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電池回收與再利用之發展

林姿伶/ 發布日期:2019/08/02/ 瀏覽次數:306
電池的回收與再利用將對電池產業產生重大影響,不僅能讓電池材料重複使用,亦有助於電池成本的降低,還能保護自然環境,透過使用現有的資源,減少能源的開發與消耗,將有助於減緩解氣候變化,並落實循環經濟。

隨著電動車銷售量的持續增長,將推動電池回收與再利用市場的增長;2018年,全球電動汽車電池回收與再利用的市場收益為0.6億美元;預估至2025年,該市場收益將達到78.09億美元,年增長率為99.8%。其中,中國的市占率最高,其次為日本、歐洲、北美地區。

目前,電池材料的回收,主要集中在鈷、鋰、鎳金屬,它們的價格相對較高,也可用於車輛以外的產業,能產生巨大的經濟價值。在傳統高溫冶金製程中,電池的各組件使用高溫液化,可回收過渡金屬鎳、鈷、銅,而鋰、鋁金屬仍在爐渣中,必需藉由其它的新興回收技術來處理,下列將說明電池之新興回收技術:

一、濕法冶金(Hydro-Metallurgy):藉由溶劑來浸泡金屬礦物,在常溫下萃取金屬,以分離出化合物成分。該方法為回收鋰離子電池之最可行技術,可從鋰離子電池中回收18種金屬,且鋰、鈷金屬的回收率超過90%。

二、火法冶金(Pyro-Metallurgy):在高溫焚燒條件下,燒結成金屬混合物,再萃取出金屬,為精煉金屬礦物的技術,是目前在日本為最常見的回收技術。

三、乾式技術(Dry Technology):芬蘭Akkuse公司開發出專為鋰離子電池、鋰聚合物電池、鎳氫電池、手機電池的回收技術「Dry Technology」,過程中,僅涉及破碎篩選、磁性分離之機械方法,不需加熱,亦不需要水或化學品,因此,也不會產生任何廢水或其它污染物,具環保效益。而且,該技術可非常精確地識別與分類金屬,同時,亦可將塑膠類與紙類分開進行回收,可回收90%以上的材料。

四、生物濕法冶金(Biohydrometallurgy):結合生物學與濕法冶金,利用自然界存在的微生物來進行浸泡,控制微生物與金屬礦物之間的相互作用,將金屬溶解出至浸泡液中,回收部分類型金屬的技術。

金屬材料的價格波動對整個電池回收與再利用市場會產生影響,因此,需開發具有成本競爭力的材料技術,以避免阻礙市場的進一步發展。期望在未來,藉由環保意識提高,各國政府針對電池的回收與再利用制定法規,減少能源使用,讓市場獲得牽引力,以實現更環保的環境;另一方面,可推動電池回收與再利用的有效管理,並加以應用於公用事業、電網運營商之儲能服務,從而延長電池的壽命週期。
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