Circular economy business models related to the management of spent lithium-ion automotive batteries

The aim of the article is to present the results of the analysis of the literature on business models related to the management of lithium-ion batteries, in accordance with the principles of the circular economy. The transition from a "linear" economy to a circular economy requires taking a number of actions, incl. concerning the extension of the product life cycle (e.g. by changing the waste status), which enables its further use. The listed actions are in line with the waste hierarchy that was updated in 2017 at the level of the European Union. The application of the principles of the circular economy made it necessary to update business models, in which often the last stage of using, for example, a used product was recognizing it as waste and ending its use. Extending the life cycle of lithium-ion batteries reduces the demand for primary raw materials (e.g. lithium) and avoids any consequences resulting from the production of new Li-Ions.

Bibliografia/References

Literatura/Literature

Albertsen, L., Richter, J. L., Peck, P., Dalhammar, C., Plepys, A. (2021). Circular business models for electric vehicle lithium-ion batteries: An analysis of current practices of vehicle manufacturers and policies in the EU. Resources, Conservation & Recycling, 172. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105658

Ali, H., Khan, H. A., Pecht, M. G. (2021). Circular economy of Li Batteries: Technologies and trends. Journal of Energy Storage, 40. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102690

Chudy, A. (2020). Akumulatory litowo-jonowe w samochodach elektrycznych — regeneracja, zastosowanie wtórne i recykling, W: M. Babicz (red.), Problemy i wyzwania współczesnego rolnictwa oraz ochrony środowiska. Tom 1. Środowisko — Roślina — Zwierzę — Produkt (26–34). Lublin: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, https://up.lublin.pl/wp-content/uploads/2021/02/Problemy-iwyzwania-wsp%C3%B3%C5%82czesnego-rolnictwa-oraz-ochrony-%C5%9Brodowiska.pdf (30.11.2021).

Costa, C. M., Barbosa, J. C., Gonçalves, R., Castro, H., DelCampo, F. J., Lanceros-Méndez, S. (2021). Recycling and environmental issues of lithium-ion batteries: Advances, challenges and opportunities. Energy Storage Materials, 37, 433–465. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.02.032

Ellen MacArthur Foundation (2013). Towards Circular Economy: Economic and business rationale for an accelerated transition, https://www.ellenmacarthurfoundation.org/assets/downloads/publications/Ellen-MacArthur-Foundation-Towards-the-Circular-Economy-vol.1.pdf (30.11.2021).

Komisja Europejska (2015). Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego komitetu ekonomiczno-społecznego i komitetu regionów. Zamknięcie obiegu — plan działania UE dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym COM/2015/0614 final. https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:8a8ef5e8-99a0-11e5-b3b7-01aa75ed71a1.0019.02/DOC_1&format=PDF (27.10.2020).

Leszczyńska, A. (2017). Modele biznesu oparte na innowacjach ekologicznych. Annales Universitis Mariae Curie-Skłodowska, 51(1), 39–50. http://dx.doi.org/10.17951/h.2017.51.1.39.

Makuza, B., Tian, Q., Xueyi, G., Chattopadhyay, K., Yu, D. (2021). Pyrometallurgical options for recycling spent lithium-ions batteries: A comprehensive review. Journal of Power Sources, 491, 229622. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2021.229622

Nowaczek, A., Kulczycka, J., Smol, M., Avdiushchenko, A., Hausner, J. (2017). Badania postaw i poziomu świadomości w obszarze gospodarki o obiegu zamkniętym W: J. Kulczycka, K. Głuc (red.), Wkierunku gospodarki o obiegu zamkniętym. Perspektywa przemysłu (19–27), Wydawnictwo IGSMiE PAN, http://www.circularhotspot.pl/userfiles/oto-goz/cyrkularne-wskazniki-dla-przemyslu/monografia.pdf (30.11.20121).

OPAi, MVO Nederland (2014). Ondernemen in de circulaire economie, nieuwe verdienmodellen voor bedrijven en ondernemers, https://adoc.pub/ondernemen-in-decirculaire-economie-nieuwe-verdienmodellend663dcf8776d63796647dade14a2774b56096.html (19.11.2021).

Osterwalder, A. (2004). The business model ontology a proposition in a design science approach. Praca doktorska.

Osterwalder, A., Pigneur Y. (2010). Business Model Generation: A Handbook for Visionaries, Game Changers, and Challengers. Alexander Osterwalder & Yves Pigneur.

Parlament Europejski (2021). Legislative train schedule. Environment, Public Health and food Safety — ENVI, https://www.europarl.europa.eu/legislative-train/theme-environment-public-health-and-food-safety-envi/file-jd-end-of-life-vehicles-batteries-and-electronic-waste (08.11.2021).

