Nordamerika Recycling von Lithium-Ionen-Batterien Marktgröße, Anteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse, nach Chemie (Lithium-Kobalt-Oxid (LCO), Lithium-Eisen-Phosphat (LFP), Lithium-Mangan-Oxid (LMO), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (NCA) , Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC)), nach Quelle (Elektronik, Elektrofahrzeuge, Elektrowerkzeuge, andere), nach Recyclingprozess (physikalisch/mechanisch, hydrometallurgisch, pyrometallurgisch) und regionale Prognose, 2021-2028

Die Größe des nordamerikanischen Marktes für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien betrug im Jahr 2020 66,34 Millionen US-Dollar. Der Markt wird voraussichtlich von 77,85 Millionen US-Dollar im Jahr 2021 auf 265,08 Millionen US-Dollar im Jahr 2028 wachsen, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 19,1 % im Zeitraum 2021–2028 . Die regionalen Auswirkungen von COVID-19 waren beispiellos und erschütternd, und inmitten der Pandemie kam es in der gesamten Region zu einer negativen Nachfrage. Basierend auf unserer regionalen Analyse wies der regionale Markt im Jahr 2020 ein langsames Wachstum von 11,8 % auf, verglichen mit dem durchschnittlichen jährlichen Wachstum im Zeitraum 2017–2019. Der Anstieg der CAGR ist auf die Nachfrage und das Wachstum dieses Marktes zurückzuführen und kehrt nach dem Ende der Pandemie wieder auf das Niveau vor der Pandemie zurück.

Die außergewöhnliche Entwicklung im Batterierecycling weltweit hat zu einem Wachstum und einer Zunahme der Recyclinginfrastrukturen für Lithium-Ionen-Batterien geführt. Die Revolution in der Unterhaltungselektronik und im Automobilbereich hat zu einer enormen Verlagerung hin zu batteriebetriebenen Geräten und Fahrzeugen geführt und Lithium-Ionen-Batterien Teil einer wichtigen Entwicklung. Der zunehmende Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Verbindung mit der zunehmenden Anzahl von Batterien, die das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, hat zu einem Anstieg der Nachfrage nach dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien geführt.

Blockaden in Lieferketten und Versandkanälen haben das Marktwachstum inmitten von COVID-19 beeinträchtigt

Die COVID-19-Pandemie hatte negative Auswirkungen auf fast alle Branchen. Verschiedene Branchen erlitten aufgrund der landesweiten Lockdowns zur Eindämmung der Ausbreitung des COVID-19-Virus enorme Verluste. Dementsprechend musste auch der Bereich Lithium-Ionen-Batterie-Recycling einen erheblichen Verlust hinnehmen. Da der Markt stark von der Automobil- und Unterhaltungselektronikindustrie abhängig ist, wirkten sich die Auswirkungen auf diese Branchen auf die Investitionen in den Markt aus.

Die Störungen in den Lieferketten und Versandkanälen wirkten sich auf den Transport gebrauchter Lithium-Ionen-Batterien zu Recyclinganlagen in anderen Regionen aus. Dies wirkte sich direkt auf die Lieferung gebrauchter Batterien an Unternehmen zum Recycling aus, was sich erheblich auf deren Betrieb auswirkte.

NEUESTE TRENDS

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Die Entschlossenheit, die Kommerzialisierung der Recyclingprozesstechnologie voranzutreiben, ist ein entscheidender Trend

Diese Branche hat bemerkenswerte Entwicklungsansätze verschiedener Branchenakteure zur Erweiterung ihrer Recyclingkapazitäten erlebt, um den Markt voranzutreiben. Es wird erwartet, dass die Errichtung neuer Anlagen die Industrialisierungsrate erheblich steigern wird. Es dürfte in den kommenden Jahren zu einer hohen Nachfrage nach neuen Technologien kommen.

