفيد-19.
كان لجائحة كوفيد-19 آثار سلبية على جميع القطاعات تقريبًا. وللحد من انتشار فيروس كوفيد-19، تم تنفيذ إجراءات الإغلاق على الصعيد الوطني، مما ألحق خسائر فادحة بمجموعة واسعة من الصناعات. وبناءً على ذلك، عانى قطاع إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون أيضًا من انتكاسات كبيرة. وبما أن السوق يعتمد بشكل كبير على صناعات السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية، فقد أدى تعطيل هذه القطاعات إلى تثبيط الاستثمار داخل السوق.
وأدى انقطاع سلاسل التوريد والطرق اللوجستية إلى إعاقة نقل بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة إلى مرافق إعادة التدوير في مناطق أخرى. أدى هذا إلى قطع إمدادات البطاريات المستعملة التي تم تسليمها للشركات لإعادة تدويرها بشكل مباشر وتعطيل عملياتها اليومية بشدة.
أحدث الاتجاهات
يمثل التصميم على تسويق تقنيات عمليات إعادة التدوير اتجاهًا حاسمًا.
شهدت الصناعة أساليب تنموية ملحوظة اعتمدها العديد من اللاعبين في الصناعة لزيادة قدرة إعادة التدوير ودفع نمو السوق. ومن المتوقع أن يؤدي بناء مرافق جديدة إلى تعزيز مستويات التصنيع بشكل كبير وقد يخلق طلبا قويا على التكنولوجيات الجديدة على مدى السنوات القليلة المقبلة.
على سبيل المثال، أعلنت Li-Cycle عن مصنع جديد لإعادة التدوير في روتشستر، نيويورك في ديسمبر 2020. وتتمتع المنشأة بقدرة معالجة سنوية تبلغ 10000 طن متري. إنها تعتمد عملية إعادة تدوير أفقية للألمنيوم وتقنيات تعدينية مائية لتحقيق معدل إعادة تدوير يصل إلى 95٪. في أبريل 2021، كشفت شركة Li-Cycle عن خطط لبناء مصنع آخر لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في جيلبرت، أريزونا. ويمثل هذا المصنع الثاني للشركة في الولايات المتحدة والمنشأة الثالثة لها على مستوى العالم، بقدرة معالجة سنوية قصوى تبلغ 10000 طن متري من البطاريات المنتهية الصلاحية.
تعمل اللوائح الصارمة التي تحظر إلقاء النفايات غير المعالجة على زيادة توسع السوق
تولد جميع النفايات الإلكترونية كميات كبيرة من النفايات السامة التي ينتهي بها الأمر في مدافن النفايات. تصنف بطاريات الليثيوم أيون على أنها نفايات إلكترونية خطرة بسبب خطر الحرائق إذا تم التخلص منها بشكل غير صحيح. بالإضافة إلى ذلك، أصبح التخلص غير القانوني من النفايات الإلكترونية في الأراضي الشاغرة مصدر قلق بيئي ملح. ولمعالجة هذه المشكلة، أدخلت الحكومات أطرًا تنظيمية تحكم إدارة النفايات الكيميائية والإلكترونية، والتي من المتوقع أن تدفع النمو في سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في أمريكا الشمالية في السنوات القادمة.
على سبيل المثال، بموجب لائحة أونتاريو 30/20، يتعين على كل شركة مصنعة تخضع للمادة 12 إنشاء نظام إدارة البطارية وتشغيله خلال فترة الامتثال. وسيتم تنفيذ برامج ترويجية وتعليمية إلزامية لرفع مستوى الوعي العام بمبادرات المنتجين لجمع البطاريات وتقليلها وإعادة استخدامها وإعادة تدويرها واستعادة المواد، بالإضافة إلى تشجيع المشاركة العامة في مثل هذه المبادرات.
عوامل القيادة
تهدف اللوائح الحكومية إلى تعزيز اعتماد مصادر الطاقة النظيفة وفتح إمكانات جديدة.
ومن المرجح أن يؤدي التحول المتزايد نحو الاستفادة من الطاقة النظيفة لتوفير الطاقة لتطبيقات متنوعة إلى تسريع توسع السوق. تشير الاتجاهات الإقليمية إلى زيادة حادة في تركيبات بطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة على نطاق واسع والمركبات الكهربائية. سيؤدي النشر المتزايد المتوقع لهذه البطاريات عبر حالات الاستخدام المتعددة إلى استبدال البطاريات القديمة ذات الأداء الضعيف، مما يؤدي إلى توليد النفايات التي تخلق فرصًا لإعادة التدوير.
