未來十年，鋰電池依然是新能源革命的主力，但這場鋰資源的爭奪戰，遠比晶片戰爭更殘酷。全球對鋰電池的需求以每年30%的速度成長，鋰迅速成為新能源革命的核心資源。中國掌握完整供應鏈，澳洲和智利提供大部分原材料，美國則投注巨資在技術創新與回收策略上。鋰戰的競爭已不僅是開採資源，更是一場技術與環境代價的較量。而台灣的角色呢？在這場洗牌的過程中，我們能否突破半導體的框架，找到屬於自己的下一個優勢？
在全球邁向淨零碳排的進程中，許多原本不受重視的稀有金屬逐漸浮上檯面，因為它們正是各類綠能設備的關鍵原料。其中，鋰製電池因具備高耐用性、可回收性與重複利用潛力，成為太陽能與風力發電能有效儲能的技術支柱，也驅動著電動車與儲能系統，成為未來能源市場的核心。
儲能技術的突破不僅是能源議題，更將深刻影響國家經濟與科技競爭力。然而，凡是關乎經濟發展的資源，自然成為各國角力的焦點。鋰與鈷、鎳同樣屬於未來電池的關鍵材料，需求只會持續上升不會減少。為了穩定供應，各國無不加緊布局，因為一旦供應鏈中斷，將對整體能源系統與科技發展構成實質威脅。在開採之外，如何掌握鋰的回收與再利用技術，也成為下一波戰略競爭的關鍵。
從歐盟、美國到亞洲的鋰回收戰略佈局
以歐盟為例，2024年5月公布的《關鍵原物料法案》中，明訂到2030年要將關鍵原物料的回收率提高至至少25%。該法案所列的17項關鍵原物料中，電池級的鋰、鎢、銅與鎳等就佔了將近三成，凸顯鋰在能源與產業轉型中的戰略地位。此外，歐盟最新的電池法也設定了電池中鋰、鈷、鎳等金屬的回收目標，從2031年起逐步提升至2036年，並計劃導入QR Code追溯系統，以提升對電池材料來源與成分的透明度與管理效率。
鋰回收的全球競賽不只歐盟積極投入，亞洲主要經濟體也不落人後。南韓設定2030年達成100%的二次電池回收率；日本與中國則致力於建立完整且具主導性的回收系統與產業鏈。德國將自2026年起推動二次材料電池市場發展，並將2030年的鋰電池回收目標設為90%。美國方面，則強調供應鏈多元化，目標是讓電子產品與電動車電池的回收率同樣達到90%。
以下為精選書摘：
鋰的供應轉型
從地質學來看，礦場資源開發的年限介於三十年至五十年。這之後我們還是需要鋰，其中大部分會以回收的方式取得。
2017 年4 月23 日星期天傍晚，塔什．賈西亞（Tashi Garcia）把皮卡車停在諾斯賽德村（Northside Village，休士頓繁華市中心北側的一個街區）後，順手把物品拿下車。此時的休士頓微風息息，天空相當清朗，令人心曠神怡。 但就在賈西亞走到自家後門廊時，突然聽到一聲轟隆巨響，突如其來的爆炸產生了一股刺穿空氣的衝擊波，將賈西亞的身體重重地衝撞到家門口的門框上。賈西亞頓時耳鳴，雖然他很幸運未受重傷，但這股意料外的推力，依舊讓他感受到極大的震撼。他家的幾扇窗戶被震碎，還有幾道牆出現了裂痕。
他說：「我完全不知道究竟發生什麼事。那是我有生以來聽過最大的聲響。」賈西亞住在一條將德州最大城市休士頓（這座城市是火車往來美國東西岸的中繼站之一）一分為二的主要鐵路線附近，他家距離鐵道大約只有350 英尺。幾分鐘前，聯合太平洋鐵路公司（Union Pacific，美國前幾大鐵路公司）一位營運經理注意到，編號UMXU 27757 的車廂在穿越這座城市時不斷冒煙。這位營運經理隨即將冒煙的情事轉達給帶領這部列車的列車長，並提醒他要留意。由於列車長未能立刻釐清列車哪個部分著火了，所以他命令整列火車停下來，並通知休士頓消防隊待命。接著，這個車廂就在下午6 點01 分爆炸了。
現場急救人員在兩個小時內就控制了火勢，隨後整列火車被移到附近的鐵路站場，將著火的車廂移除，剩餘的車廂則繼續上路。這起事件並沒有任何人身亡，不過整個休士頓市中心卻因這場爆炸而瀰漫著一股刺鼻的惡臭。這起意外讓聯合太平洋鐵路公司付出了2 萬5 千美元的代價：5 千美元用來處理損毀的車廂，5千美元用來清理爆炸現場附近的區域，另外1 萬5 千美元則是付給了休士頓當地的官署。
