開發電池原料耗能 稀有金屬循環再用
發展電動車的其中重要一環,就是為車輛提供能源的電池,常用的鋰離子電池由鋰、鎳、錳、鈷等多種稀有金屬組成,意味生產愈多電動車,消耗的稀有金屬數量愈多,部分金屬開採時需消耗大量能源,成本亦相對高昂,恐成為發展電動車的阻礙。科學界希望能保證各種生產原料供應穩定,尤其關注削減金屬開採成本,以及推動稀有金屬循環再利用。
鋰是鋰離子電池中的主要金屬,全球儲量達2,100萬噸,足夠至本世紀中期持續為電動車提供能源。不過無論是從岩石中開採,還是從鋰礦中提取,開採過程都會消耗極多能源或水資源。現今技術則提倡利用地熱提供熱源,從地熱水中提取鋰礦,相較傳統方法對環境影響較小。
科學界更擔心電池中常用的鈷和鎳兩種金屬,其中鈷屬於重金屬,處理不當極易中毒,鎳的供應亦可能出現短缺。科學家已嘗試利用其它方式減少鈷和鎳的消耗,例如利用富鋰無序岩鹽氧化物作為電池負極,無需配合鈷或鎳,便可達到快速充電效果。
現時鋰回收的主要方法包括火法冶煉(將金屬混合物高溫液化)及濕法冶金(將金屬混合物用酸溶解),兩種方法最終都要從重金屬鹽中回收鋰,成本較開採新的鋰礦更高。多國近年因此採取措施鼓勵資源回收,例如歐盟便制訂嚴格電池金屬回收規定,預計在2023年正式生效。
部分科企則正研究如何重用鋰電池中的陰極晶體,例如美國科企ReCell便正研發技術,利用熱力、化學物及其他方法,從廢棄鋰電池中抽取陰極晶體,有助回收商重新出售這種原材料。