電池製造與回收:新興污染無解?來看歐美大國如何應對
電池是否造成汙染是近期對電動車輛的關注焦點,然國際間早已意識到電池的開發與回收,確實是現階段電動車輛需要持續精進的環保課題,這並不會阻礙電動車輛的發展趨勢,更不是我們回頭擁抱傳統燃油運具的理由。無論從國際能源組織或各國政策不難發現,隨著研發與政策資源的挹注,一個穩健而永續的電池供應鏈是值得被期待的。
早在2017年,世界經濟論壇(World Economic Forum)就建立Global Battery Alliance(全球電池聯盟)平台,由70個組織共同合作,降低鋰電池生產的碳足跡,並預計在2030年前,打造一個永續的電池供應鏈。2020年底歐盟執委會更新電池監管指令,涵蓋壽命終止、回收、效能、分類和材料採購,強調歐盟市場上的電池生命週期,需符合永續、高性能和安全,並建立製造、監管等配套措施。
美國能源部也沒有讓歐洲專美於前,於今年6月8日發布鋰電池國家藍圖。為了在新一波交通運具革命浪潮中取得先機並完成 2030年的氣候目標,拜登政府打算投入資源打造鋰電池國家隊,從零部件電池生產、電動車電池回收機制到電池貴重金屬再利用,都納入鋰電池國家藍圖中。從長遠來看,美國企圖在2030年前製造不含鈷、鎳的鋰離子電池,並部署更多大規模的能源儲存設施。
我們整理上述單位常見的處理作法,不外乎是減少對採礦的依賴,世界各國發展新一代的電池技術,如南韓高鎳化電池、日本全樹脂電池、中國無稀有貴金屬等其他材料的電池;福斯汽車透過濕法冶金(hydrometallurgy)的方式分離可用元素,目前已可回收廢電池中70%的原料,重複應用於新電池之中,未來更期待能夠達成90%以上的回收率。此外各國也加強廢電池回收計劃,當電池實際容量降低到原來的80%後,把動力用在通信基站或儲能設備;並分解電池,取出稀有貴金屬循環後,再次重製,讓廢棄的電池被再次使用。
彭博社的Electric Vehicle Outlook也指出,全球車輛用鋰電池的平均能量密度因為相關技術的不斷投入及研發,正以每年 4-5% 的速度持續增長;瑞典環境科學院2019年的研究報告表示,鋰電池產生的二氧化碳當量,從2017至2019短短兩年便降低 52%。
電池從製造方式到回收技術的發展方興未艾,目前正處在高速成長的階段,電池的製造與回收技術,已在淨零排放的時代成為全球戰略性的技術競爭市場。
有考慮製造過程嗎?納入生命週期研究依舊勝出
除了火力發電與電池製造回收的議題外,近來部分報導會刻意凸顯現階段電動車輛在製造階段的污染傷害,但細究其引述的研究內容即可發現,媒體的下標頗有引起誤導的嫌疑。華爾街日報同樣引述該篇多倫多大學在今年3月做的研究,呈現上則較為完整。該項研究以Tesla Model 3 Performance和Toyota RAV4 2.5L作為油電比較的代表。

研究指出,生產一台Model 3會產生12.3噸的溫室氣體,RAV4則只有7.5噸。該數字正是台灣媒體標題凸顯製造污染的素材來源。然而研究近一步指出,行駛1萬公里之後,電動車與燃油車的差距開始逐漸縮小,在第3.2萬公里時整體碳排放量已基本相當。而後第12萬公里時Model 3的碳排僅剩下RAV4的六成。
大家如果對12萬公里的里程數多寡感到猶豫,不妨參考台灣交通部106年自用小客車使用狀況調查報告,該年份受調查車輛的平均行駛里程數正是12萬公里。也就是說,在多倫多大學研究背景的能源結構下,只要「正常行駛車輛達平均使用里程數」,製造過程中較高的碳排放在整個產品生命週期中根本不值一提,只可惜許多民眾已先被報導的標題所誤導。