Avec la popularisation des véhicules électriques et des appareils électroniques portables, le volume annuel de piles lithium-ion usagées en Chine a dépassé 800 000 tonnes, et la manière de les intégrer dans le cycle économique est devenue une tâche clé du développement vert. Dans le système de traitement des piles lithium-ion usagées, la récupération précise des ressources en cuivre par le procédé de concassage ouvre non seulement une nouvelle voie pour le recyclage des ressources métalliques, mais aussi dévoile une valeur pluridimensionnelle pour la modernisation de l'économie, la transformation industrielle, la protection des écosystèmes et autres domaines, contribuant puissamment au développement durable.
1. Réinterprétation de la valeur du cuivre récupéré : du recyclage des ressources à l'appui de l'industrie
(1) Valeur économique : maillon clé dans la constitution d'une chaîne d'approvisionnement à bas coût
Le cuivre est un produit important sur le marché mondial des matières premières — en 2024, le prix moyen du cuivre à la Bourse de métaux de Londres (LME) est resté supérieur à 8 500 dollars la tonne et a montré une croissance stable. Dans les piles lithium-ion usagées, le cuivre est concentré (bornes, collecteurs en feuille de cuivre) et représente environ 6 à 12 % de la masse totale de la pile. Grâce au procédé « concassage à basse température — tri aéraulique — purification électrolytique », le taux de pureté du cuivre récupéré atteint 99,8 %, ce qui dépasse largement la norme du cuivre industriel (99,5 %).
Du point de vue des entreprises de récupération, à l'exemple d'une ligne de production traitant 200 000 tonnes de piles lithium-ion usagées par an, on peut extraire 15 000 tonnes de cuivre par an. Calculé selon les prix moyens du marché, le revenu de la récupération du cuivre couvre lui-même 30 % des coûts d'amortissement de l'équipement et d'exploitation, formant un modèle de profit stable. Pour les industries en aval (par exemple, les entreprises de production de câbles électriques), l'utilisation du cuivre récupéré permet de réduire les coûts de matières premières de 18 à 22 %. Ainsi, l'une des grandes entreprises de production de câbles a, en 2024, après l'adoption du cuivre récupéré, réduit les coûts d'une ligne de production de plus de 20 millions de yuans par an, améliorant considérablement la compétitivité de ses produits sur le marché.
De plus, la récupération à grande échelle du cuivre contribue à réduire l'importation de cuivre primaire en Chine. En 2024, la dépendance de la Chine à l'égard de l'importation de cuivre primaire était de 72 %. Si le cuivre récupéré peut satisfaire 15 % de la demande intérieure en cuivre, les dépenses annuelles d'importation peuvent être réduites d'environ 12 milliards de yuans, atténuant l'impact des fluctuations des prix mondiaux du cuivre sur la chaîne industrielle intérieure.
(2) Valeur industrielle : garantie de matière première clé pour soutenir la production haute technologie
Les propriétés physiques du cuivre en font un « matériau irremplaçable » dans le domaine de la production haute technologie — sa conductivité électrique est 1,6 fois supérieure à celle de l'aluminium, sa conductivité thermique est 3 fois supérieure à celle du fer, et il possède également une excellente résistance à la corrosion et une bonne ductilité.
Dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, la consommation de cuivre par véhicule électrique complètement équipé est d'environ 83 kg (alors que pour les véhicules à moteur thermique traditionnels, ce chiffre n'est que de 20 kg). Le cuivre est principalement utilisé pour les composants clés : feuilles de cuivre des modules de batteries, enroulements des moteurs électriques de propulsion, etc. Dans le domaine du stockage d'énergie, environ 50 tonnes de cuivre sont nécessaires pour 1 GWh de batteries de stockage. En 2024, le volume de mise en service de batteries de stockage en Chine a atteint 150 GWh, ce qui correspondait à une demande de 75 000 tonnes de cuivre.
