今年4月烏俄戰爭引發鋰價一度飆漲480%,急得特斯拉執行長馬斯克(Elon Musk)在推特(Twitter)跳出來大喊「特斯拉可能涉足鋰礦開採和精煉業務」,po文一出引發熱議,即使後來澄清純屬玩笑,背後卻代表著電池材料無疑是電動車最重要的戰略物資。
汰役潮將至 回收規模增
特斯拉雖未跨足鋰礦開採,卻大力投入電池回收,特斯拉今年5月公布的「2021影響力報告」內明載,未來計畫在每一座電池工廠建置回收設備。這個動作看在美琪瑪董事長嚴隆財眼裡,可說寓意深遠。
嚴隆財對本刊分析,全球電動車近4年蓬勃發展,排除汰役電池還能降階利用,一般電動車鋰電池平均壽命約8年,因此推估最快4年後車用鋰電池將進入大量汰役潮。特斯拉此時跳出來喊作電池回收,顯示相關商機即將爆發。
不只馬斯克,特斯拉共同創辦人、前技術長史陶柏(JB Straubel)2017年創立的電池回收公司紅木材料(Redwood Material),去年完成7億美元融資後,市場估值攀升至37億美元,今年更先後獲福斯(Volkswagen)、豐田(Toyota)深化合作,各大車廠積極挺進,旗下電池回收工廠不久後都將試產或投產。
研究機構Marketsand預估,全球鋰電池回收2020年市場規模僅36億美元(約新台幣1,000億元),2030年可成長至107億美元(約新台幣3,000億元),年複合成長率19.4%,原因正是電動車的帶動。
黑粉萃黑金 工研院帶頭
一般來說,組成鋰電池的4大元件分別是正極、負極、隔離膜與電解液,其中正極材料就占電池成本至少4成,至為關鍵。
工研院材料與化工研究所副組長曹申表示,正極材料按應用不同,內有鎳、鈷、鋰、錳、銅等貴金屬,近年因電動車與儲能需求大增,造成價格波動劇烈,「光成本較低的磷酸鋰鐵電池原料碳酸鋰,過去一年就大漲4倍。」而鎳鈷錳、鎳鈷鋁等鋰三元電池的鎳與鈷,本身就是稀缺性金屬,今年烏俄戰爭致使海運成本增加,價格更難掌控,透過回收再利用,可穩定原料來源又能降低成本,一舉兩得。
電池回收再萃取可行嗎?日前,福斯釋出長達8分鐘電池回收影片,顯示報廢電池透過前段物理處理與後段化學處理,先絞碎,再透過磁鐵與濾網分出塑膠及帶有貴金屬的黑色粉末,最後黑粉再萃取出貴金屬重製成新電池。
工研院材化所指出,車用鋰電池蓄電力通常降至8成就面臨汰換,直到無法降階利用就得進入這套劇本,業者表示後段的貴金屬處理,國際作法有溶解的濕法與熔煉的火法2種,台灣地狹人稠,適合前者。
不過,名仁資源回收資深經理蔡美蓮告訴本刊,台灣鋰電池回收目前僅做到黑粉處理階段,之後便以整包秤斤方式輸出國外,未將最珍貴的鎳、鈷、鋰、錳等萃取出,尚未走向全循環利用,而為了將黑粉萃出黑金,台灣產學界已動起來。
工研院今年初就對外宣布,耗費3年開發的小型濕式設備,可成功萃取出電池材料中的鈷金屬,轉售後每公斤氧化鈷價值達新台幣800元,比起黑粉每公斤80元售價,大增10倍。
美琪瑪固樁 力行一條龍
「他們(工研院)也有找我們合作。」說這句話的是美琪瑪董事長嚴隆財,他透露,公司正運用過去20年在氧化觸媒(PTA:應用於紡織聚脂纖維催化劑)鈷錳回收經驗,積極往電池材料回收部署,今年4月已新增一條鎳金屬回收產線,目前已有30幾噸的產量,「接下來還會有錳、鋰等金屬將陸續投入電池回收相關研發。」
嚴隆財告訴本刊,10多年前基於多角化與國際化,決定擴大產品線,因此成功打入日本前三大鋰電池正極材料前端原料製造商戶田(Toda)供應鏈,雙方一開始是將硫酸鈷、硫酸鎳等材料應用於火車票、信用卡上的磁條,後來跟著戶田擴大業務跨入鋰電池,搭上電動車成長列車。
2012年,美琪瑪與戶田透過合資成立「新戶先進材料」深化合作,因主要客戶日本住友化學(Sumitomo Chemical)是全球前三大電池芯廠松下(Panasonic)的上游正極材料供應商,隨著松下成為特斯拉鋰三元電池的供應廠,美琪瑪同步受惠,電池相關業務營收比重已占5成。