وفقا لتقرير المعهد الوطني للطاقة المتجددة حول تخزين البطاريات على نطاق الشبكة، سيطرت كيمياء أيونات الليثيوم على سوق تخزين البطاريات على نطاق الشبكة في الولايات المتحدة في عام 2020. وبدافع من الابتكار التكنولوجي والقدرة التصنيعية الموسعة، انخفضت تكلفة كيمياء أيونات الليثيوم بنسبة 70٪ بين عامي 2010 و 2016، مع توقع المزيد من التخفيضات في الأسعار (كاري 2017).
وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، وصلت سعة تخزين البطاريات على نطاق المرافق التي تم تركيبها في الولايات المتحدة في عام 2017 إلى 240 ميجاوات في الساعة مع إنتاج طاقة يبلغ 120 ميجاوات، وتمثل بطاريات الليثيوم أيون أكثر من 90٪ من سعة الطاقة هذه. أدى الاستخدام المتزايد لبطاريات الليثيوم أيون في تخزين الطاقة على نطاق الشبكة والطلب المتزايد على هذه البطاريات إلى زيادة نمو سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون الإقليمية.
يؤدي القبول المتزايد للسيارات الكهربائية التي تعمل ببطاريات الليثيوم أيون إلى توسع السوق
شهدت الدول في جميع أنحاء العالم تحولًا نحو السيارات الكهربائية لخفض انبعاثات الكربون وتحقيق تقدم قوي في جميع أنحاء الصناعة. لقد ارتفع اعتماد نماذج السيارات الكهربائية المتنوعة بشكل مطرد على مر السنين، مما أدى إلى وصول عدد هائل من البطاريات إلى نهاية عمرها الافتراضي (EOL). ووفقا لإدارة معلومات الطاقة، تقلصت سوق السيارات الأمريكية بنسبة 23% في عام 2020، إلا أن تسجيلات السيارات الكهربائية انخفضت بشكل أقل حدة من السوق بشكل عام.
وتم تسجيل إجمالي 295 ألف سيارة كهربائية جديدة في عام 2020، حوالي 78% منها عبارة عن مركبات كهربائية تعمل بالبطارية، مع ارتفاع مبيعاتها بنسبة 2%. تم تقليص الحوافز الحكومية في عام 2020 لأن شركتي تيسلا وجنرال موتورز استنفدتا الإعفاءات الضريبية المتاحة لهما. انخفض سوق السيارات الجديدة في كندا بنسبة 21٪، في حين ظلت تسجيلات السيارات الكهربائية الجديدة ثابتة تقريبًا مقارنة برقم العام السابق البالغ 51000. تصنف كندا على أنها ثامن أكبر سوق للسيارات الكهربائية في العالم، وقد سجلت أكثر من 40.000 مبيعات من السيارات الكهربائية في عام 2018. ومع توسع استخدام السيارات الكهربائية، سيصل حجم متزايد من بطاريات الليثيوم أيون إلى نهاية عمرها الافتراضي وتصبح مؤهلة لإعادة التدوير.
إن ارتفاع الوعي البيئي بين الشركات والمستهلكين، إلى جانب ارتفاع معدلات اعتماد السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة وكندا، يشكل قوة دافعة رئيسية لهذا السوق.
العوامل المقيدة
ويمثل الاستثمار الرأسمالي المرتفع وغياب السياسات الصارمة عوامل مقيدة رئيسية.
يتطلب إنشاء بنية تحتية جديدة تكاليف أولية عالية بالإضافة إلى سلاسل توريد وإعادة تدوير مستقرة، مما يقيد سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون. علاوة على ذلك، فإن الافتقار إلى الأطر التنظيمية المناسبة في البلدان التي تقوم بإعادة تدوير مواد البطاريات قد يعيق التوسع الصناعي. يتم تنظيم إعادة تدوير النفايات الإلكترونية في الولايات المتحدة على مستوى الولاية، حيث سنت نصف الولايات فقط تشريعات إعادة تدوير النفايات الإلكترونية. تخلق هذه المجموعة المجزأة من اللوائح عقبات أمام المؤسسات التي تهدف إلى تصميم منتجات لتحسين إمكانية إعادة التدوير.
عن طريق التحليل الكيميائي
يمكن لقطاع أكسيد كوبالت الليثيوم (LCO) أن يحتفظ بالحصة الأكبر بسبب العائدات المرتفعة من إعادة التدوير.
