電動車廢棄電池成新汙染源

近幾年,電動車及相關「綠能」行業大力發展,但電動車不僅需要耗費大量鋰電池,也在產生大量電池垃圾和有毒物質。
為了大力發展「綠色能源」,歐盟於2022年制定了一項計畫,要求所有歐盟銷售的新車和貨車,在2035年後都不能排放二氧化碳,也就是說在2035年禁止銷售使用化石燃料的汽車。這導致歐美汽車廠商不得不發展新能源汽車,以應對嚴格的環保法規。
不過,隨著這些電動車使用的鋰電池逐漸老化和損壞,會有大量低品質的電動車被廢棄,如何處理這些廢棄鋰電池,成了人們頭痛的事情。
據一些統計顯示,全球鋰電池的市場價值估計超過500億美元(約新台幣1.6兆元),且預計未來十年會成長至1千億美元以上。
目前,有不少廠商和科學家正在研究回收鋰電池,希望能夠妥善回收和再利用這些廢棄鋰電池,以減少環境汙染。根據研究與市場(Research And Markets)日前發表的報告,2024年全球鋰電池回收市場價值為73億美元,預計2030年將達239億美元。
美國能源研究所(IER)研究顯示,全球只有不到10%的鋰電池被妥當回收,與美國99%的鉛酸電池回收率形成鮮明對比。這代表鋰電池裡面的有毒汙染物,包括鋰、鈷、錳、鎳、磷酸鐵等化學物質,很可能滲入土壤和地下水,並危及人類的生活環境、健康及飲用水。
目前廠商、科學家和政府正在研究和推行法規回收鋰電池,希望能夠妥善回收和再利用這些廢棄鋰電池,避免廢棄鋰電池進入一般垃圾,以減少環境汙染。
不過,當前回收市場的回收率,仍遠低於全球製造鋰電池所需的量。其原因與成本和鋰電池分離過程繁瑣相關,電池廠商也發現這些金屬雖然價格迅速上漲,但回收來的金屬所需成本,仍高於使用新金屬。
回收鋰電池的四種方法
目前鋰電池回收主要分為四種方法。第一種是熱冶金方法:利用1000℃的高溫爐將金屬氧化物還原為鈷、銅、鐵、鎳等合金,但該法耗能巨大,會產生有毒氣體,且材料回收率僅約50%。
第二種是水冶金方法:透過大量化學溶液析出鋰電池中的金屬,但溶劑用量大、過程緩慢,若處理不當易嚴重汙染環境。
第三種是直接回收法:透過重新調節電池中的陰極和陽極材料並補充鋰金屬,以減少純化步驟,但其缺點是對汙染敏感,且技術尚不成熟。
第四種是電池回收和水分解技術(BRAWS):利用水和二氧化碳回收鋰,並生成綠色氫氣作為副產品,從而進一步降低環境影響,但目前研究仍相當有限。
目前主要回收方法是將鋰電池送至電子零售商或有害廢物收集點,避免被當成一般垃圾被掩埋或焚燒。這些回收商收取廢棄鋰電池後,會提煉並純化其中的鋰、鈷、錳、鎳等有用金屬,以供銷售和再利用。
不過,這些廢棄鋰電池提煉和提純過程,大多與新開採鋰金屬相似,皆需大量消耗能源、化學藥品和淡水,且同樣會汙染環境。若回收鋰電池處理不當,還可能因電池短路引發燃燒並釋放有毒氣體。
中國正在產生鋰電池垃圾
近些年,中共正在傾國力大力發展新能源汽車,以實現其「中國製造2025」。為了扶植本土的新能源汽車產業,中共透過大量補貼推進企業發展電動車。不過長久下來,中國越來越多家新能源車商倒閉,且產生了大量電動車墳場。目前只剩不到10家的車商,如果不依賴政府的大量補貼政策,也無法存活下去。
但是,這些電動車存在許多品質問題,如設計缺陷、煞車失靈、車身底盤易鏽蝕、電池續航不足、漏電、電池自燃、保險桿和柱子防撞係數不達標,及智慧面板與智慧駕駛頻繁失控等。因此許多車主選擇轉賣、丟棄或報廢電動車,這也導致大量廢棄物和廢舊鋰電池的產生。
修理電動車和更換新鋰電池的費用可能高於購買新車,且許多電動車折舊後的殘值低於油車。
此外,中國車商為了獲取中共補貼,配合中共將大量的廉價電動汽車傾銷到外國,導致歐洲港口積壓大量電動車,其中不少因品質問題而被其他國家退回。◇