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EV battery recycling: Can the World Handle the Influx of Them?
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世界は来たるべきEVバッテリーのうねりをリサイクルする準備ができていますか?

家電製品などに使用されている二次電池の一種であるリチウムイオン電池(LIB)は、電気自動車(EV)市場の急拡大に伴い、急速に普及が進んでいます。LIBは、エネルギーと重量の比が高く、モビリティのための優れた効率的な選択肢となります。

 

国際エネルギー機関(IEA)によると、2030年までに約1億4,500万台の電気自動車が走行すると予想されており、重要な電池部品のサプライチェーンは厳しい状況にあります。

LIB電池には、アルミニウム、コバルト、銅、ニッケルなど、さまざまな金属が含まれています。2030年にはリチウムの需要が350%以上、ニッケルの需要が2倍近くに増加するとの予測もあり、これらの資源の採掘はますます持続不可能になることが予想されます。また、電池に含まれる金属の毒性は、環境面でも懸念されます。

研究機関であるCircular Energy Storageは、今後10年間で1.2万トンのLIBがリサイクルに回されることを予測しています。そのため、効率的なリサイクルや再利用の方法を特定することが益々重要になっています。

市場が調整される一方で、世界の規制はまだ進化し続けると考えられています。

米国では、EV用バッテリーの再利用を研究するタスクフォースが提案されていますが、米国化学会(ACS)の報告書によると、現在、LIBリサイクルに取り組む連邦政府の政策は存在していません。同様に、EUもまだ政策を定めていませんが、新しい電池にリサイクルされたコバルト、鉛、リチウム、ニッケルを一定量配合することを義務付ける提案が今後10年間の終わりに実施されるかもしれません。

EVバッテリーのリサイクル

一方、中国は、最も効果的な方法を決定するために、メーカーのリサイクル責任とプロセスのすべての段階での情報義務など、関連する政策の概要を説明しています。

一方、日本にはバッテリーのリサイクルを規制する法律がありますが、EV市場ではあまり明確ではありません。しかし、LIBリサイクル特許の多くは、日本、フランス、中国のいずれかの国から出願されており、日本の産業の中で優先度が高いことを示しています。

現状では、使用済みバッテリーの量が限られているため、そのリサイクルや有価物回収にはコストがかかります。

 

しかし、再生材の使用割当を義務付けるEUの提案は、理論的には「需要が高く、供給が少ない希少な商品を生み出す」ことでリサイクルを刺激することになると、欧州議会のグリーン議員であるヘンリケ・ハン氏はEuractivとのインタビューで述べています。

今後、リチウムイオン電池のリサイクル市場が急拡大すると予想されています。 調査機関IDTechExによると、2042年には推定1200万トンがリサイクルされ、510億米ドルの有価金属が得られるとされています。

EVバッテリーのリサイクル方法

このようにリサイクル市場に大きな期待が寄せられる中、再び使用済み電池の処理方法に注目が集まっています。

通常、LIBをリサイクルするために処理する場合、LIBは解体され、リチウム、マンガン、コバルト、ニッケルを含む「ブラックマス」と呼ばれる製品に細断されます。

鉱石に熱を加えてベースメタルを抽出する乾式製錬は、一般的なリサイクル方法です。しかし、これは有害物質の排出や水質汚染など、環境負荷が大きい方法です。

もう一つの方法である直接リサイクルは、LIBを分解して部品を分離することで正極材を保存するものです。エネルギーや資源は少なくて済みますが、手間がかかります。

しかし、ACSの報告書では、最も経済的な選択肢として湿式製錬が挙げられています。この方法では、リサイクル材から金属を回収するために水溶液を利用します。エネルギーや設備費用は比較的低いものの、処理に大量の試薬や水を必要とします。

つまり、リサイクルのインフラはまだ発展途上ですが、世界中の組織が需要に応えるために力を入れ始めているのです。

日本では、住友金属鉱山が2023年にリチウムイオン電池の専用リサイクル施設を開設する予定で、「電池から電池へ」のリサイクルフローで年間7,000トンの粉砕電池を処理できるとしています。

EV電池のリサイクル技術

住友金属鉱山は、「世界初の独自のリチウム回収技術により、使用済みの二次電池から銅、ニッケル、コバルト、リチウムをリサイクルできる新しいリサイクルプロセスを確立しました。」とウェブサイトに記載しています。

アメリカのAqua Metals社は、水系電解質プロセスにより、ブラックマスからコバルト、ニッケル、銅、水酸化マンガン、水酸化リチウムを抽出するプロセスを開発しました。有害物質の排出を避け、プロセスで使用する水や化学物質をリサイクルしながら、高純度の金属を生産するとしています。

テスラやフォルクスワーゲンを顧客とする中国の大手EVバッテリーメーカーの1つであるContemporary Amperex Technology Co Ltd(CATL)は、最近、約50億ドルを投資して、湖北省にバッテリー材料リサイクル施設を建設しました。

希少資源の需要拡大が確実視される中、特に脱炭素社会の構築に向けて、リサイクルは必要な解決策です。EVバッテリーの寿命は約8〜10年、走行距離にして10万キロと言われています。したがって、大量の消耗した電池が廃棄のために戻ってくるのは、しばらく先のことになります。使用済み電池をリサイクルのために処理するインフラと技術は、その時間窓の中で追いついていかなければなりません。

使用済みEV用バッテリーの流入に対して、どのような解決策があるとお考えですか?リサイクルではなく、再利用に重点を置くべきだと思いますか? グリーンラボでは、皆様のご意見をお待ちしています。

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