隨著全球多家頂尖汽車製造商宣布計劃在未來十五年內全面淘汰汽油與柴油動力車輛，電動車（EV）已不再是遙不可及的未來夢想。

美國通用汽車已宣布計劃於2035年前全面轉售電動車，而全球電動車銷量持續增長，加上拜登總統承諾在2030年前實現50%電動化目標，均證明電動車終將邁入主流市場。

這種快速增長以及擺脫對化石燃料的依賴，普遍被視為積極現象。然而，這並非故事的終點，而 社會與環境問題 關於如何處理電動車通常使用的鋰電池，相關問題現正浮出水面。

鋰電池問題存在雙重層面。首先，其製造過程所需開採的原始原料數量引發明確擔憂。這項技術對金屬與礦物的依賴，已構成重大環境與社會議題。然而，當前正透過開發新技術，加大力度減少此類資源消耗。

另一個問題當然是，如何處理已達使用壽命終點的鋰電池——製造過程中使用的材料類型更使問題複雜化。如今鋰電池雖可回收，這也是減少開採新原料的最佳方式，但相較於汽車中常見的傳統鉛酸電池，鋰電池的回收難度更高。

這意味著監管機構、製造商及其他產業參與者正致力於探索最佳方案，以最大化提升鋰離子汽車電池回收的效率。然而，有效回收鋰離子汽車電池仍面臨諸多障礙，本文將探討其中部分關鍵挑戰。

 

鋰離子汽車電池如何運作？

大多數電動車採用鋰離子電池驅動。當鋰離子從電池的一端（負極）穿越電解質移動至另一端（正極）時，鋰電池的每個單元便會產生電力。負極中的鋰元素成本低廉且隨處可見，儘管其開採過程存在諸多問題；然而正極則含有鎳、錳、鈷等珍貴金屬，電池性能高度依賴這些金屬的表現。

正是開採這些貴金屬的行為造成了更嚴重的環境與社會影響；例如在金屬資源豐富的國家（如 剛果民主共和國其中近三分之二的全球鈷礦開採活動在此進行。

基於這些顧慮，研究人員致力於尋找逐步淘汰鋰電池中鈷元素使用的方法。相關研究已取得部分進展：美國新創公司TexPower發現了一種既能有效削減鈷含量又不影響電池效能的技術，而電動車先驅特斯拉則計劃在未來幾年內全面停止使用鈷元素。

然而，儘管這些原材料的發展使鋰離子電池的製造更具永續性，但對回收業的影響卻不那麼直觀。

 

鋰離子汽車電池可回收嗎？

儘管鋰電池汽車電池可回收利用，但此過程耗費高昂且能耗巨大。其中一項重大阻礙在於電池組內電池單元的模組化結構。這些單元經焊接與黏合緊密結合，拆解時需耗費大量人力或機械動力，過程中更會排放溫室氣體。

最常見的鋰電池回收方式是在大型工廠中，透過粉碎整顆電池成粉末的流程進行。此粉末接著會經由熔煉（火法冶金）或溶解於酸液（濕法冶金）處理，從而提煉出各類元素以供再銷售。

此流程存在一個問題：當從電池中提取鈷等稀缺昂貴金屬後，回收產業剩下的僅是價值較低的副產品。由於開採鋰礦成本極低，回收汽車電池中的鋰元素便缺乏經濟誘因。諷刺的是，從電池中去除鈷等具爭議性元素的過程，反而使回收企業處理鋰電池的效益大打折扣。

 

鋰離子汽車電池回收有哪些解決方案？

若現階段鋰電池回收尚未實現盈利，這並不意味著隨著產業規模擴大就無法達成目標，但要實現此目標，回收技術與電池本身必須持續發展。這正是激勵機制發揮作用之處。

來源：nature.com

生產者延伸責任的概念——即製造商須對產品整個生命週期的影響承擔責任——是推動此領域取得重大進展的關鍵。在擁有全球多數電池製造產能的中國，政府已採取措施將電動車鋰電池的處置責任歸還製造商。中國電池製造商如今面臨明確的財務與監管誘因，促使他們優先採用回收材料而非開採新礦。

此外，這些措施迫使製造商設法設計電池，以提升回收過程的效率。 中國企業比亞迪（BYD）已開始研發新型電池模組「刀片電池」，捨棄傳統模組化設計轉向平板式電池結構，並成功消除過往拆解難題的黏著劑與膠水。此設計使電池單元可直接以手動方式取出，大幅節省回收流程的時間與人力成本。

在美國，政府同樣採取行動，向由業界人士與研究人員組成的「ReCell」計畫注資1500萬美元，以開發新型電池回收技術。 英國同樣成立了名為ReLib的多機構合作計畫，獲得政府強力支持以達成相同目標。兩者皆聚焦於回收過程中如何保存正極材料，因為電池的真正價值蘊藏於構成正極的原始元素與專業技術中。完整轉售這些材料遠比將電池拆解為元素成分更具經濟效益。

來源：nature.com

然而，即使具備在不拆解整顆電池的情況下提取陰極的能力，這項技術的普及仍面臨障礙。其一是將電池運送至回收廠的運輸成本，其二是回收廠可能收到成分差異極大的陰極材料，其中部分材料的分離難度過高。監管機構應強制製造商在電池外包裝標示陰極成分，此舉至關重要。

從長遠角度來看，儘管當今我們能利用回收電池材料，但現有鋰電池庫存屆時能否派上用場仍難以預料。十五年後，當今日的汽車陸續報廢時，製造全新正極材料所需的原料可能與現今截然不同。

然而，儘管存在這些障礙，研究人員並未將電動車的龐大增長視為問題，反而視其為契機——這種增長將為鋰離子汽車電池回收產業帶來規模經濟效益與必要利潤，使其得以持續運作。 典型案例：儘管鉛的廢料價值甚至低於鋰，但傳統汽車電池仍存在可行的回收產業，這歸功於其龐大的使用規模；而當前電動車電池的使用壽命將超越其所搭載的車輛，因此很可能轉用於其他應用領域。

國際能源署將電動車置於其2050年淨零排放願景的核心，顯示電動車已成趨勢。儘管回收汽車鋰電池本身不足以滿足新電池製造的原料需求，但透過政府與產業的協同行動，該產業仍可持續降低其環境與社會影響。

 

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