杂志精选》电动车大战2.0最关键的一役!电池.循环.新黑金

净零浪潮掀电池大战,电池循环新黑金,已是各界竞逐的新战场。(图/远见提供)

净零浪潮下,全球掀起一股绿色新时尚运动。电动车从奢华玩具,逐渐变成全体人类的共同必需品,特斯拉创办人马斯克独具慧眼,并跃居全球首富。但为了减碳,需求暴增的电池,却也引发地球与人类的另一场浩劫。开发电池造成的「血钴」「妖镍」等问题,甚至电池废弃的污染,都让电动车背负原罪。

因此,电池回收再生利用,已成为全球新经济!特斯拉前技术长的「城市采矿」新创成了备受关注的独角兽,中国大陆也已推动电池回收多年。电池将会是人类浩劫?抑或是「新黑金」带来无穷商机?面对已经开打的电池循环战,台湾「一级玩家」绝对不能缺席!

我们面对着一场无从回避、难以置身事外的战役。而且,迫在眉睫。赢或输?生或死?电池浩劫如何解套,不仅决定低碳转型的成败,更关乎地球未来的存亡!

是的,这场战役的决胜关键是「速度」,而驱动成败的主角,则是「电池」。从最近的全球趋势,就可以看出这场「迫切的危机」!

净零浪潮下,全球正掀起一股绿色新时尚运动。讽刺的是,为了减碳,需求暴增的电池,却也引发了地球与人类另一场浩劫。

今年5月初,全球锂价每公吨已惊涨至7万8032美元,相较于2012年每公吨约4450美元,涨幅超过20倍以上。

血钴妖镍让电动车背原罪 全球首富马斯克也跳脚

锂价疯涨,让特斯拉执行长马斯克(Elon Musk)急得跳脚,透过个人Twitter发文表示,若制造电池的关键金属成本再继续飙涨,那么,为了确保电池关键原物料来源,特斯拉不排除自己跳下来,跨足锂矿开采与精炼。

事实上,锂元素并非稀缺金属,却因为电动车市场快速飙升,掀起全球抢锂大战。

今年5月中,中国传出动力电池回收价飙涨逾140%。业界人士分析,通常回收价是新品的六折或七折,如今因锂、镍、钴原物料价格惊涨,竟造成市场抢货,回收价天天飙涨,甚至「废料贵过新货」的乱象频传。

锂矿事件与废料之乱,其实只是电池隐忧下的冰山一角。

在非洲,「血钴」事件频传,犹如血钻石翻版。

全球2/3的「钴」,来自非洲的刚果共和国,制造锂电池就占了其中50%。根据摩根士丹利分析,2018年约1.1万吨钴用来造车;随着电动车成长,2025年,钴的使用量,恐将逾6万2940吨。

钴有多重要?中国大陆国家物资储备局对原油的安全库存,仅约3天的全球供应量。但对钴的安全库存约5000吨,是全球15天的供应量。

电动车浪潮,也推升钴价一路上涨,2021年甚至大涨119%。这也迫使特斯拉在部分平价车款,改用磷酸锂铁电池取代锂三元电池。

丰厚利润驱使下,非洲钴矿开采不断传出虐待、囚禁童工等「血钴」事件,犹如血钻石翻版,也让电动车在减碳永续的美好光环下,背负原罪。

非洲钴矿血汗虐待频传,让电池产业蒙上一层阴影。(图/远见提供)

俄乌战事开打,「妖镍」震惊全球

锂电池中,另一个关键元素「镍」,也因供需失衡,频传「妖镍」事件。

镍主要产地之一,俄罗斯就占全球产量超过一成。今年2月俄罗斯与乌克兰开战后,镍价也跟着飙涨,曾一夕涨逾250%。3月初,伦敦金属交易所(LME)更因为轧空丑闻,爆发震惊全球的「妖镍」事件。

