Chinas zukünftiger EV-Boom könnte von seinen eigenen toten Autos angetrieben werden, wie eine Studie zeigt

Recycling ist mathematisch gesehen die offensichtliche Antwort auf die Tatsache, dass wir nicht endlos Dinge aus dem Boden graben können. Aber wirtschaftlich? Da wird es heikel. Primärmaterialien unterbieten recycelte oft im Preis, und bei einer so schnelllebigen Technologie wie Elektrofahrzeugen gibt es eine zusätzliche Wendung: Wenn ein Auto verschrottet wird, ist die Industrie möglicherweise bereits zu einer anderen Batteriechemie übergegangen, was die alte Batterie etwa so wertvoll macht wie eine gebrauchte Serviette.

Dennoch legt eine neue Studie unter der Leitung von Xin Xiong von der Universität Nanjing nahe, dass Recycling in China in den kommenden Jahrzehnten zur dominierenden Quelle vieler Schlüsselmaterialien für die EV-Herstellung werden könnte. Die Forscher modellierten, wie das recycelte Angebot im Vergleich zur Herstellungsnachfrage von 2010 bis 2050 abschneidet, und deckten Batteriematerialien für Hybride, vollelektrische und sogar Brennstoffzellenfahrzeuge ab – Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan, Phosphor, Natrium, Schwefel und Graphit – sowie Motorelemente wie Kupfer, Neodym, Dysprosium, Samarium und Cer.

Sie ließen vier Szenarien durchlaufen, wie sich Batterie- und Motortechnologie entwickeln könnten, von langsamen Übergängen zu Festkörper-Lithium- und Natriumbatterien bis hin zu schnellen Übergängen mit Motoren, die weniger Seltene Erden verwenden. Das Modell berechnet für jedes Element das „Kreislaufpotenzial“ – welchen Anteil der Herstellungsnachfrage im selben Jahr durch recyceltes Material gedeckt werden kann. Es berücksichtigt auch aktuelle chinesische Maßnahmen, die darauf abzielen, die Recyclingquoten bestimmter Batterieelemente von derzeit 40 Prozent auf mindestens 98 Prozent zu steigern und den Anteil von EVs an den Neuwagenverkäufen bis 2030 von 45 Prozent auf 60 Prozent zu erhöhen.

Im Modell sterben Hybride und Plug-in-Hybride schließlich aus, aber die Verkäufe vollelektrischer Fahrzeuge steigen bis 2050 weiter an. Das bedeutet, dass die Zahl der Fahrzeuge, die beim Recycler landen, hinterherhinkt, aber stetig wächst – insbesondere da das Modell annimmt, dass Batterien aufgrund von Kapazitätsverlusten vor dem Ende der Fahrzeuglebensdauer häufig ersetzt werden, insbesondere bei schwerer gewerblicher Nutzung. Addiert man Chinas Batteriewechselstationen hinzu, erhält man zusätzliche Batterien, die hergestellt und recycelt werden.

In allen Szenarien steigt das Recycling im Allgemeinen, um einen ziemlich großen Teil der Herstellungsnachfrage zu decken, obwohl die Muster variieren. Anfangs steigt das recycelte Angebot, da der EV-Boom schließlich einen entsprechenden Boom an toten EVs produziert. Aber bei einigen Elementen wie Kobalt kann die Nachfrage sinken, wenn die Industrie auf kobaltarme Chemien umschwenkt, und plötzlich ist das recycelte Angebot überlaufend. Umgekehrt könnten die Bedürfnisse nach Nickel und Mangan explodieren, was den recycelten Anteil relativ flach hält.

Die Motorelemente erzählen eine ähnliche Geschichte, aber sie reagieren empfindlich auf technologische Veränderungen – etwa wenn Cer beginnt, teurere Seltene Erden zu verdrängen. Je nachdem, welches Szenario man kauft, zeigt das Modell, welche Nachfragen Recycling decken kann und welche weiterhin gute alte Bergarbeit erfordern.

Natürlich hängt alles vom Wort „effektiv“ in „effektives Recycling“ ab. Die Forscher weisen auf mehrere Schwachstellen hin, die gestärkt werden müssen, um das obere Ende ihrer Zahlen zu erreichen. China nutzt bereits Vorschriften, um zu helfen – es schreibt „Batteriepässe“ vor, die die Chemie jeder Batterie identifizieren, und drängt mehr verschrottete Batterien zu lizenzierten Recyclern. Aber sie merken an, dass China noch keinen Mindestanteil an recyceltem Inhalt in neuen Batterien vorschreibt. Und die komplexe Recyclingkette könnte Engpässe bekommen, wenn sie hochskaliert, um mehr EVs zu bewältigen.

So wie Graphit in Batterien heute oft nicht recycelt wird, weil es billig ist, könnte neue Technologie wie Natriumbatterien ein zweischneidiges Schwert sein: Billigere Batterien sind großartig, aber sie geben Recyclern weniger wertvolles Material, mit dem sie arbeiten können. Trotzdem deutet das Modell trotz der Komplikationen darauf hin, dass die Mathematik für viele Materialien ziemlich gut aufgehen könnte.