Li-Cycle gab beispielsweise die Einweihung einer neuen Recyclinganlage im Dezember 2020 in Rochester, New York, bekannt. Die Anlage verfügt über eine Verarbeitungskapazität von 10.000 Tonnen pro Jahr. Es nutzt einen hydrometallurgischen Recyclingprozess und eine nasschemische Methode, um eine Recyclingrate von 95 % zu erreichen. Im April 2021 kündigte Li-Cycle Corp. den Bau einer weiteren Recyclinganlage für Elektroautobatterien in Gilbert, Arizona, an. Es ist die zweite Anlage des Unternehmens in den USA und die dritte insgesamt. Es wird in der Lage sein, bis zu 10.000 Tonnen Altbatterien pro Jahr zu verarbeiten.

Strenge Vorschriften zum Verbot der Entsorgung unverarbeiteter Abfälle zur Förderung des Wachstums

Alle elektronischen Abfälle erzeugen eine Menge giftiger Abfälle, die auf Mülldeponien landen. Lithium-Ionen-Batterien gelten als gefährlicher Elektroschrott, da es ohne ordnungsgemäße Entsorgung zu Bränden kam. Außerdem füllen Elektroschrott in der Regel leere Flächen auf und werden heute als großes Problem angesehen. Um dem Problem entgegenzuwirken, haben die Regierungen daher bestimmte Normen zur Verarbeitung chemischer und elektronischer Abfälle vor ihrer Entsorgung erlassen. Es wird erwartet, dass dies das Wachstum des nordamerikanischen Marktes für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien in den kommenden Jahren vorantreiben wird.

Zum Beispiel ist gemäß der Ontario-Verordnung 30/20 jeder Hersteller gemäß Abschnitt 12 berechtigt, ein System zur Verwaltung von Batterien in einem Leistungszeitraum und wird voraussichtlich ein Werbe- und Aufklärungsprogramm umsetzen, um die Öffentlichkeit für die Bemühungen des Herstellers zum Sammeln, Reduzieren, Wiederverwenden, Recyceln und Rückgewinnen von Batterien zu sensibilisieren und die Beteiligung der Öffentlichkeit daran zu fördern Bemühungen.

ANTRIEBSFAKTOREN

Regierungsvorschriften zur Förderung der Nutzung saubererer Energiequellen und zur Erschließung neuer Potenziale

Eine wachsende Neigung zur Nutzung saubererer Energiequellen zur Bereitstellung von Energie für verschiedene Anwendungen dürfte das Marktwachstum beschleunigen. Der regionale Trend deutet auf einen Anstieg bei der Installation von Lithium-Ionen-Batterien zur erheblichen Energiespeicherung und hin Elektrofahrzeuge (EVs). Es wird erwartet, dass der zunehmende Einsatz dieser Batterien für verschiedene Anwendungen den Austausch alter Batterien mit geringer Produktivität vorantreiben und somit Abfälle für Recyclingmöglichkeiten schaffen wird.

Laut dem NREL-Bericht über Grid-Scale-Batteriespeicher wird der Markt für Grid-Scale-Batteriespeicher im Jahr 2020 in den USA von Lithium-Ionen-Chemikalien kontrolliert. Aufgrund technologischer Innovationen und verbesserter Produktionskapazitäten erlebten Lithium-Ionen-Chemikalien von 2010 bis 2016 einen starken Preisverfall von über 70 %, und die Preise werden voraussichtlich noch weiter sinken (Curry 2017).

Nach Angaben der U.S. Energy Information Administration betrug die im Jahr 2017 installierte Batteriespeicherkapazität im US-Versorgungsmaßstab 240 MWh, was eine Leistung von 120 MW erzeugte, wovon über 90 % Lithium-Ionen-Batterien mit Strom versorgten. Durch die zunehmende Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien in Batteriespeichern im Netzmaßstab steigt deren Bedarf an Ersatz und Recycling, was das Wachstum des Marktes für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien in der Region ankurbelt.