以现况来看,电池生产过程,已酿生态耗竭;随着退役潮涌现,废电池若没妥善处理,更将掀起另一场环境浩劫。随着电动车销量成长,隐忧已现。

电动车电池容量一旦低于80%,就会被淘汰。以车用电池平均寿命五至八年推估,全球将迎来电池汰役潮。中国首当其冲,如何处理暴增的废电池?将是各国最棘手的问题。

中国大陆近几年,就面临废电池因存放不易,爆炸事件频传的棘手挑战。2021年,湖南特斯拉供应链厂商,深夜传出爆炸,火舌冲天,甚至炸出一朵蕈状云,显示爆炸威力不小。

归根结柢,近年,所有电池引发的乱象,皆起因于一组关键数字,「1.5℃」,这是本世纪,最重要的一组数字;也是21世纪,人类最严峻的挑战之一。

为了替地球降温,人们不得不松手工业革命百年来,深深依赖的化石燃料能源;全面转身,拥抱洁净能源。

挥别化石燃料,电动车百花齐放

减碳急迫压力驱动的「新低碳经济」,此刻,正风起云涌。

其中,尤以能降低交通碳排的电动车,以及调节电网、稳定再生能源供应的储能,是各国拚减碳,重中之重的关键。

减碳已是各国竞逐的关键战场。

(图/远见提供)

很快的,2025年,荷兰与挪威将全面禁售燃油汽车;德国与印度的目标是2030年;法国、英国则是2040年。

美国总统拜登上台后,宣示减碳决心。除了计划将65万辆公务车全汰换为电动车,为达2040年全面零排放电动车的目标,更打算投入数十亿美元,增建55万座充电站。

依此趋势,工研院研究推估,再过三年,2025年,美国电动车渗透率将达21.88%;意即每五辆新车,就有一辆是电动车。

中国大陆甚至更早在2018年,就已强制要求车厂,电动车需占年销售额10%以上。达不到的车厂,将丧失卖车资格。

全球各大车厂也积极抢进电动车。欧洲福斯、美国通用一线要角,纷纷订出燃油车末日期程。连日本丰田、本田、日产等车厂,也挡不住浪潮,2021年,不约而同宣布,全力发展电动车。彭博新能源推估,2040年,全球有2/3的车辆,将会是电动车。

2040年,推估全球2/3的车辆将会是电动车。(图/远见提供)

储能攸关国安,各国扩建供应链

电动车时代将来临。除了电动车,低碳新经济的另一个关键要角,就是储能。

根据彭博新能源预测,2030年,全球储能装置将达358GW、1028GWh,相较2020年的17GW、34GWh,成长惊人,超过20倍。

(图/远见提供)

不论是电动车或储能,都少不了的关键,就是作为能源载体的电池,尤其是以能量密度较高的锂电池为主流。

2030年,随着电动车年销售量达1050万台,电池年需求量也达554GWh。

若以储能需求推估,工研院材化所主任陈金铭指出,2025年全球电池储能市场超过15GW,产值将逾新台币2000亿。

这也带动全球锂电池需求飙涨。2021年全球约303GWh;2030年,需求量将超过1200GWh。

十年快速成长四倍,推升电池成为继晶片后,各大车厂疯抢的关键物资。更是继半导体后,被各国政府列为重要战略物资与国安产业。

美国总统拜登于白宫就职百日演说时,整理盘点美国重要的国安物资,包括:高容量电池与半导体、关键矿物与材料、药品与原料药,并列为四大国安战略产业。

美国能源部也发布「锂电池国家蓝图」,指出:「美国在运输、电网和航空领域的电池供应链,关键技术受制于他国,非常脆弱,」并提出十年计划,要在美国境内,打造涵盖关键矿物取得及电池回收之完整锂电池供应链。

意识到电池攸关未来能源与产业安全的欧洲,也快马加鞭,从2019年境内供应链仅约20GWh产量,一举拉高至2030年的700GWh。

(图/远见提供)

