陳雨筑 / 工研院產科國際所
鋰離子電池應用在新能源領域，如電動車、儲能系統，掀起一窩蜂開發風潮，全球業者紛紛搶著投入該行業。但在2023年底，受到電池材料價格波動、政經政策改變與通膨等因素影響，整個電池產業產生動蕩變化，致使發展趨於和緩，作為鋰電池供應鏈終端環節的回收產業也同樣受到波及。本文觀察全球政經波瀾局勢之下，就動力鋰電池回收產業在國際市場的發展變化進行相關解析，發現鋰電池回收相關業者，為因應各種不利環境，無不尋求業務開發之下的平衡辦法，從回收技術革新、跨國/跨區域/多方合作等布局策略積極展開，試圖找出有利的發展方向。所幸，鋰電池回收業者仍發揮韌性，在此產業中持續營運。
【內文精選】
電池市場價格波動影響電池回收相關業者轉而精研電池回收/檢測技術與再利用相關應用以提高效益
1. 電池回收業者研發更具效益的回收技術並減少碳排放；回收再利用業者將退役電池導入再利用儲能系統而非直接回收更具價值優勢
(1) 電池回收
日本野村總合研究所(NRI)在2023年AABC研討會上針對回收產業進行研究，發現2022年碳酸鋰價格飆升引起鋰電池生產製造商紛紛投入回收產業，但在2023年初，因價格快速下跌，侵蝕了使用再生材料的效益，加上新的鋰離子電池(Lithiumion Battery)成本下降，可能會形成2022年賺取的利潤在2023年被抵銷掉，或是選用退役電池再利用(Battery Reuse)之意願下降，對此NRI提出建言，希望回收商應致力於建立不依賴金屬價格的商業模式才是長久經營之法。
(2) 電池再利用
B2U為美國Solar Electric Solutions公司分拆出來，專為再利用業務開發所設立之團隊，近期使用日產(Nissan)和本田(Honda)1,300組退役車用動力電池，在加州建置SEPV Sierra太陽光電與儲能系統，電力儲存容量達25 MWh以上。其所研發的專利技術EV Pack Storage (EPS)，不需改造退役電池，即可藉由EPS系統控制串/並聯之電池系統，以調控電池平衡及輸出，避開電池系統容量差異、減少拆解成本和重組工序。以雲端監控系統進行電池系統與設備調控，並與當地電網併聯進行電力銷售及提供相關服務。
B2U認為再利用儲能系統是「再利用(Reuse Then Recycling; RTR)，而非單純僅回收利用(Only Recycling)」，如圖四。單純回收利用經由回收退役電池，加上處理流程後，就其所取得之材料進行銷售後的收入扣除回收成本，可能不會獲得預期上的收入，甚至形成負數的淨成本(Net Cost)狀況，如圖四(a)。而B2U的再利用思維，則是將退役電池回收後持續賦予使用價值，待退役電池再利用儲能系統之電池不敷使用後，再投入電池回收以精煉材料，故從全電池生命週期來看是具有淨值優勢(Net Benefit)的價值概念，如圖四(b)。
圖四、B2U退役電池再利用儲能系統價值概念
全球主要關鍵國家所推出之政策與其影響電池供應鏈變化說明
1. 美國《兩黨基礎設施法案》(BIL)與《降低通膨法案》(IRA)相關方案以及2023年第四季宣布之電動車電池檢測技術CIRCULAR計畫
就美國《兩黨基礎設施法案》(BIL)與《降低通膨法案》(IRA)補助條文來看，可以發現相關支持資金囊括電池生產製造材料端、電池回收與二次利用等。而美國能源部(DOE)在2023年8月發表從公布兩項補助方案以來的實施狀態，整體看來其所扶植範圍已涵蓋美國境內電池供應鏈之相關生產、回收等範疇。
全球主要電池回收業者相關布局與未來發展
1. 電池回收業者從黑粉延伸pCAM、CAM精煉與再製，打造完整鋰電池全生命循環供應鏈
若細分目前電池回收技術程度，或可分為：具黑粉生成能力與金屬精煉能力，而一般回收業者若採濕法回收技術，則需要在多次溶劑與萃取作用下將各稀有金屬分離出來。盤點現有電池回收業者，大多已具備黑粉製造能力。其中美國Ascend Elements(前身為Battery Resourcers)所開發之「Hydro-to-Cathode®」直接前驅體合成技術，超越傳統回收方法，直接從廢舊鋰電池中生產出新的CAM (Cathode Active Material)材料，並已獲得客戶端正面回饋(圖八)，例如：循環性能優於競爭對手2,000次循環、顯示出更高的容量和更好的循環壽命，以及符合南韓電動車電池大廠SK On初始容量目標等 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖八、Ascend Elements電池回收再製與客戶回饋意見
★本文節錄自《工業材料雜誌》451期，更多資料請見下方附檔。