Steigerung der Akzeptanz von Elektrofahrzeugen mit Lithium-Ionen-Batterie zur Stärkung des Wachstums

Länder haben einen Trendwechsel hin zu Elektrofahrzeugen erlebt, um den CO2-Ausstoß zu verringern, was den Fortschritt der Branche unterstützt. Die zunehmende Nutzung verschiedener Elektrofahrzeuge im Laufe der Jahre hat dazu geführt, dass große Mengen an Batterien das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. Nach Angaben der Energy Information Administration ist der US-Automarkt im Jahr 2020 um 23 % zurückgegangen, aber E.V. Die Zulassungen gingen nicht so stark zurück wie der Gesamtmarkt.

Im Jahr 2020 wurden 295.000 neue Elektrofahrzeuge registriert, davon etwa 78 % BEVs. Ihr Umsatzanteil stieg um 2 %. Die staatlichen Anreize werden im Jahr 2020 reduziert, da die Steuergutschriften für Tesla und General Motors an ihre Grenzen stoßen. Der Neuwagenmarkt ging in Kanada auf 21 % zurück, die Neuzulassungen von Elektroautos blieben jedoch im Vergleich zum Vorjahresrekord von 51.000 nahezu unverändert. Kanada ist der achtgrößte Elektroautomarkt. Markt mit über 40.000 Verkäufen im Jahr 2018. Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen kommt es immer häufiger zu Lithium-Ionen-Batterien, die das Ende ihrer Lebensdauer erreichen und für das Recycling in Frage kommen.

Das wachsende Umweltbewusstsein von Unternehmen und Verbrauchern in Verbindung mit der hohen Akzeptanz von Elektrofahrzeugen in den USA und Kanada kann als starker Treiber für diesen Markt angesehen werden.

HEIMENDE FAKTOREN

Hohe Kapitalinvestitionen und das Fehlen strenger Richtlinien sind ein wesentlicher hemmender Faktor

Der Aufbau einer neuen Infrastruktur erfordert hohe Anfangsausgaben und spezielle Liefer- und Sammelketten, was den Markt für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien hemmt. Darüber hinaus kann das Fehlen eines geeigneten Regulierungsrahmens in den Ländern für das Recycling von Batteriematerialien das industrielle Wachstum behindern. Das Recycling von Elektroschrott ist in den USA auf Landesebene geregelt, wobei nur die Hälfte der Bundesstaaten Gesetze zum Recycling von Elektroschrott haben. Dies führt dazu, dass Unternehmen Schwierigkeiten haben, sich durch den Flickenteppich an Vorschriften zurechtzufinden, wenn sie ihre Produkte leichter recycelbar machen möchten.

SEGMENTIERUNG

Durch chemische Analyse

Lithium-Kobalt-Oxid (LCO)-Segment hält dank hoher Recycling-Rendite maximalen Anteil

Je nach Batteriechemie ist der nordamerikanische Markt in Lithium-Kobaltoxid, Lithium-Eisenphosphat, Lithium-Manganoxid, Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid und Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid unterteilt.

Das Segment Lithium-Kobalt-Oxid hält aufgrund der hohen Verwendung von LCO-Lithium-Ionen-Batterien in der Elektronik den größten Anteil. Die zunehmende Nutzung von Elektronik und deren schnelle Entsorgung haben zu großen Mengen an Elektroschrott geführt.

Lithium-Ionen-Batterien tragen als Hauptenergiequelle massiv zu diesem Elektroschrott bei. Aufgrund eines Kobaltgehalts von 17 % sind Lithium-Kobaltoxid-Batterien auch am profitabelsten zu recyceln. Lithium-Eisenphosphat-Batterien verwenden Phosphat als Kathode. Sie haben niedrige Widerstandseigenschaften, die sie sicher und thermisch stabil machen. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, die eine lange Lebensdauer und ein hohes Maß an Sicherheit erfordern, beispielsweise bei Elektromotorrädern. Lithium-Manganoxid-Batterien weisen eine hohe Temperaturstabilität auf und sind sicherer als andere Lithium-Ionen-Batteriechemien. Daher werden sie in medizinischen Geräten und Geräten, Elektrowerkzeugen, Elektrofahrrädern usw. verwendet. 

Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid-Batterien werden in elektrischen Antriebssträngen und Netzspeichern verwendet.

Sie haben aufgrund ihrer energiereichen Variante mit guter Lebensdauer Potenzial für die Automobilindustrie. Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid-Batterien haben entweder eine hohe spezifische Energiedichte oder eine hohe spezifische Leistung, nicht beides. Sie werden in Elektrowerkzeugen und Antriebssträngen für Fahrzeuge eingesetzt. Alle diese Batteriechemikalien ergeben beim Recycling unterschiedliche Chemikalien. Dementsprechend unterscheiden sich die Recyclingkosten und deren Werte.

Nach Quellenanalyse

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Der zunehmende Einsatz von Elektronik wird das Wachstum des Segments ankurbeln

Basierend auf der Quelle ist der Markt in Elektronik, Elektrowerkzeuge, Elektrofahrzeuge und andere unterteilt.

Der größte Anteil der Lithium-Ionen-Batterien, die dem Recycling zugeführt werden, stammt aus dem Elektronikbereich. Mit der zunehmenden Nutzung tragbarer, batteriebetriebener Unterhaltungselektronik durch Endverbraucher steigt die Menge der gebrauchten Batterien, was zu einem hohen Marktanteil des Elektroniksegments führt.

Das Segment „Elektrowerkzeuge“ bezieht sich auf die ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien von Elektrowerkzeugen, die durch verschiedene Prozesse recycelt werden. Im Allgemeinen bilden LMO- und NMC-Batterien dieses Marktsegment. Das Segment Elektrofahrzeuge bezieht sich auf die Alt-Lithium-Ionen-Batterien von Elektrofahrzeugen, die durch verschiedene Prozesse recycelt werden. Im Allgemeinen bilden LFP-, LMO-, NMC- und NCA-Batterien dieses Marktsegment.

Elektrofahrzeuge sind aufgrund der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen in Verbindung mit den Investitionen von E.V. eines der am schnellsten wachsenden Segmente. Hersteller im Batterierecycling. Das andere Segment bezieht sich auf ausgediente Lithium-Ionen-Batterien aus anderen Sektoren wie Industrieautomation, USV/Datenzentren, Telekommunikation usw., die durch verschiedene Prozesse recycelt werden.

Durch Recyclingprozessanalyse

Hydrometallurgisches Segment behält aufgrund der hohen Extraktionsrate einen höheren Anteil

Basierend auf dem Recyclingprozess ist der nordamerikanische Markt in die Segmente Mechanisch/Physikalisch, Hydrometallurgisch und Pyrometallurgisch unterteilt.

Das hydrometallurgische Segment, das das Recycling verbrauchter Lithium-Ionen-Batterien durch Vorbehandlung, Laugung und Abtrennung wertvoller Metalle umfasst, hält aufgrund der hohen Extraktionsrate, die bis zu 95 % erreicht, den größten Marktanteil. Unternehmen in der Region investieren daher zunehmend in hydrometallurgische Recyclinginfrastrukturen.

Der mechanische/physikalische Recyclingprozess bezieht sich auf die Zerlegung des Batteriepakets in ein Batteriemodul und die Zerlegung des Batteriemoduls in eine einzelne Zelle. Jeder Bestandteil der Zelle ist getrennt.

Der pyrometallurgische Recyclingprozess nutzt Hochtemperatur-Schmelzverfahren, um Kobalt und Nickel als Legierungen zurückzugewinnen.