比晶片还缺,电池荒到矿藏稀缺

然而,全球从疯抢电池,到各国抢建电池供应链与制造厂,却也卷起另一场风暴;抢完电池,抢关键金属矿,锂、镍、钴,这些金属愈来愈稀缺,价格也不断飙涨。

各国政府不但将电池供应链与制造厂,列为国安战略物资,更积极推动电池材料与矿源的自主化。

电动车的汰役电池梯次利用,以及废电池提炼贵金属再生利用的城市采矿,已被业界视为最可行的关键解方。

开发特斯拉关键电池与动力技术,被马斯克视为共同创办人,特斯拉前技术长史特劳贝尔(JB Straubel),就嗅到电池隐忧。

2017年史特劳贝尔投资逾8亿美元,创Redwood Materials,在美国内华达州建立电池回收和加工厂,每年预计将可回收处理2万吨电池材料,供松下与特斯拉使用。

看好城市采矿的趋势与巨大商机,亚马逊也捧着现金抢投,如今Redwood Materials已是估值达37亿美元,备受关注的独角兽之一。

除了城市采矿,如何让电池梯次利用,发挥最大效益,也是各大车厂积极研发的技术。

电池再生成显学,推动城市采矿

工研院产科国际所经理吕学隆指出,在日本,住友商事就与Nissan成立合资公司4R Energy corp,成功建构Leaf车用电池回收与梯次再利用于储能市场。

电池产业经验将近20年,创扬创办人李泰安观察,为解决电池荒与成本居高不下,电池梯次利用已是各大车厂参战电动车的关键战场。

全球政府与车厂,皆对电池产业大力支援,原因亦可能与国安有关。(图/远见提供)

李泰安更透露,为了方便回收再利用,欧洲某知名电动房车,已从源头设计,统一电池规格,打造更易于抽换、组装的抽屉式模组,就是为了梯次利用布局。「电动车汰役电池,能梯次利用于超级充电站储能柜,今年就会问世。」

在日本电力自由化与虚拟电厂扮演关键要角的台湾新创「联齐科技」,创办人兼执行长颜哲渊分析,日本自从311大地震后,缺电焦虑,让日本家家户户几乎都建置储能系统,电力公司并打造社区虚拟电厂,即时救援。

联齐曾以汰役电池梯次利用,替日本超商打造结合太阳能发电、储能与智慧电网的虚拟电厂。但颜哲渊提醒,关键是电池管理。看好电池循环经济,为能掌控每个电池的使用旅程与数据,联齐计划在台湾自建电池模组厂。

(图/远见提供)

永续未来的低碳经济战 不能缺席「新黑金」商机

净零倡议影片中,呈现了电动车、绿能将带来的永续未来与美好想像。

街道上,一辆又一辆的电动车,零排放。海面上,一座座的离岸风电;屋顶上,一片片光灿灿的太阳能板,全绿能的日常,仿佛近在眼前。

事实上,全球有少数几个低碳社区,也完美诠释了永续循环,地球共好的美好未来样貌。

使用汰役电池打造微电网,实践低碳社区

在泰国中西部,有一座由丰田与当地政府联手打造的Toyota Green Town Ayutthaya。

被唤为丰田绿城的大成府,在城市大街小巷中,只看得到电动车;家家户户都设置太阳能板,甚至连储能电池,都是将各种电动车汰役的电池,梯次循环再利用。

在日本岛根县,大田市结合太阳能及汰役电池,打造家户储能与社区分散式微电网系统。

不论是泰国的Toyota Green Town,或是日本岛根县大田市社区,想实践能源自主与永续,都少不了关键的能源载体、电池。更巧妙的,是将汰役电池梯次再利用。

能源转型驱动,风起云涌的低碳经济,让电池犹如科技发展关键的晶片,也像是在严峻疫情下,各国疯抢的疫苗。

这,将是地球另一场浩劫?抑或是新黑金?无论如何,全球新一轮赛局都已开始。

而这场台湾绝不能缺席的战役,不仅是迫切的危机,更是前景无限的转机!

本文作者:林凤琪

(本文摘自《远见杂志6月号432期》)

《远见杂志6月号432期》