13. Swiss esalon Batterierecycling

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1 13. Swiss esalon Batterierecycling Dieter Offenthaler, Geschäftsführer page 1

2 BATREC - Kurzportrait Eigentümer: Jahresumsatz: Veolia 17 Mio. CHF Mitarbeiter: 75 Gründungsjahr: 1989 Geschäftsbereiche: - Recycling von Batterien - Behandlung quecksilberhaltiger Abfälle - Reaktivierung von Aktivkohle Seite 2

3 Anzahl Neuimmatrikulationen Batteriegewicht [t] Marktsituation CH Batterien aus Elektromobilität Branchenziel auto-schweiz: 10/20 30'000 25'000 20'000 15'000 10'000 5' '000 7'000 6'000 5'000 4'000 3'000 2'000 1'000 0 HEV & PHEV HEV & PHEV erw. EV EV erw. HEV & PHEV = 88 kg EV = 500 kg HEV & PHEV erw. EV erw. Datenquelle: auto-schweiz Mitsubishi Outlander (PHEV): ~179 kg HEV (~50 kg) ca. 75% BMW i3 (EV): ~256 kg PHEV (~200 kg) ca. 25 % Tesla Modell S (EV): ~550 kg Seite 3

4 Was wird wann für ein Recycling verfügbar sein? Lebensdauer der Batterien? 8 Jahre Garantie, Lebensdauer? Export mit dem Gebraucht-Fahrzeug? Anfallstelle Autoverwertung / Schrotthändler Garagist zentral bei Autohersteller? Recycling oder Zweitnutzung Re-use oder Re-Manufacturing? Seite 4

5 «Re-use» & «Re-manufacturing» Daimler Getec Lünen 13 MWh, Primärregelleistung Nissan Eaton Enel 1 MWh, Photovoltaikspeicher, USV Renault Connected Energy BMW - Vattenfall - Bosch Seite 5

6 Kobalt - Preisentwicklung Seite 6

7 Co-Bedarf [kt/jahr] Co-Produktion [kt pro Jahr] Treiber für ein Recycling Bedarf an Co & Li? Bedarf wird von 136 kt auf 222 kt pro Jahr steigen = +63% Anteil des Verbrauchs der Batterien an der Co-Weltproduktion steigt von 30% auf 53% Produktionskapazitäten dringend benötigt! andere Batterien min 2017 max 2025 min 2025 max Projekte Recycling aktuelle Produktion andere: Superlegierungen, Werkzeuge und Hartmetalle Quelle: McKinsey - Lithium and cobalt: A tale of two commodities Seite 7

8 Kobalt ca. 65 % der Minenproduktion 2017 kommen aus dem Kongo Top 3 Produzenten verantwortlich für <40% der Minenproduktion (Glencore 22%; DRC state miner Gecamines 9%; China Molybdenum 7%) 90 % der Co-Minenproduktion entsteht als Nebenprodukt von Cu- (55 %) und Ni-Minen (35 %) 50-60% der Co-Raffinationskapazitäten befinden sich in China Quelle: Wood Mackenzie, LME (RHS) Seite 8

9 Li2CO3-Bedarf [kt/jahr] Li2CO3-Produktion [kt pro Jahr] Lithium Li 2 CO 3, LiOH Top 3 Produktionsländer verantwortlich für <85% der Minenproduktion (Chile, Australien, China) Top 4 Produzenten verantwortlich für den Grossteil der Minenproduktion (Talison, SQM, Albemarle, FMC) viele Minen laufen auf Teilkapazitäten andere Batterien min 2025 green field neue Produzenten latente Kapazität China green field exist. Produzenten Kapazitäts-Erweiterung exist. Minen exkl. China reserve Kapazität aktuelle Produktion andere: Glas, Keramik Quelle: McKinsey - Lithium and cobalt: A tale of two commodities Seite 9

