A reciclagem da bateria ocupa o lugar do motorista

Jun 25, 2023

À medida que a mobilidade elétrica aumenta globalmente, o mesmo acontece com a necessidade de baterias para veículos elétricos (EV). Esta procura levou a um crescimento considerável na produção de baterias, com mais de cinco terawatts-hora (TWh) por ano de capacidade de gigafábrica esperados globalmente até 2030. Há também um crescimento considerável nos volumes de baterias EV à medida que se aproximam do fim da vida útil, com mais de 100 milhões de baterias de veículos deverão ser descontinuadas na próxima década.1Estimativa MCFM BI. Passar da mobilidade baseada em combustíveis fósseis para a mobilidade eléctrica é claramente positivo para o ambiente e para os bolsos de muitos consumidores, mas a revisão do nosso sistema de transportes exige que novas cadeias de abastecimento sejam concebidas e dimensionadas. Com este desafio surge uma oportunidade: escalar uma cadeia de abastecimento que seja mais estável, mais resiliente, mais eficiente e mais sustentável do que a da indústria de veículos movidos a combustíveis fósseis e com motores de combustão interna (ICE). A reciclagem de baterias é a chave para aproveitar essa oportunidade (veja a barra lateral, “A segunda vida das baterias: um fluxo de receita adicional”).

Este artigo é um esforço colaborativo de Andreas Breiter, Martin Linder, Thomas Schuldt, Giulia Siccardo e Nikola Vekić, representando pontos de vista da Prática de Indústrias Avançadas da McKinsey.

Na China, na Europa e nos Estados Unidos, que estão todos a passar por uma grande transição para veículos eléctricos, a maior parte do material de bateria adequado para reciclagem ainda provém de células electrónicas de consumo, como as de computadores portáteis e outros utensílios domésticos, e de sucata de fabrico de células gerada a partir de baterias defeituosas que não passam no controle de qualidade. Com o desperdício de fabricação de células chegando a 30% quando uma nova fábrica de baterias é lançada, uma fonte significativa de volume para reciclagem evolui em mercados onde a fabricação de baterias EV está em alta velocidade. Em mercados onde a adoção de VE está generalizada há algum tempo, como a China, as baterias de VE em fim de vida representam um volume maior. No entanto, a nível mundial, a sucata de produção provavelmente continuará a ser a principal fonte de materiais de baterias para reciclagem até 2030, quando os volumes de baterias EV em fim de vida terão crescido ao ponto de serem ultrapassados ​​(Quadro 1).

Ao contrário das baterias de eletrónica de consumo, que são demasiado pequenas para serem integradas em sistemas de segunda vida, e da sucata de produção de células, que não pode ser utilizada em baterias, as baterias de veículos elétricos em fim de vida podem ser remanufaturadas com lucro e utilizadas novamente noutras aplicações. Isto pode criar um fluxo de receita adicional para os proprietários de baterias antes que elas sejam recicladas. Ao atingir o fim de sua vida útil em VEs (normalmente após dez a 15 anos ou mais de 320.000 quilômetros), as baterias de VE podem encontrar aplicações lucrativas de segunda vida, como energia de reserva estacionária, entre outras, que têm demandas de ciclagem menos rigorosas do que VEs. As baterias adequadas para estas aplicações de segunda vida podem muito bem fazer este desvio no seu caminho para serem recicladas, mas, ao adoptarem uma abordagem de maximização de valor, todas as baterias de veículos eléctricos deverão eventualmente encontrar o seu caminho para os processos de reciclagem.

Este é especialmente o caso de baterias que utilizam produtos químicos baseados em insumos de alto valor (por exemplo, cátodos de óxido de níquel-manganês-cobalto) em comparação com produtos químicos com insumos de baixo valor (como cátodos de fosfato de ferro-lítio), embora as commodities voem As crises, os choques geopolíticos e a regulamentação têm o potencial de mudar o cenário comercial da reciclagem, mesmo para baterias sem níquel e cobalto.

Neste artigo, examinamos o contexto de mercado que levou ao crescimento da reciclagem de baterias, caminhos tecnológicos e modelos de negócios comuns e fatores de sucesso neste setor. Embora a nossa investigação esteja fortemente centrada na reciclagem de baterias, descobrimos que a compreensão do alcance potencial da economia circular para baterias lança luz sobre uma abordagem de cadeia de abastecimento que poderia ser adotada por outras indústrias, dentro e fora da energia e dos transportes, para impulsionar o crescimento sustentável.

Numerosas alavancas estão alimentando o crescimento na indústria de reciclagem de baterias:

Progresso tecnológico