Après traitement approfondi, le cuivre récupéré des piles lithium-ion usagées peut être directement utilisé pour la production de produits haute technologie : feuilles de cuivre ultrafines pour piles lithium-ion d'une épaisseur de 0,01 mm (matériau clé pour les batteries des véhicules à énergie nouvelle), bandes de cuivre pour la transmission de signaux haute fréquence dans les stations de base 5G, etc. Aucun besoin de passer par le long processus de fusion du cuivre primaire « minerai — cuivre brut — cuivre purifié », ce qui réduit le cycle de production de plus de 40 %. Ce modèle d'approvisionnement direct « cuivre récupéré — production haute technologie » comble efficacement le déficit de ressources en cuivre primaire. En 2024, le volume de cuivre récupéré en Chine a atteint 120 000 tonnes, ce qui a permis de satisfaire 30 % de la demande de cuivre pour les batteries de stockage et de garantir la stabilité de la chaîne d'approvisionnement des industries à énergie nouvelle.
2. Extension des avantages du cuivre récupéré : de la protection des écosystèmes à la garantie de sécurité
(1) Avantage environnemental : pratique verte pour atteindre le « double réduit »
En cas de rejet non contrôlé des piles lithium-ion usagées, le lithium hexafluorophosphate contenu dans l'électrolyte entre en hydrolyse dans le sol, formant des substances toxiques (par exemple, l'acide fluorhydrique), et le rayon de pollution peut atteindre 50 mètres. Lorsque des métaux lourds (cobalt, nickel, etc.) s'infiltrent dans les eaux souterraines, le risque de dépassement des normes en métaux lourds dans l'eau potable pour la population locale augmente de 3 à 5 fois.
Pour l'extraction et la fusion du cuivre primaire, la production de 1 tonne de cuivre primaire consomme 220 tonnes de minerai de cuivre, produisant 同时 12 tonnes d'eaux usées (avec ions métalliques lourds), 4 tonnes de dioxyde de soufre (polluant atmosphérique) et 6 tonnes de scories (déchets solides).
Lors de la récupération du cuivre par concassage, l'application de la technologie « collecte sous pression négative — neutralisation acide-base — immobilisation des métaux lourds » assure 100 % de désactivation de l'électrolyte et plus de 95 % de récupération des métaux lourds. Simultanément, la récupération de 1 tonne de cuivre permet de réduire l'extraction de cuivre primaire de 15 tonnes, ce qui correspond à une réduction des émissions de polluants de 45 tonnes. En 2024, le volume de cuivre récupéré des piles lithium-ion usagées en Chine a atteint 120 000 tonnes, réduisant l'extraction totale de cuivre primaire de 1,8 million de tonnes et les émissions de polluants de 5,4 millions de tonnes — cela équivaut à l'effet de purification écologique de la plantation de 3 millions d'arbres et apporte un soutien solide aux objectifs du « double carbone » (atteindre le pic des émissions de carbone d'ici 2030 et l-neutralité carbone d'ici 2060).
(2) Avantage en ressources : résolution du dilemme du déficit de ressources non renouvelables
Les réserves prouvées de cuivre exploitable dans le monde sont d'environ 8,7 milliards de tonnes, et à la vitesse actuelle d'extraction, elles ne dureront que 35 ans. Les réserves de ressources en cuivre en Chine ne représentent que 3,5 % des réserves mondiales, et en 2024, la consommation de cuivre a atteint 14 millions de tonnes, créant un problème aigu d'équilibre entre l'offre et la demande de ressources.
Le cuivre dans les piles lithium-ion usagées constitue un « réservoir de ressources mobile » — grâce à la technologie de concassage et de récupération, la durée de vie des ressources en cuivre peut être prolongée de 4 à 6 fois, formant un système circulaire « ressource — produit — produit usagé — ressource récupérée ». Calculé selon le volume de production de piles lithium-ion usagées en Chine en 2024 (800 000 tonnes), si tout le cuivre est récupéré, on peut extraire 64 000 tonnes de cuivre, ce qui équivaut à réduire l'extraction de minerai de cuivre de 960 000 tonnes et à économiser environ 3 200 mu de terres pour les mines (calculé à 0,003 mu par tonne de minerai).
De plus, le recyclage des ressources contribue à la transformation du modèle de développement économique. En 2024, le volume de production du secteur du cuivre récupéré en Chine a atteint 85 milliards de yuans, soit 68 % de plus qu'en 2020, faisant de ce secteur un point de croissance important de l'économie économe en ressources.
