电池制造商和汽车OEM厂商将努力把这些关键战略原材料(CRM)保留在自己的供应链中,以帮助满足对新型锂离子电池的需求;而监管机构则将努力把CRM保留在自己的区域内,以最大限度地减少对其他国家供应的依赖。.
欧盟关键原材料法案:
2023年11月13日,欧洲议会就《关键原材料法案》(CRMA)达成一致,但该法案尚需欧盟理事会正式批准,方可在欧盟官方公报上公布。该法案旨在确保关键原材料留在欧盟境内,并“保护欧盟免受全球供需日益失衡的影响”。这不仅对锂离子电池市场至关重要,对安防、国防、农业、医疗保健和建筑等其他行业也同样重要。
这份题为《确保关键原材料安全可持续供应框架》的文件概述了这些协议,其中详细列出了34种关键原材料和17种战略原材料。关键原材料是指对欧盟经济至关重要且供应风险较高的原材料。战略原材料是指经济效益高、用于绿色、数字化、国防或航空航天等技术领域且未来可能面临供应风险的原材料。锂离子电池市场最相关的材料,同时列入关键原材料(CRM)和战略原材料(SRM)清单的,是锂、锰、天然石墨和镍;钴被列为关键原材料,铜被列为战略原材料。.
为了将这些材料留在欧盟境内,欧洲议会就2030年前需实现的若干目标达成一致,以减少对第三国的依赖。首先,欧盟每种战略原材料(SRM)的供应中,来自单一第三国的比例不得超过65%,旨在降低欧盟对中国的依赖并实现战略原材料供应多元化。其次,欧盟每年战略原材料消费量的至少10%应来自欧盟境内的开采。第三,欧盟每年战略原材料消费量的至少40%应在欧盟境内进行加工。最后,也是最具雄心的目标,“欧盟的回收能力应在2020-2022年基准的基础上,针对每种战略原材料,至少增加10%的回收利用量,以便在技术和经济可行性允许的范围内,收集、分类和处理欧盟废弃物中至少45%的战略原材料。”.
该声明的措辞可能令人困惑,因为它没有明确规定回收的电池应该进行加工还是回收。例如,如果锂离子电池被“完全回收”,则可能涉及通过湿法冶金工艺生产新的正极活性材料(CAM),然后这些CAM可用于新电池。相比之下,如果锂离子电池被“加工”,则仅涉及通过机械加工产生黑色物质。这种黑色物质需要进一步提炼,转化为适用于电池的金属盐,然后再进行进一步加工以生产CAM。可以说,这一额外的回收步骤将在欧盟以外进行,但只要欧盟回收材料(MER)的45%在欧盟境内得到“加工”,该声明即可被视为已满足。因此,需要更清晰明确的术语,以确保这些标准参考物质(SRM)在特定回收流程的最终阶段留在欧盟境内,从而保证新电池中可用材料的性能。.
与欧盟电池法规目标的比较
重要的是要考虑这与2023年8月生效的欧盟电池法规有何不同。该法规详细规定了锂离子电池的回收率和回收效率目标。

欧盟电池法规回收目标。来源:IDTechEx
到2026年,锂离子电池的回收效率应至少达到65%,到2031年至少达到70%;这些目标高于CRMA设定的45%的回收目标。轻型运输(LT)电池和便携式电池(其中包含多种金属回收材料)在2028年和2027年的回收率目标分别为51%和63%,高于CRMA设定的2030年45%的目标。因此,假设欧盟电池法规的目标得以实现,锂离子电池回收商将有助于欧盟实现较低的目标,即收集、分拣和处理每种金属回收材料的45%。无论如何,这仍然是一个雄心勃勃的目标,因为这些金属回收材料也被应用于更广泛的领域,从而导致对其他使用这些金属回收材料的行业的依赖,以实现这些回收率和回收效率。.
呼吁改进产品设计以增强循环经济性
欧盟协议还指出,“大多数关键原材料的回收和再利用率较低,部分原因是产品设计阶段缺乏对可回收性的考虑。”最终,这阻碍了这些材料在供应链中实现循环利用。因此,未来十年电动汽车电池的设计有望得到改进,从而简化和加快拆解流程。这将有助于提高电动汽车锂离子电池的可回收性。.
电动汽车电池设计的改进,例如采用电芯到电池包一体化(Cell-to-Pack)设计,将无需单独的模块及其相关连接,从而使回收商和二次利用商能够更快、更安全、更经济地获取电芯进行处理(尽管由于结构胶粘剂用量增加,电芯到电池包一体化设计也带来了一些挑战)。一直以来,电池制造商和原始设备制造商(OEM)都致力于提升电动汽车电池的性能、安全性和使用寿命。然而,欧盟的这些声明可能会促使制造商在设计电池时更加注重便于报废处理。最终,可能需要出台激励措施,鼓励设计具有更佳报废处理能力的新电池,或者对未能做到这一点的制造商施以惩罚,以确保这些措施得到落实。.
关键战略原材料的未来前景:
(CRMA)至关重要,它能确保欧盟的关键战略原材料留在境内,并减少对第三国供应的依赖。欧盟已就2030年的若干目标达成一致,但这些目标必须经欧盟理事会正式批准后才能在《欧盟官方公报》上公布。其中,“收集、分类和处理欧盟废弃物中至少45%的关键战略原材料”这一2030年目标可谓雄心勃勃。尽管欧盟电池法规为某些锂离子电池的收集和回收设定了更为雄心勃勃的2030年目标,但其他使用关键战略原材料的行业也需要确保其收集系统和回收流程能够助力实现这一目标。至少在锂离子电池市场,将关键材料留在区域边界或供应链内的压力不仅源于监管层面,制造商和原始设备制造商(OEM)也意识到回收的重要性,尤其是在未来几十年需求预计将持续快速增长的情况下。
最终,价值链上的所有利益相关者都将在欧盟实现这些目标中发挥重要作用。例如,电池制造商和汽车原始设备制造商 (OEM) 可以通过在设计锂离子电池时更加注重循环利用而受益,例如,通过简化设计来减少电动汽车电池组中的连接数量。这将提高回收效率,同时有可能降低从锂离子电池回收商处采购关键或战略原材料的制造商和 OEM 的成本。.
作者:康拉德·尼科尔斯,IDTechEx公司技术分析师
