Quelles sont les entreprises de recyclage de batteries au lithium qui montrent la voie ?

Table des matières

Les principales entreprises de recyclage de batteries au lithium aujourd'hui

Quelles sont les entreprises actuellement à la pointe du recyclage des batteries au lithium ? Parmi les acteurs les plus influents, on trouve CATL (par l'intermédiaire de sa filiale Guangdong Brunp), GEM Co., Ltd., Umicore (Belgique), Glencore / Li-Cycle (Suisse / Amérique du Nord) et American Battery Technology Company. RecycLiCo, Ecobat, Aqua Metals et Xu et al. connaissent également une croissance rapide. En Chine, Ganfeng Lithium et Huayou Cobalt sont leaders non seulement dans le domaine des matériaux pour batteries, mais aussi dans celui du recyclage des batteries de puissance. TYIC (Hangzhou Tianyicheng New Energy Technology Co., Ltd.) se positionne parmi ces entreprises de recyclage de batteries au lithium en proposant des équipements d'extraction sur mesure, des systèmes de protection de l'environnement, des réservoirs de stockage et des cuves résistantes à la corrosion afin de soutenir l'ensemble de la chaîne de recyclage.

Pourquoi continuer à lire ?

Vous souhaitez savoir comment fonctionne concrètement le recyclage, où il est concentré et quels services sont réellement disponibles ?

Procédés de recyclage

Les entreprises de recyclage des batteries au lithium ont recours à plusieurs procédés différents pour récupérer des matériaux précieux tels que le lithium, le cobalt, le nickel, le manganèse, le cuivre et l'aluminium. Les principaux procédés sont la séparation mécanique, l'hydrométallurgie, la pyrométallurgie, le recyclage direct, ainsi que, parfois, de nouvelles techniques hybrides ou innovantes.

Procédés mécaniques: Ces étapes comprennent le démontage, le broyage ou le concassage des packs ou modules de batteries, suivis d'une séparation des matériaux par taille, densité, séparation magnétique ou par air. Souvent, les plastiques, les séparateurs, les feuilles (cuivre, aluminium), les boîtiers et la « masse noire » (mélange de matériaux d'électrodes) sont séparés mécaniquement. Les étapes mécaniques constituent les premières étapes essentielles pour réduire le volume et permettre le traitement chimique en aval. Par exemple, les systèmes de recyclage de GENOX comprennent le broyage, le séchage et la séparation par air ou par gravité pour séparer la masse noire, le cuivre, l’aluminium et les plastiques de manière sûre.
Hydrométallurgie: Après un prétraitement mécanique, de nombreuses entreprises de recyclage de batteries au lithium ont recours à la lixiviation chimique en solutions aqueuses pour dissoudre les métaux contenus dans la « masse noire ». Ces métaux dissous sont ensuite précipités ou séparés par d'autres procédés chimiques. L'hydrométallurgie permet d'atteindre des taux de récupération élevés pour le lithium, le cobalt, le nickel, etc., et ce parfois à des températures inférieures à celles de la fusion ou de la fonderie. CATL, par l'intermédiaire de Guangdong Brunp, utilise des procédés hydrométallurgiques pour extraire non seulement le cobalt et le nickel, mais aussi le lithium des batteries usagées.
Pyrométallurgie: Ce procédé implique un traitement à haute température (fusion) pour récupérer les métaux. Il est utile pour récupérer le cobalt, le nickel et le cuivre, mais peut entraîner la perte ou la dégradation de certains éléments, comme le lithium, s’il n’est pas géré correctement. Certaines entreprises de recyclage de batteries au lithium combinent la pyrométallurgie avec l'hydrométallurgie (ou la font suivre d'une étape d'hydrométallurgie) pour traiter les matières premières difficiles. Cela tend à nécessiter plus d'énergie et à émettre davantage de chaleur et de polluants ; c'est pourquoi les entreprises qui visent la durabilité réduisent leur recours aux procédés purement pyrométallurgiques.
Recyclage direct (ou “ reconditionnement / récupération des composants ”) : au lieu de tout réduire en métaux bruts, le recyclage direct vise à préserver une partie des matériaux des électrodes (par exemple, la cathode) et à les régénérer ou les remettre à neuf. Cela permet de réduire la consommation d'énergie et les coûts. Certaines entreprises mènent des recherches sur le recyclage direct afin de reconstituer le matériau cathodique en réduisant le nombre d'étapes chimiques. Il existe également des techniques émergentes telles que la régénération par sel fondu ou l'extraction de la “ masse noire ” avec un minimum de pertes.
Procédés innovants / hybrides / automatisés / liés aux technologies propres: À mesure que la réglementation environnementale se durcit et que les consommateurs exigent des pratiques plus écologiques, les entreprises de recyclage des batteries au lithium mettent au point des technologies plus propres et moins nocives. Citons notamment la lixiviation à base d'eau ou “ verte ”, l'association de la robotique et du démontage automatisé pour réduire les risques, ainsi que des usines modulaires conçues pour une manipulation plus sûre des matières toxiques. Aqua Metals, par exemple, travaille sur le recyclage à base d'eau afin d'éviter les émissions élevées.

Tout au long de ces processus, la sécurité (manipulation de composants toxiques ou inflammables), l'efficacité (optimisation du rendement en métaux précieux) et la réduction de l'impact environnemental constituent des facteurs déterminants qui distinguent les entreprises de recyclage de batteries au lithium.

Pôles géographiques

Où se trouvent les entreprises de recyclage de batteries au lithium, et quels sont les principaux pôles régionaux ?