Reinhardt, R., Christodoulou, I., Gassó-Domingo, S., García, B. A. (2019). Towards sustainable business models for electric vehicle battery second use: A critical review. Journal of Environmental Management, 245, 432–446. https://doi.org/10.1016/j.jenvman. 2019.05.095

Rok, B. (2019). Zamykanie obiegu zasobów to otwieranie możliwości biznesowych. W: M. Kracewicz (red). 15 polskich przykładów gospodarki o obiegu zamkniętym. Część IV (9–12). Forum Odpowiedzialnego Biznesu, https://odpowiedzialnybiznes.pl/wp-content/uploads/2019/11/FOB_15-przykladow-CSRwPL-GOZ.pdf (16.11.2021).

Rozwadowska, A. (2020). Modele biznesowe gospodarki o obiegu zamkniętym. Studia Prawno-Ekonomiczne, CXVI, 253–268. https://doi.org/10.26485/SPE/2020/116/14

Sendek-Matysiak, E. (2018). Ocena baterii litowo-jonowych stosowanych w samochodach elektrycznych typu BEV pod względem bezpieczeństwa i wpływu na środowisko. Problemy Transportu i Logistyki, 2(46), 59–68. https://doi.org/10.18276/ptl.2019.46-06

Sumitomo Metal Mining (2021). Achieving Japan's first 'battery to battery' recycling, https://www.smm.co.jp/en/sustainability/activity_highlights/article_15/ (30.11.2021).

Toto, D. (2019). Sumitomo Metal Mining co. develops recycling process for lithium-ion batteries. Recycling Today, 28.03.2019, https://www.recyclingtoday.com/article/japanese-company-develops-lithium-ion-battery-recycling-process/ (30.11.2021).

Transport Environment, Amnesty International (2020). The EU Battery regulation due diligence rules: ensuring that human rights and the environment are not casualties of the energy transition. https://www.transportenvironment.org/discover/battery-law-can-help-europebecome-green-battery-powerhouse (18.10.2021).

Van Brummelen, J., O'Brien, M., Gruyer, D., Najjaran, H. (2018). Autonomous vehicle perception: The technology of today and tomorrow. Transportation Research. Part C. Emerging Technologies, 89, 384–406. https://doi.org/10.1016/j.trc.2018.02.012

Van Renswoude, K., Wolde, A., Joustra, D. J. (2015). Raport Circular Business Models. Part 1. An introduction to IMSA's circular business model scan. IMSA. http://circular-future.eu/wp-content/uploads/2015/08/IMSA-Circular-Business-Models-April-2015-Part-1.pdf (19.11.2021).

Van, F. Y., TinLee, Ż., Lim, J. S., Klemeš, J. J., Le, P. T. K (2019). Cross-disciplinary approaches towards smart, resilient and sustainable circular economy. Journal of Cleaner Production, (232), 1482–1491. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.05.266

Wiatr, J. (2020). Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) zagadnienia wybrane. https://www.elektro.info pl/artykul/systemy-gwarantowanegozasilania/157893,akumulatory-litowo-jonowe-li-ion (25.10.2021).

Wralsen, B., Prieto-Sandoval, V., Mejia-Villa, A., O'Born, R., Hellstrom M., Faessler B. (2021). Circular business models for lithium-ion batteries — Stakeholders, barriers, and drivers. Journal of Cleaner Production, 317, 128393. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128393

Wroconsult, Ekovert Łukasz Szkudlarek (2019). Badanie ewaluacyjne pn. „Recykling wyeksploatowanych komponentów technicznych odnawialnych źródeł energii oraz akumulatorów pojazdów elektrycznych jako element transformacji w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym”. Zlecenie dla Ministerstwa Energii. https://www.gov.pl/web/klimat/ewaluacja

 

Akty prawne/Legal acts

Dyrektywa 2000/53/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 18 września 2000 r. w sprawie pojazdów wycofanych z eksploatacji.

Rozporządzenie Ministra Klimatu z 2 stycznia 2020 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. 2020 poz. 10).

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie baterii i zużytych baterii, uchylające dyrektywę 2006/66/WE i zmieniające rozporządzenie (UE) 2019/1020 COM(2020) 798.

Uchwała nr 67 Rady Ministrów z 6 lipca 2019 r., MP 2019, poz. 794, w sprawie przyjęcia „Polityki ekologicznej państwa 2030 — strategii rozwoju w obszarze środowiska i gospodarki wodnej”. Mapa drogowa transformacji w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym.

Ustawa z 24 kwietnia 2009 r. o bateriach i akumulatorach (Dz.U. 2009 nr 79 poz. 666, z późn. zm.).

Ustawa z 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz.U. 2019 poz. 701, z późn. zm.).

 

Strony internetowe/Websites

https://www.europarl.europa.eu/thinktank/infographics/circulareconomy/public/index.html (8.11.2021)

https://enviliance.com/regions/east-asia/kr/report_3592 (9.12.2021)