賈西亞當下並不知道，那場爆炸是聯合太平洋鐵路公司從亞特蘭大（中途經過休士頓）載運到洛杉磯某回收設施的鋰離子電池所引發。爆炸的車廂裡裝滿了55 加侖容量的廢棄鋰電池桶，桶子裡裝滿了手機以及其他各種消費性電子產品的廢棄鋰電池，而且這些桶子都沒有加蓋，直接暴露在空氣中。大約從那時開始，聯邦官員才意識到，鋰離子電池有可能自燃─也就是產業界所謂的「熱失控」，要是鋰離子電池過度充電、短路或暴露在高溫的環境下，這種情況就有可能發生。那雖是一場相對小規模的爆炸，卻引起英國雜誌《汽車運籌學》（Automotive Logistics，一份追蹤汽車供應鏈狀況的產業公會出版品）的注意。
這份出版品報導休士頓的爆炸事件時，曾頗有先見之明地預告：「這則新聞將使持續增長的電動車市場參與者，更甚至於支援市場的所有供應鏈營運者惴惴不安，因為電動車多半藉由鋰離子電池來獲得動力。」
總之，這場意外引發了「鋰離子電池有可能隨機爆炸」的憂慮，同時也顯示出基於回收目的而長途運輸鋰離子電池有多危險。如果這些電池的使用者只是相對小眾，一般人普遍並不使用，就沒有太大的理由感到驚慌。畢竟2016 年的一份研究顯示，這種電池的失效率大約只有一百萬分之一。不過，到2017 年為止，電池組用鋰離子電池的年度生產量，已從2007 年的大約30 億顆，增加到大約70 億顆。
而且隨著這些類型的電池愈來愈普及，相關的爆炸事件勢必也會愈來愈常發生。據報導，2013年，只有兩座美國的設施公告，有發生過與鋰離子電池有關的火災；但到了2020 年，曾發生類似火災的設施已竄升至六十五個。大致上來說，無論是過去還是現在，鋰電池都是安全的，尤其與內燃式引擎動力車相比，它確實比較安全，畢竟搭乘內燃式引擎動力車的乘客，實際上等於是坐在一個配備爆炸性液體的燃料箱上面。不過，隨著鋰離子電池的使用量增加，爆炸情事自然也與日俱增。
休士頓那起意外不僅引發後勤運籌的疑問，也讓世人對相關的基礎建設產生質疑。精確來說，為何要透過大型鐵路車廂，將大量的廢棄電池從美國的某一岸運送到另一岸？難道附近沒有足夠的設施能，將電池分解為當初用來製造電池的金屬嗎？這個問題的答案很簡單：就是「沒有」。
休士頓那場意外過後幾年，一般人愈來愈警覺到鋰離子電池可能造成的損害。電池陽極與陰極之間的電解質溶液本身就極度易燃，而基於電池核心用途而採用的高能量密度，使易燃的問題變得更加嚴重。如果鋰離子電池損壞或過熱，裡面的溶液就有可能燃燒，並釀成一場可能非常難以撲滅的火災。舉例來說，2022 年年初，一艘載運超過4,000 輛豪華名車的貨船在葡萄牙外海失火並沉沒，當時主管機關就懷疑，起火原因可能是船上運送的某些電動車發生熱失控。
針對這個疑慮，德國漢莎航空（Lufthansa）開了第一槍，它早在2015年就成了全球首家禁止託運鋰離子電池的航空公司。美國政府也在2019年禁止將這種電池置入客機的貨艙，那是在一架波音七八七夢幻客機（Boeing 787 Dreamliner）機內的電池起火燃燒後幾年實施的禁令，畢竟會起火燃燒的電池絕對會構成安全上的疑慮。紐約市議會甚至考慮禁止重複利用這種電池，因為它擔心一旦重複利用的電池用於不適合原始設計的裝置，會更加危險。除了一連串的禁令，隨著鋰離子電池的使用範圍不斷擴大，以及電動車革命的迅速展開，人類不得不深思這些電池的後續處理方案，包括如何將電池運送到回收中心。
萊斯大學貝克公共政策研究所的能源、礦物暨材料研究員蜜雪兒．米丘特．佛斯（Michelle Michot Foss）表示：「沒有人想運送鋰。但也沒有人想在每個地方投資電池回收設施，因此到頭來，鋰離子電池還是得靠運輸的方式來回收。」汽油和柴油為內燃式引擎提供動力時會燃燒殆盡，但鋰離子電池裡的鋰、銅和其他金屬不同，這些金屬可從舊電池中取出再利用。鋰不會只是因為被放在電池裡二十年就失去充電能力，不過，許多國家缺乏實現鋰離子電池回收及再利用的基礎建設。如果能興建更多回收設施來處理電子廢棄物，爆炸的火車車廂就會減少，最終也會有更多金屬被回收再利用到新電池裡，而不是被丟在一般家庭的垃圾場，或被胡亂塞在家裡的任何抽屜與儲藏室裡。
鋰電池回收運輸中的安全隱憂