「創業以來,我有一項重要的經營準則,就是要做客戶完整解決方案提供者(Total Solution Provider)。」嚴隆財認真地告訴本刊,當年就是不想看到氧化觸媒活性降低後直接燃燒,乾脆自行研發回收設備提煉出鈷錳等金屬再利用,20年下來,不但減少環境汙染,還能幫客戶降低購料成本。
法人指出,美琪瑪在氧化觸媒回收,若以每公斤鈷66美元計算,客戶加裝回收設備後,每公斤只要付12美元的加工費,就可取得再生原料,以此推論,正極材料占電池成本高達4成,而光鈷就能看到明顯的成本效益,還不包括鋰、鎳、銅、鋁等。
採訪當天,嚴隆財親自帶著記者走訪桃園觀音工廠的2樓實驗室,幾位身穿實驗服的同仁正專心地用滴管在裝有不同顏色的容器中,找出貴金屬提煉的最佳配方。嚴隆財表示,鋰電池要提煉的貴金屬種類比氧化觸媒複雜,相當考驗純化能力,初期因電動車鋰電池汰役規模不大,設備成本尚未達經濟規模,挑戰性大,但市場潛力絕對可期。
美琪瑪以電池材料上游業者角色領先同業,跨入回收最難的貴金屬提煉,而為了不被前段(粉碎、分解)處理所綁住,公司正積極評估,以合資模式尋求電池相關廠商共同投資設備。嚴隆財表示,希望以一條龍的方式固樁客戶,擴大市場占有率,「電動車的市場很大,我們不可能全吃,但是要做回收,目標市場不能只在國內,合作對象也不限於台灣。」
銘福將赴澳 籌打國際賽
美琪瑪之外,現有鋰電池回收處理的台廠也摩拳擦掌,其中又以銘福集團最積極,旗下位於高雄小港的名仁資源回收已計畫在台南麻豆擴建二廠,銘福總經理陳俊銘透露,已買下3萬多坪土地,規劃以濕式溶解進行貴金屬提煉,加上本身已有的物理回收設備,正好完成前後段整合服務。
身為銘福第二代的陳俊銘向本刊表示,1975年成立的銘福集團,是全台最大廢車處理回收廠,透過轉投資掌握全台不同領域的回收事業,包括鉛蓄電池為主的金聯成(準備申請上櫃)、冰箱電視家電為主的大南方、生活資源回收的聯福,集團年營收上看百億元。
陳俊銘說,10多年前看到鋰電池在手機、筆電進入退役潮,便於2016年設名仁資源科技,2年後取得台灣第一張鋰電池回收處理執照,看好電動車趨勢,決定再往提煉貴金屬挖掘黑金。
被問及可能面對的競爭,陳俊銘老神在在地說,車用鋰電池降階利用到真正退役至少需8到10年,名仁有充分時間找最好的處理方法,集團本身有廢棄汽機車回收多年經驗及穩定客源,這些都是未來發展電池回收萃取業務優勢。
陳俊銘透露,光陽、Gogoro等電動機車業者,曾主動接觸了解潛在合作的機會,而今年初,台泥旗下三元能源科技在高雄打造的超級電池廠,正好也在名仁本廠所在的小港區,因地緣關係,雙方人員曾見面互動,摸索彼此的交集。
對此,台泥集團向本刊指出,能元科技與三元能源科技對於高階鋰電池的2次應用及回收都有規劃且進行中,但尚未與國內廠商在電池回收展開合作。
雖與台泥的合作案未定,陳俊銘仍充滿信心,他向本刊透露,名仁在澳洲政府邀請下,今年10月可望與澳洲當地的廠商簽署合作意向書,進行回收處理設備的建置,「初期是太陽能板鋰電池回收,車子可能是下一步。」
陳俊銘言下之意,意味著名仁已走出台灣、進軍海外。陳俊銘說,他打算讓名仁與正在申請上櫃的金聯成進行合併,以利後續國際布局與資金需求。
台廠拚擴產 盼禁令鬆綁
電池回收引發的新黑金大戰從國外燒到國內,汰役鋰電池已非廢棄物,而是資源物,除美琪瑪、銘福,嗅到商機的台廠還有康普材料、三大未來科技、佳龍等,廠商各自從擅長領域切入,其中原名延龍再生的三大未來已啟動屏東擴產計畫。
展望未來,廠商呼籲,政府或可放寬電池廢料禁止進口台灣等規定,稀有金屬是戰略物資,廠商致力電池回收100%在地化,但也希望做外國生意,大啖全球鋰電池回收大餅。