Usability of side stream and recycled materials in lithium-ion battery sector : case study through customer survey assessment
Valli, Cuiting (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Ympäristötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231027141600
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231027141600
Tiivistelmä
Concerns toward climate change and virgin materials scarcity arises the demand of renewable energy. Lithium-ion battery is the most promising energy storage solution for balancing supply and demand between peak and off-peak fluctuations. Virgin materials scarcity increases the importance of battery’s end-of-life management and materials reuse especially among natural resources-dependent industries.
The aim of the thesis is to identify the current practices and drivers of side stream and recycled materials in lithium-ion battery industry sector through the customer survey assessment. The research is commissioned by a Finnish company, AFRY Finland Oy. Experts from different departments in the company are interviewed to find suitable recipients and plan the process for this qualitative research. The conclusion part is based on literature review, survey results, interviews, online research, and internal company discussions.
The thesis results reveal a moderately high rate of side stream materials treatment among battery material producer due to valuable metals involved in the process. Recycled materials usage is rather low due to high cost and unstable availability of recycled materials that can be used in battery production. As expected, economy is the most influential factor and determines the cooperation model between private and public sectors. Moreover, novel technologies, willingness to invest and clarified legislation can be expected to increase sustainable actions implementation the studied industries. Ilmastonmuutoksen ja neitseellisen raaka-aineen niukkuuden myötä uusiutuvan energian kysyntä kasvaa yhä enemmän. Litiumioniakkua pidetään lupaavampana energian varastoinnin ratkaisuna kysynnän ja tarjonnan vaihtelun tasapainottamiseen. Neitseellisen raaka-aineen pula korostaa akun käytöstäpoistamisvaiheen sekä materiaalin kiertokulun hallinnan tärkeyttä, erityisesti luonnonvaroista riippuvaisilla teollisuudenaloilla.
Tämän diplomityön tavoitteena on tunnistaa asiakaskyselyn avulla litiumioniakkusektorin nykyiset käytännöt sekä taustalla vaikuttavat tekijät sivuvirran ja kierrätettävien materiaalien suhteen. Tämän työn on teettänyt suomalainen yhtiö, AFRY Finland Oy, jonka eri osastojen asiantuntijoita on haastateltu asiakaskyselyn kohteiden löytämiseksi sekä kyselyn sisällön suunnittelussa. Työn johtopäätös perustuu kirjallisuuskatsaukseen, kyselyn tuloksiin, haastatteluihin, online-tutkimuksiin sekä yhtiön sisäisiin keskusteluihin.
Työn tulos osoittaa, että akkumateriaalin tuottajien keskuudessa sivuvirtamateriaalien käsittelyosuus on korkeahko prosessissa mukana olevien arvometallien vuoksi. Tuotannossa kierrätettyjen materiaalien käyttöaste on alhaisempi johtuen korkeista kustannuksista sekä materiaalien epävakaasta saatavuudesta. Eniten vaikuttavana tekijänä nähdään talous, joka määrittää yhteistyömallin yksityisen ja julkisen sektorin välillä. Uusien teknologioiden, myönteisten investointipäätösten sekä selkeytetyn lainsäädännön odotetaan lisäävän kestävän kehityksen toimien toteuttamista teollisuudessa.
The aim of the thesis is to identify the current practices and drivers of side stream and recycled materials in lithium-ion battery industry sector through the customer survey assessment. The research is commissioned by a Finnish company, AFRY Finland Oy. Experts from different departments in the company are interviewed to find suitable recipients and plan the process for this qualitative research. The conclusion part is based on literature review, survey results, interviews, online research, and internal company discussions.
The thesis results reveal a moderately high rate of side stream materials treatment among battery material producer due to valuable metals involved in the process. Recycled materials usage is rather low due to high cost and unstable availability of recycled materials that can be used in battery production. As expected, economy is the most influential factor and determines the cooperation model between private and public sectors. Moreover, novel technologies, willingness to invest and clarified legislation can be expected to increase sustainable actions implementation the studied industries.
Tämän diplomityön tavoitteena on tunnistaa asiakaskyselyn avulla litiumioniakkusektorin nykyiset käytännöt sekä taustalla vaikuttavat tekijät sivuvirran ja kierrätettävien materiaalien suhteen. Tämän työn on teettänyt suomalainen yhtiö, AFRY Finland Oy, jonka eri osastojen asiantuntijoita on haastateltu asiakaskyselyn kohteiden löytämiseksi sekä kyselyn sisällön suunnittelussa. Työn johtopäätös perustuu kirjallisuuskatsaukseen, kyselyn tuloksiin, haastatteluihin, online-tutkimuksiin sekä yhtiön sisäisiin keskusteluihin.
Työn tulos osoittaa, että akkumateriaalin tuottajien keskuudessa sivuvirtamateriaalien käsittelyosuus on korkeahko prosessissa mukana olevien arvometallien vuoksi. Tuotannossa kierrätettyjen materiaalien käyttöaste on alhaisempi johtuen korkeista kustannuksista sekä materiaalien epävakaasta saatavuudesta. Eniten vaikuttavana tekijänä nähdään talous, joka määrittää yhteistyömallin yksityisen ja julkisen sektorin välillä. Uusien teknologioiden, myönteisten investointipäätösten sekä selkeytetyn lainsäädännön odotetaan lisäävän kestävän kehityksen toimien toteuttamista teollisuudessa.