Chine est un pôle mondial de fabrication et de recyclage de batteries. Des entreprises de premier plan telles que Ganfeng Lithium, GEM Co., Huayou Cobalt et CATL dominent les chaînes d'approvisionnement nationales et internationales. La Chine a mis en place des capacités et des infrastructures de recyclage pour les batteries de puissance et les systèmes de stockage d'énergie.
Amérique du Nord (États-Unis, Canada) connaît une croissance rapide de son activité. Des entreprises telles que Li-Cycle (qui appartient désormais à Glencore), Redwood Materials et American Battery Technology Company développent leurs capacités de traitement des batteries de véhicules électriques en fin de vie, de la « black mass » et des déchets de production. Les États-Unis ont mis en place des politiques et des mesures incitatives qui soutiennent la construction d'usines de recyclage et la récupération des matériaux en circuit fermé. L'Europe est devenu un secteur d'activité en plein essor, notamment au sein de l'UE, où la réglementation (comme la proposition de règlement sur les batteries) impose de plus en plus le recyclage et la réutilisation des matériaux critiques entrant dans la composition des batteries. Des entreprises telles qu'Umicore, Ascend Elements (en coentreprise avec Elemental Strategic Metals) et d'autres développent actuellement des usines en Allemagne, en Pologne, en Finlande et en Belgique.
Autres régions: On observe une certaine activité en Corée du Sud, au Japon et en Asie du Sud-Est, principalement liée au recyclage des appareils électroniques, mais on constate un intérêt croissant pour le recyclage des batteries de véhicules électriques. De plus, des capacités émergent en Amérique latine, bien qu'elles soient moins développées. La logistique, la réglementation et la disponibilité des matières premières constituent les principales contraintes.
Pôles d'équipement et de technologie: Certaines entreprises, ou certains fabricants d'équipements spécialisés (pour les broyeurs de batteries, les séparateurs, les composants d'usines d'hydrométallurgie, etc.), sont implantées en Chine, en Scandinavie et dans des pôles d'ingénierie industrielle en Allemagne et aux États-Unis. Ces entreprises soutiennent les sociétés de recyclage de batteries au lithium en leur fournissant des machines essentielles.

À propos des services de recyclage des piles

Quels sont généralement les services proposés par les entreprises de recyclage de batteries au lithium, et en quoi diffèrent-ils ? À quoi les clients doivent-ils s'attendre ?

Collecte et logistique: Collecte des batteries usagées issues des véhicules, des systèmes de stockage d'énergie et de l'électronique grand public. Cela comprend l'emballage sécurisé, le transport et le respect de la législation relative aux déchets dangereux. Certaines entreprises proposent des programmes complets de collecte en fin de vie ou des partenariats avec des constructeurs automobiles afin d'assurer des flux de retour.

Démontage et prétraitement: Démontage manuel ou automatisé des blocs-batteries/modules, retrait du boîtier, séparation des modules, tri par type de composition chimique (par exemple, NMC, LFP, etc.). Le prétraitement comprend également le broyage, la séparation du cuivre, de l'aluminium, des plastiques et des séparateurs, ainsi que la récupération de la masse noire.

Récupération des matériaux: Le service principal. Utilisation de méthodes de régénération chimiques (hydrolytiques/thermiques), mécaniques ou directes pour extraire des métaux tels que le lithium, le cobalt, le nickel, le manganèse, le cuivre, etc., d'une grande pureté. Certains services permettent également de récupérer des matériaux à partir de composants mineurs ou d'impuretés.

Raffinage et purification: Une fois les matières premières récupérées, les entreprises procèdent à leur raffinage afin de produire des matériaux destinés aux batteries : précurseurs de cathodes, sels de lithium, matériaux actifs. La purification garantit que les métaux récupérés répondent aux spécifications de fabrication pour être réutilisés dans les batteries ou les appareils électroniques.

Assistance à la conception et à l'ingénierie: Pour les clients industriels, les entreprises de recyclage fournissent parfois des installations, des équipements et des flux de traitement, ou contribuent à leur conception. Par exemple, les fabricants d'équipements d'extraction, de réservoirs de stockage résistants à la corrosion et de systèmes de traitement des gaz résiduaires et des eaux usées (tels que ceux proposés par TYIC) font partie de cet écosystème de services plus large.

Conformité environnementale et conseil: Étant donné que le recyclage des batteries au lithium implique la manipulation de matières dangereuses (électrolytes, séparateurs, métaux lourds), les entreprises proposent des services de mise en conformité réglementaire, de traitement des gaz résiduaires, de traitement des eaux usées, d'élimination en toute sécurité, ainsi que de suivi et d'audit.

Personnalisation: Les différentes compositions chimiques des batteries, les échelles d'application (petits appareils électroniques, batteries de véhicules électriques ou systèmes de stockage industriels), les cadres réglementaires régionaux et la qualité des matières premières : tous ces facteurs exigent des services de recyclage sur mesure. Certaines entreprises sont intégrées verticalement (elles gèrent l'ensemble du processus, de la collecte jusqu'aux matériaux finis), tandis que d'autres se concentrent sur une ou deux étapes seulement.

Service après-vente / Services liés au cycle de vie: Certaines entreprises de recyclage de batteries au lithium proposent de réutiliser les batteries avant leur recyclage (par exemple, en utilisant des batteries de véhicules électriques partiellement usées pour le stockage d'énergie stationnaire) et/ou fournissent des retours d'expérience pour la conception des batteries afin de faciliter leur recyclage futur.