REGIONALE EINBLICKE

Der Markt wurde in ganz Nordamerika, den USA und Kanada untersucht. Aufgrund der massiven Investitionen der Unternehmen in den Aufbau neuer Recycling-Infrastrukturen dominieren die USA den nordamerikanischen Markt. Der technologische Fortschritt hat dazu beigetragen, die Extraktionsrate wertvoller Materialien zu steigern. Das Land investiert hauptsächlich in hydrometallurgische Recyclinganlagen in verschiedenen Regionen der USA.

In Kanada hat die Gründung der meisten Unternehmen in den letzten Jahren stattgefunden. Dies hat zusammen mit der Verbesserung der Versandketten und Sammelwege für ausgediente Lithium-Ionen-Batterien zu einem enormen Wachstum im Land geführt. Darüber hinaus werden in den USA und Kanada von verschiedenen Unternehmen und Institutionen Forschungs- und Entwicklungsprojekte durchgeführt, um die Extraktionsrate durch eine kostengünstige Methode zu verbessern.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Li-Cycle Corp, Retriev Technologies und American Zinc Recycling sind führend bei Investitionen in die Recycling-Infrastruktur

In der Region gibt es nur sehr wenige Branchenakteure. Die meisten von ihnen haben tragfähige Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Ein größtmöglicher Teil der Recyclingprozesse wird erforscht und entwickelt, um die Extraktionsrate bei geringeren Kosten zu erhöhen. Man kann davon ausgehen, dass Li-Cycle Corp, Retriev Technologies und American Zinc Recycling die führenden Recyclingunternehmen für Lithium-Ionen-Batterien sind und in die Errichtung neuer Recyclinganlagen in der gesamten Region investieren.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• Li-Cycle Corp (Kanada)


• Retriev Technologies (USA)


• American Zinc Recycling (USA)


• Lithion Recycling Inc. (Kanada )


• American Manganese Inc. (Kanada)


• Eco-Bat Technologies (USA) )


• TES (USA)


• Redwood Materials, Inc. (USA)

WICHTIGE INDUSTRIEENTWICKLUNGEN:

• März 2021 – Redwood Materials, Inc. gab bekannt, dass es eine Partnerschaft mit ERI eingegangen ist, um Zugang zu Altbatterien zu erhalten, die zum Recycling verwendet werden können. Redwood Materials, Inc. investiert einen nicht genannten Betrag in das privat geführte Unternehmen ERI, und J. B. Straubel tritt im Rahmen der neuen Allianz dem Vorstand bei. Gemäß der Vereinbarung erhält Redwood Materials, Inc. wöchentlich 30 Tonnen ausgedienter Lithium-Ionen-Batterien, die von ERI gesammelt werden.


• Oktober 2020 – TES gab bekannt, dass es in Green Li-ion investiert hat, um die Technologie von Green Li-ion in den Batterierecyclinganlagen von TES zu nutzen. Diese Investition wird TES dabei helfen, Lithium-Eisenphosphat-Batterien weiterzuentwickeln, indem höhere Reinheitsgrade bei Rohstoffen wie Graphit und Kathodenmetallsalzen sowie Kobalt und Lithium erzielt werden, die aus Lithium-Ionen-Batterien gewonnen werden.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Nordamerika Recyclingmarkt für Lithium-Ionen-Batterien

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Der Forschungsbericht über den nordamerikanischen Markt für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien hebt Nordamerika hervor, um dem Benutzer ein besseres Verständnis zu vermitteln. Darüber hinaus bietet der Marktforschungsbericht wichtige Einblicke in die neuesten Branchenentwicklungen und untersucht Technologien, die in ganz Nordamerika in rasantem Tempo eingeführt werden. Darüber hinaus werden einige der wachstumsfördernden Faktoren und Hemmnisse hervorgehoben, sodass der Leser fundierte Kenntnisse über die Branche erlangen kann.

Berichtsumfang und Segmentierung