10 Lithiumcarbonat - Preisentwicklung Seite 10

11 Li- & Co-Preise mögliche Bremser für die Elektromobilität? Quelle: McKinsey - Lithium and cobalt: A tale of two commodities NEIN! Seite 11

12 Aufbau einer EV-Batterie BMW i3 Pack 256 kg Modul 25 kg Zelle 1.85 kg Seite 12

13 Aufbau einer Lithium-Ionen-Batterie /lithium-ion-battery Seite 13

14 Vergleich Li-Ionen Zellchemie Zusammensetzung Kathodenmaterial unterschiedlicher Zelltypen: L M O L F P N C A N C A + L C O NMC ( ) NMC ( ) 30 NMC ( ) NMC ( ) 6 6 NMC ( ) Sauerstoff Phosphor Eisen Aluminium Kobalt Nickel Mangan Lithium Leaf Post Töff Tesla EV s Seite 14

15 Bedarf an Batteriekapazität nach chem. System NCA LFP LMO NMC 111 NMC 622 NMC 811 NMC NMC Systeme mit niedrigeren Co- Gehalten werden den Markt in den nächsten 15 Jahren dominieren Quelle: McKinsey - Lithium and cobalt: A tale of two commodities Seite 15

16 Zusammensetzung einer NMC-Zelle & Wertinhalt Material % Bauteil Stahlgehäuse 16.3% Gehäuse Cu-Folie 8.8% Anode Graphit 20.9% Al-Folie 3.8% Kathodenpulver 36.1% Ni+Co+Mn 21.6% Kathode Lithium 2.6% Sauerstoff 11.9% Elektrolyt 12.8% Elektrolyt Seperator 1.4% Seperator Co Ni Mn NMC % 7.2% 7.2% NMC % 13.0% 4.3% NMC % 17.3% 2.2% Wertinhalt in /t Batterie: Co Ni NMC 111 2' NMC 622 1' NMC '179 Co: /t Ni: /t 65% des Batteriegewichts = Zellen Seite 16

17 Zusammensetzung einer EV-Batterie Beispiel: Mitsubishi Outlander & VW Mitsubishi Outlander VW Material kg % kg % Li-Ionen Zellen % % Kunststoff % % Stahl % % Cu % % Al % % Elektronik % % Summe % % Seite 17

18 Co-Inhalt einer Tesla Batterie & Wertinhalt Wertinhalt Co in Tesla Batterien (NCA) Model S ( ) 11.0 kg Model S II & Model X ( ) 7.0 kg Model 3 (2018) 4.5 kg Co: /t Quelle: Seite 18

19 Recyclingwege für Li-Ionen-Batterien Entladung Pyrolyse Demontage (auf Zell-Level) Shreddern Pyrometallurgie mech. Aufbereitung Schlacke (Li) Ni, Co, Cu-Matte Al- & Cu-Folien Eisen Schwarzmasse (Co, Ni, Mn, Li, C) Kunststoff Co-Metallurgie hydromet. Aufbereitung Seite 19

20 Recyclingwege für Li-Ionen-Batterien Batrec / Veolia Entladung Demontage (auf Zell-Level) Shreddern mech. Aufbereitung Al- & Cu-Folien Eisen Schwarzmasse (Co, Ni, Mn, Li, C) Kunststoff hydromet. Aufbereitung Co- & Ni-Salze Laugungsrückstand (C) Seite 20

21 Recyclingwege für Li-Ionen-Batterien Batrec / Veolia Seite 21

22 Recyclingwege für Li-Ionen-Batterien Batrec / Veolia 1. Entladung 2. Demontage Seite 22

23 Recyclingwege für Li-Ionen-Batterien Batrec / Veolia 3. Shreddern 4. Laugung Co Ni Cu Mn Li Al Seite 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! BATREC Industrie AG Niesenstrasse 44 CH-3752 Wimmis Kontakt: Dieter Offenthaler, Geschäftsführer Tel.: Seite 24