相關價格攀升,可望推升經濟誘因。 鋰電池經過回收攪碎後,會留下所謂的「黑粉」,要如何從中提煉出高純度的再生碳酸鋰?答案就是利用水溶液來分離並回收金屬的濕式冶金(hydrometallurgy),這類技術不僅相對新穎,對環境也更加友善。 從位於新北市、專精稀土與關鍵金屬回收的優勝奈米科技所提供的簡報來看,這個過程簡單明瞭:成桶黑粉經混合成液態混凝土的稠度,接著送入自動化浸出、空氣處理與碳捕捉系統等一連串階段,最後進行固液分離。 剩餘的固體看起來仍像黑色污泥,但分離出的液體呈淡綠色,被轉移到實驗容器,經過進一步振盪攪拌,轉化為細微的白色粉末,也就是碳酸鋰。這個材料日後將再生成全新鋰電池,應用於電動車與消費性電子產品,達成完整的回收循環。 「我們使用溶液提煉技術來回收鈷、鎳與鋰,將這些金屬轉化為純度媲美原生礦石的化合物,再次用於電池製造。」優勝奈米科技共同創辦人張永撙表示:「這套完整流程將廢棄電池轉化為相當於原生來源的原料,實現了循環供應鏈,也降低對採礦的依賴。」 去年四月,中國為反制美國祭出大規模進口關稅,宣布限制關鍵金屬與稀土出口,導致各地庫存告急,頻頻登上新聞版面,專家也示警相關產業攸關數百萬人的工作。 相關局勢也為台灣帶來風險。台灣屬於高科技經濟體,相當容易受到關鍵礦物供應鏈中斷的影響,偏偏這些資源高度仰賴進口,而且往往來自與台灣關係特別緊張的單一市場:中國。 包括美國、日本、法國與德國在內的幾個工業化國家,已陸續擴大關鍵礦物與稀土的回收,以期降低對中國的依賴。利害關係人指出,台灣已有企業率先推出這類回收計畫,預計亦能為國內產業緩解壓力,但前提是政府與本土企業提供充分支持。 「台灣針對電子廢棄物與鋰電池回收提供補助,也核發執照給六家企業進行電池處理,但現行做法往往是將回收的廢電池出口,突顯出許可執照與國內處理量能的落差。」張指出。 他補充道,2030 年前,在歐洲銷售的新電池必須包含特定比例的回收材料,進口產品若不合規,將課徵更高稅率。「礙於法規要求與潛在關稅影響,回收材料的價格預計高於原生材料,進而帶動對合規供應來源的需求。」他說。 張解釋,台灣的電動車市場規模尚小,因此國內的廢電池供應量有限,所幸電池供應鏈製造商已有大量的工業廢料。「這個領域在現階段提供了充足的物料數量,價值也高,未來幾年隨著首批電動車即將退役,來自消費端的廢電池數量將會大幅成長。」 台灣先驅 優勝奈米研發出一套完整的鋰電池專利回收製程,能夠安全放電、機械分離,並透過濕式冶金技術將電池廢料轉化為電池級化合物。電池在攪碎前必須先放電,避免起火。傳統放電法有的把電池連接到馬達,有的浸泡在氯化鈉溶液,都需要大量耗水,或導致珍貴金屬流失。相較之下,優勝奈米的專利放電劑專為中和電池而設計,耗水量極低,也不會流失大量金屬。一旦放電完成,即可安全攪碎鋰電池,研磨成粉末,以利下游分選作業。 優勝奈米的技術宣稱可應用於 37 種不同金屬,涵蓋貴重金屬、稀土元素與工業金屬,並於 2020 年成為 Apple 的合格供應商。在政府補助的挹注下,該公司計畫在 2027 年前選在台灣中部或北部設立新廠,作為亞洲示範基地。 「我們會把技術輸出到缺乏濕式冶金能力的地區,將再生材料定位為優質、合規的替代方案,取代往往受中國控制的原生供應來源。」張說。 另一家值得關注的本土業者是位於屏東的回收大廠聯友金屬,以鎢金屬為主。鎢是一種銀白色的金屬,熔點、硬度與導電性極高。因此在耐高溫與耐高壓的應用產品中不可或缺,包括燈泡燈絲、切削工具與裝甲等。 聯友的核心技術以濕式冶金與氧化製程取代傳統的熔鹽法,以更低碳的方式回收鎢金屬。該公司指出,這樣可降低約半數的碳排放量。 最後是位於桃園的回收廠中台資源科技,專門從日光燈的螢光粉提取釔與鑭稀土元素。該公司表示,這些材料的分離與回收均採無毒剝除技術。 陷入兩難 台灣沒有時間可以浪費。科技顧問公司 YCP Group 合夥人暨香港/台灣分公司主管長谷川慧(Kei Hasegawa)表示,轉型到關鍵礦物的循環供應鏈,不再只是奢侈的環保意識,而是已經攸關地緣政治與經濟的必要條件。 「像鎵與銦這類關鍵金屬,跟晶片製造與光電產業息息相關,而稀土元素更是生產設備本身不可或缺的一環。」長谷川慧說:「供應鏈一旦中斷,受影響的不只是單一產業,更可能癱瘓整個產業生態系,身為全球經濟關鍵節點的台灣首當其衝。」 談到台灣 2050 年淨零碳排的目標,長谷川慧指出,政府的減碳路徑高度仰賴電動化與再生能源,兩者都需要大量稀土元素。 「以離岸風機為例,一台發電機平均就需要約 600 公斤的稀土材料。」他說:「如果供應不穩定,台灣的綠能基礎建設建置恐怕面臨嚴重瓶頸。」 長谷川慧補充說,稀土元素屬於國防戰略物資,攸關飛彈導引系統、噴射引擎、雷達吸波能力與夜視系統。「隨著地緣政治緊張情勢升高,能否維持防衛整備能力,取決於這些關鍵金屬能否維持供給不間斷。」他說。 在假設的風險情境下,稀土礦物的取得管道更顯得重要。儘管全球晶圓代工龍頭台積電的關鍵材料庫存維持在 12 到 24 個月,但分析師示警,這些庫存是建立在正常消耗的前提上,並沒有考量潛在衝突會導致軍工生產加速,屆時需求可能大幅成長。 讓人堪憂的是,儘管台積電已經透過歐洲與日本的中間商分散貨源,但這些供應商最終還是仰賴中國精煉後的原料。 「這樣容易形成供應鏈獨立的假象,實則維持了對中國加工能力的結構性依賴。」聚焦於採礦產業的分析師希達亞特(Muflih Hidayat)於 12 月在澳洲礦業情報網站 Discovery Alert 撰文指出。 12…