鋰電池廢棄資源對應之國際政策與基管會管理策略方向

 

刊登日期:2022/4/5
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曹芝寧 / 行政院環境保護署資源回收管理基金管理會;曹申、林欣蓉 / 工研院材化所
 
電子廢棄物中含有很多金屬資源,其主要工業金屬濃度,多高於原礦內含濃度之十倍,純度與碳排議題具有相當優勢。全球為了降低碳排放量,大力推廣電動車進而帶動鋰電池的蓬勃發展,而鋰電池內含鋰、鎳、鈷、錳等有價金屬資源 ,隨著鋰電池發展原材料需求量亦大增;另一方面,由於動力電池的普及,將帶出大量的廢棄問題,因此,需要對二次鋰電池回收管理模式及趨勢超前部署分析。為妥善規劃二次鋰電池之回收管理,針對歐盟二次鋰電池回收模式及後續處理方式進行盤點,提早因應並制定相關回收處理策略,爰規劃擴充廢電池處理量能,結合持續推動廢電池高值化處理技術,將有價資源留存於國內,提升回收再利用效益。
 
【內文精選】
電子廢棄物與金屬資源
因為電子廢棄物危害性高,其內含之有毒化學物質與含重金屬之電子元件,在掩埋時易從廢棄中緩釋進環境,造成不易彌補之傷害。終於在2012年歐盟生效廢棄電機電子設備指令(2012/19/EU WEEE Directive),藉由納管所有類型的電氣產品,並設定收集、回收(Recycling)之目標與標準,並搭配先前2011/65/EU RoHS指令,限制與規範電子電機設備製造商投放市場上的新電子設備有害材料含量。其後世界各國逐步跟進,讓電子廢棄物之處理有規可循,而不合規之舊產品,也慢慢落日。假如最終成為電子廢棄物時,其原有設計使用之金屬材料是易拆解與易回用的,對後續廢棄處理環保問題上,可以大幅降低困擾與適法問題。同時在經濟上,能降低對日漸枯竭且開採綜合成本漸高之金屬資源(Metal Resources)之依賴。
 
國際二次鋰電池回收管理模式及趨勢分析
全球為了降低二氧化碳之排放量,透過補貼政策大力推廣電動車,進而帶動鋰電池(Lithium Battery)市場的蓬勃發展,而鋰電池內含鋰、鎳、鈷、錳等金屬有價資源之取得有限,隨著鋰電池原材料需求量大增,很快將面臨缺料之危機;另一方面,隨著動力電池的普及,將帶出大量的廢棄問題,對於車廠來說,使用後的動力電池有機會取得有價金屬,且經濟規模與量體足夠,再者,為了全球徹底執行2050年碳中和的目標,啟動「碳市場」為行動之一。
 
據波士頓諮詢公司(Boston Consulting Group; BCG)指出,2030年全球預計將有300萬輛電動車上路,也預計將有400萬輛電動車汰役,其中50%來自中國,歐洲及美國則各占20%。汰役之動力鋰電池的回收或梯次利用將成為必然的趨勢,根據其殘存電量、健康、安全性等狀態可分為三種循環途徑:其一為材料的回收再利用,鋰電池中含有許多有價金屬包括鈷、錳、鎳、鋰等,將鋰電池材料重製後再販售給電池製造商,也是目前大多數回收大廠(Umicore、OnTo Technology、JX金屬)所採用的途徑;其二為梯次利用或降階使用,若汰役電池仍具備足夠殘存電量,且健康安全狀態良好,許多模組系統廠會進行電池重新評估、重組、匹配,一般作為工業定置型儲能應用。圖五為動力鋰電池生命週期循環示意圖。
 
圖五、動力鋰電池生命週期循環示意圖
圖五、動力鋰電池生命週期循環示意圖
 
近年國內電動汽車市場銷售趨勢上升,導致二次鋰電池營業量大幅增加,而電動汽車用二次鋰電池生命周期較長(約8~10年),未來將陸續排出,目前國內廢棄二次鋰電池排出尚未具規模量。為妥善規劃車用二次鋰電池之回收管理,應針對歐盟電動汽車業者二次鋰電池回收模式及後續處理方式進行瞭解,待車用二次鋰電池至退役年限排出且具規模數量前,提早研擬出國內對車用二次鋰電池的徵收費用與管理模式。
 
而目前國內之做法,電動車電池為單只小於1公斤鋰電池,屬應回收廢棄物,其回收處理流程如圖六所示。電動車製造及輸入業者須向主管機關辦理責任業者登記,並申報營業量與進口量,再依中央主管機關核定之費率,繳納回收清除處理費---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖六、應回收廢棄物乾電池回收處理流程
圖六、應回收廢棄物乾電池回收處理流程
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》424期,更多資料請見下方附檔。

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