新エネルギー自動車やエネルギー貯蔵装置が爆発的に普及する中、廃リチウムイオン電池は「大量廃棄期」を迎えている。業界データによると、2024 年の中国における廃リチウムイオン電池の理論回収量は 150 万トンを超え、これら「廃棄電池」の核心成分の中でアルミニウムの占比は 8~15% に達している。このようによく無視される金属が、破砕回収技術を通じて資源利用、環境保護、産業発展をけん引くる鍵となる要素になっている。
1. 資源ジレンマの解決:一次アルミニウムへの依存低減と「希少資源」の保護
アルミニウムは地球の地殻に豊富に含まれているが、一次アルミニウムとして抽出するには「ボーキサイト採掘-アルミナ製錬-電解アルミニウム生産」という長いプロセスが必要だ。さらにボーキサイトは再生不可能な資源で、中国人均あたりのボーキサイト埋蔵量は世界平均の 1/3 に過ぎず、対外依存度は 50% を超えている。しかし、廃リチウムイオン電池に含まれるアルミニウム(主に電極集電体のアルミニウム箔の形で存在)は、破砕、選別、精製などの工程を経て直接高純度の二次アルミニウムに転換でき、純度は 99.5% 以上に達してリチウムイオン電池や自動車部品などハイテク分野の再利用要件を完全に満たす。
例えば、年間 10 万トンの廃リチウムイオン電池を回収する場合、1.2 万トンの二次アルミニウムを抽出でき、これはボーキサイト採掘を 12 万トン削減し、水資源 2400 万立方メートルを節約する効果に相当する。つまり、リチウムイオン電池から 1 トンのアルミニウムを回収するごとに、小規模ボーキサイト鉱山 1 基の年間採掘量を地球のために「節約」でき、源頭から資源への圧力を緩和することができる。
2. 環境問題への直接対応:エネルギー消費と排出量の削減、生態圧力の緩和
一次アルミニウム生産は「高エネルギー消費・高汚染」産業の典型だ。1 トンの一次アルミニウムを生産するためには 13500kWh の電力が必要で、同時に二酸化炭素 12.5 トン、フッ化物 0.5 トンを排出し、大量の赤泥(ボーキサイト製錬廃棄物で、堆積すると土壌や地下水を汚染しやすい)も発生する。一方、二次アルミニウム生産は「革命的な排出削減」を実現している。破砕回収技術でリチウムイオン電池からアルミニウムを抽出する場合、1 トンの二次アルミニウムのエネルギー消費量はわずか 500kWh で、一次アルミニウム生産の 3.7% に過ぎず(エネルギー節約率 95% 以上)、二酸化炭素排出量は 0.3 トンに削減され(97.6% 減)、工程全体を通じて赤泥やフッ化物などの有害廃棄物は全く発生しない。
さらに重要なのは、廃リチウムイオン電池が無秩序に捨てられると、アルミニウム箔が電解液と反応して有毒物質を放出し、土壌や水資源を汚染することだ。しかし、基準に基づいた回収を行うことで、汚染を回避できるだけでなく、「有害廃棄物」を「グリーン資源」に転換することもできる。2024 年、中国はリチウムイオン電池からのアルミニウム回収を通じて、年間 80 万トン以上の二酸化炭素削減を実現し、これは 440 万本の木を植えた場合の炭素固定効果に相当する。
3. 経済価値の活性化:コスト削減と効率向上、産業チェーンのギャップ埋め
企業にとって、リチウムイオン電池からアルミニウムを回収することは「コスト削減・収益増加」の Win-Win(両者得)の選択肢だ。一方で、二次アルミニウムの生産コストは一次アルミニウムの 60% に過ぎない。一次アルミニウムは電解アルミニウム生産能力の調整や電力価格の変動の影響を大きく受けるが、二次アルミニウムの原料(廃リチウムイオン電池のアルミニウム箔)価格は安定しており、生産プロセスが短く設備投資も少ないため、リチウムイオン電池製造企業の原料調達コストを削減できる。ある新エネルギー企業のデータによると、二次アルミニウムを使用して電極集電体を製造した後、1 個あたりのリチウムイオン電池の材料コストは 8~10% 低下し、年間利益は 1000 万元以上増加した。
他方で、アルミニウム回収は産業チェーンの「ギャップ」も埋めることができる。現在、中国のリチウムイオン電池産業における年間アルミニウム箔需要量は 30 万トンを超えており、二次アルミニウムの供給は下流の需要と直接連携でき、高品質アルミニウム箔の輸入への依存度を低下させる。2023 年、中国におけるリチウムイオン電池アルミニウム回収の市場規模は 20 億元を超え、2025 年には 50 億元に成長すると予測され、新エネルギー回収産業の重要な成長ポイントとなる。
4. 産業基盤の強化:新エネルギー「クローズドサイクル」の支援とダブルカーボン目標の達成
新エネルギー産業の持続可能な発展には、「生産-使用-回収-再利用」のクローズドサイクルシステムが不可欠で、アルミニウム回収はこのサイクルの「鍵となるリンク」だ。リチウムイオン電池のアルミニウムが循環的に再利用されることで、一次資源の消費を削減できるだけでなく、産業チェーンの外部環境への依存度も低下させることができる。例えば、ある自動車メーカーは「電池回収-アルミニウム再利用-新車用電池生産」のモデルで企業内部のアルミニウム資源循環を実現し、年間外部からのアルミニウム調達量を 3000 トン削減すると同時に、原料供給期間も短縮した。
国家の「ダブルカーボン目標(炭素ピーク達成・炭素中和)」の観点から見ると、リチウムイオン電池アルミニウム回収のエネルギー節約・炭素削減効果は、新エネルギー産業の「低炭素転換」に重要な支援を提供している。推計によると、2030 年までに中国の廃リチウムイオン電池アルミニウムの回収率が 90% に達した場合、年間 500 万トン以上の二酸化炭素削減が可能となり、「2060 年炭素中和」目標の達成に重要な貢献をする。
結論:もう「電池の中のアルミニウム」を無視しないで-新エネルギー循環の「隠れた功労者」だ
過去、廃リチウムイオン電池の回収について話すとき、人々は主にコバルトやニッケルなどの貴金属に注目し、アルミニウムの価値を無視しがちだった。しかし現在、破砕回収技術の成熟に伴い、アルミニウムは「廃電池のくず」から資源保護の「守護者」、環境保護・排出削減の「実践者」、産業発展の「推進力」へと変貌している。今後、回収システムの整備と技術のアップグレードにより、「電池アルミニウム回収」は単なるビジネスではなく、新エネルギー産業の持続可能な発展における「標準装備」となるだろう。結局のところ、資源が限られ、環境保護が緊急性を増す今の時代に、あらゆる「廃棄物の価値」を最大限に活用することこそ、未来のために更多の可能性を残すことになる。