بناءً على الاختلافات في كيمياء البطاريات، يتم تقسيم سوق أمريكا الشمالية إلى أكسيد كوبالت الليثيوم، وفوسفات حديد الليثيوم، وأكسيد كوبالت الليثيوم، وأكسيد ألومنيوم نيكل الليثيوم وكوبالت، وأكسيد كوبالت نيكل الليثيوم ومنغنيز الليثيوم.
يمتلك قطاع أكسيد كوبالت الليثيوم أكبر حصة في السوق بسبب التطبيق الواسع لبطاريات الليثيوم أيون LCO في المنتجات الإلكترونية. يؤدي استهلاك الأجهزة الإلكترونية وتقادمها السريع إلى توليد كميات هائلة من النفايات الإلكترونية.
كمصدر أساسي للطاقة، تعد بطاريات الليثيوم أيون مساهمًا رئيسيًا في مثل هذه النفايات الإلكترونية. مع محتوى الكوبالت بنسبة 17%، توفر بطاريات أكسيد الكوبالت الليثيوم أيضًا الأرباح الأكثر ربحًا من إعادة التدوير. تعتمد بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم الفوسفات كمادة الكاثود. تتميز بمقاومة منخفضة، وتتميز بسلامة ممتازة واستقرار حراري، ويتم تطبيقها في السيناريوهات التي تتطلب عمر خدمة طويل وأداء أمان بارز مثل الدراجات النارية الكهربائية. تتمتع بطاريات أكسيد المنغنيز الليثيوم باستقرار فائق في درجات الحرارة العالية وسلامة معززة مقارنة بكيمياء بطاريات أيونات الليثيوم الأخرى، ومن ثم يتم نشرها في الأدوات الطبية والأدوات الكهربائية والدراجات الكهربائية وغيرها من المعدات.
يتم استخدام بطاريات أكسيد الألومنيوم والنيكل الليثيوم والكوبالت في مجموعات نقل الحركة وأنظمة تخزين طاقة الشبكة.
وبفضل كثافة الطاقة المواتية ودورة الحياة، فإنها تظهر إمكانات واعدة للاستخدام في صناعة السيارات. تتميز بطاريات أكسيد الكوبالت والنيكل والنيكل الليثيوم إما بكثافة طاقة محددة عالية أو طاقة محددة عالية بدلاً من كليهما في وقت واحد، وتستخدم في أدوات الطاقة ومحركات المركبات. يتم إنتاج أنواع مختلفة من المواد الكيميائية أثناء عملية إعادة التدوير لجميع كيمياء البطاريات المذكورة أعلاه، مما يؤدي إلى اختلافات في تكاليف إعادة التدوير والقيمة الاقتصادية المتبقية.
تحليل المصدر
سيؤدي اعتماد الإلكترونيات إلى دفع نمو هذا القطاع من السوق.
حسب المصدر، يتم تقسيم السوق إلى الإلكترونيات والأدوات الكهربائية والمركبات الكهربائية وغيرها.
يمثل قطاع الإلكترونيات الحصة الأكبر من بطاريات الليثيوم أيون المعاد تدويرها. أدى تزايد إقبال المستهلكين على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية التي تعمل بالبطاريات المحمولة إلى زيادة حجم البطاريات المستعملة، مما يساهم في الحصة السوقية المهيمنة التي يحتفظ بها قطاع الإلكترونيات.
يغطي قطاع الأدوات الكهربائية بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية من الأدوات الكهربائية المعاد تدويرها من خلال مجموعة متنوعة من العمليات. تعد بطاريات LMO وNMC من أنواع البطاريات الأساسية في هذا القطاع من السوق. يشير قطاع السيارات الكهربائية إلى بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية المستردة من السيارات الكهربائية عبر تقنيات إعادة التدوير المتعددة. يتكون هذا القطاع بشكل أساسي من بطاريات LFP وLMO وNMC وNCA.
تمثل السيارات الكهربائية واحدة من أسرع القطاعات نموًا، مدفوعة بالطلب المتزايد على السيارات الكهربائية وزيادة الاستثمارات من الشركات المصنعة المتخصصة في إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية. وتشمل القطاعات الأخرى بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية من صناعات إضافية بما في ذلك الأتمتة الصناعية، ومراكز UPS/البيانات والاتصالات، والتي يتم إعادة تدويرها باستخدام طرق إعادة التدوير المتنوعة.