(3) Avantage industriel : stimulation de la modernisation de la chaîne industrielle et augmentation de l'emploi
Le développement du secteur de la récupération du cuivre par concassage des piles lithium-ion usagées a engendré une chaîne industrielle complète « recherche et développement technologique — production d'équipement — exploitation des entreprises de récupération — traitement approfondi ».
Sur le plan technologique, pour améliorer l'efficacité de récupération du cuivre, les entreprises nationales ont développé « équipement de tri spectral intelligent » (précision de détection du cuivre — 98 %) et « technologie de lixiviation et de purification sans cyanure » (émissions nulles de polluants), stimulant la modernisation du secteur de la production d'équipement environnemental. En 2024, le volume du marché de l'équipement environnemental en Chine a atteint 1,2 trillion de yuans, dont l'équipement de récupération des piles usagées représentait 15 %.
Sur le plan de l'emploi, le secteur de la récupération combine emploi manuel et emploi intellectuel. Par exemple, pour une entreprise traitant 100 000 tonnes de piles lithium-ion usagées par an, des professionnels de diverses postes sont nécessaires : ingénieurs en analyse spectrale, personnel en exploitation et maintenance de l'équipement, spécialistes en mesures environnementales, etc. Une telle entreprise peut créer 600 postes de travail. En 2024, le secteur de la récupération des piles lithium-ion usagées en Chine a assuré l'emploi de plus de 150 000 personnes, atténuant la pression sociale sur le marché du travail.
Sur le maillon aval de la chaîne, le cuivre récupéré peut être directement fourni aux secteurs des véhicules à énergie nouvelle et de l'électronique, formant un cycle fermé « récupération — traitement — application ». En 2024, la proportion de cuivre récupéré dans le secteur de l'énergie nouvelle en Chine a atteint 28 %, soit 16 points de pourcentage de plus qu'en 2020, contribuant à la transformation de la structure industrielle vers un développement vert et haute technologie.
(4) Avantage en sécurité : constitution d'une barrière de protection pour la sécurité énergétique et industrielle
Le secteur de l'énergie nouvelle est un secteur émergent stratégique en Chine, et le cuivre est une « ressource stratégique » dans la chaîne industrielle de l'énergie nouvelle — la stabilité de son approvisionnement affecte directement la sécurité industrielle. Actuellement, le marché mondial du cuivre dépend fortement des facteurs géopolitiques — en 2024, au Chili (plus grand producteur de cuivre au monde), une grève des mineurs a eu lieu, entraînant une augmentation des prix mondiaux du cuivre de 12 % en un mois et créant une pression importante sur les coûts des entreprises nationales de l'énergie nouvelle.
La récupération du cuivre des piles lithium-ion usagées permet de créer de nouveaux canaux d'approvisionnement en ressources en cuivre. En 2024, la proportion de cuivre récupéré dans la consommation intérieure de cuivre en Chine était de 8,6 %. Si la proportion de cuivre récupéré augmente à 20 % d'ici 2030, l'importation de cuivre primaire peut être réduite de 2,8 millions de tonnes, et la dépendance à l'importation peut être abaissée à moins de 50 %.
Simultanément, les avancées technologiques dans le secteur de la récupération ont amélioré la capacité de la Chine à contrôler indépendamment ses ressources. En 2024, le nombre de brevets sur les technologies de récupération du cuivre des piles lithium-ion usagées en Chine représentait 65 % du nombre total mondial, permettant à la Chine de consolider ses positions clés dans le domaine du recyclage des ressources et d'assurer une garantie solide pour la sécurité énergétique et industrielle nationale.
En conclusion, la récupération du cuivre par concassage des piles lithium-ion usagées n'est pas seulement une voie innovante de recyclage des ressources, mais aussi un outil important pour promouvoir le développement coordonné de l'économie, de l'industrie, de l'environnement et de la sécurité. À l'avenir, il est nécessaire d'accélérer l'amélioration du « système de responsabilité étendue du producteur (REP) » (en encourageant les constructeurs automobiles à participer à la récupération des piles usagées), d'augmenter les investissements dans la recherche et le développement des technologies de tri intelligent et de purification verte, et de développer de grandes entreprises de récupération. Ainsi, le secteur de la récupération du cuivre deviendra un « moteur vert » du développement durable et apportera une nouvelle impulsion au développement de haute qualité de la Chine.