2017 年，也就是休士頓火車車廂意外發生那年，美國境內售出的電動車還不到20 萬輛，但內建鋰離子電池的手機與其他消費性裝置的銷售量，已高達數千萬甚至上億台。據聯合國估計，2019 年全球產生的電子廢棄物已達5,360 萬噸，其中只有17.4％的廢棄物被收集起來回收再利用。也就是說，有價值高達570 億美元以上的銅和其他金屬被擱置或未被使用，基本上形同浪費。（一份針對六個歐洲國家進行的調查發現，近一半的受訪人表示，他們會把可回收再利用的家用電子產品囤積起來，因為他們預期自己未來會再使用那些產品；但這樣的處理方式顯示他們根本沒有意識到一個事實：唯有那些電子產品被回收，未來他們才有機會用到。）
蓄意拆開電池組會損壞電池，構成可能引發爆炸的條件，所以，回收再利用電池的設施，必須為爆炸的可能性做好萬全的準備，畢竟電池回收設施的爆炸風險，當然遠比單純帶著一支iPhone 上飛機來得高。儘管如此，隨著愈來愈多人意識到，這個世界需要更多、更有效對抗氣候變遷的金屬，綠色能源轉型的風潮更加方興未艾，連礦業公司也認同這個現實。2020 年代初期，回收產業的主要原料，來自電動車用電池製造過程中所產生的廢料，但預期到2030 年代中期，回收產業的主要原料將變成廢棄的電動車電池。
礦業公司大致上都認同，回收作業可能會對它們的商業模型形成某種挑戰，只不過，它們認為那個挑戰不會那麼快到來。在四個大陸上都有據點的歐爾肯鋰業公司（Allkem）老闆馬汀．培瑞茲．德．索列（Martin Perez de Solay）在2022 年年初的一場產業研討會中表示：「從地質學的角度來看，開發礦場資源的機會之窗有限─介於三十年至五十年。五十年後，你就不會開發礦場了，儘管未來我們還是需要鋰，但屆時自然會有其他取得鋰的管道，其中很大一部分的鋰將來自回收作業。」儘管如此，回收產業的成長速度還是跟不上綠色能源革命的腳步，電動車更快速普及，以及美國乃至全世界缺少回收中心等現象，在在提醒這個不爭的事實。不過，在休士頓發生火車車廂爆炸意外之際，已經有兩名工程師開始著手解決這個問題。
中國控制了全球綠色能源所需礦物的市場，也在鋰離子電池回收市場上擁有極大的影響力：中國現有與規劃中的回收產能，是美國的三倍以上。中國在電池回收研究方面也居於世界領導地位，而且遠遠領先後頭急起直追的三個國家：日本、南韓和美國。電池的化學成分向來會隨著時間改變，但很多將在2030 年達到回收期限的老舊鋰離子電池裡，有高含量的鈷，這種金屬多半是從剛果民主共和國開採而來，而當地的生產安全性與勞動標準並不為許多製造商所接受。因此，若能回收較多含有鈷的電池，就能減少依賴當地礦場來尋找這種藍色金屬的新來源。而且，儘管生產一輛電動車所造成的溫室氣體排放量，高於生產一顆內燃式引擎，電動車的電池卻可以反覆不斷回收再利用，對環境有利。
在歐巴馬總統執政時期擔任美國環境保護署長的莉莎．傑克森（Lisa Jackson）說：「眼前有一個機會可以重新思考採礦業的問題，那就是考慮採用已經出土的材料來源。」傑克森受過化學工程師的訓練，她在離開政府單位後加入蘋果公司（Apple），負責管理這家科技巨擘減輕環境衝擊的作業。2017 年，蘋果自我設定了一個「停止依賴礦業」的目標，並表示：「總有一天，我們將徹底終結對礦業的依賴。」
2019 年，我和傑克森交換意見時，她和蘋果公司剛從聯合國抱回了一座全球氣候行動獎；當時聯合國盛讚蘋果「在不取之於地球的情況下生產旗下產品」而投入的許多努力。那年年底，蘋果簽署了一項採購協議，向美國鋁業（Alcoa）及力拓集團採購以零碳的方式所生產出來的鋁，進而把那些鋁用於旗下手錶和iPhone 等產品的生產，這些作為讓原本碳密集製程的溫室氣體排放得以消除。從前端採購全新的原物料是一回事，回收再利用自家的產品又是另一回事。關於回收再利用，各方製造商最頭痛的問題在於：包含鋰離子電池的各種裝置，形狀、大小各有不同。儘管蘋果在產品設計上向來以吹毛求疵而聞名，卻也為這個問題所苦。
談到這裡，Daisy 機器人就該登場了，Daisy 是為了快速拆解iPhone的玻璃、鋁製機殼、電池和其他零組件而設計打造的機器人。傑克森說：「採礦產業必須知道，如果真心關心氣候、水和責任採購，就必須追求創新。」蘋果的計劃是要成為遵守「循環經濟」原則的所謂「封閉迴路」製造商，而Daisy 機器人就是這個計劃的一部分。理論上來說，這代表若要打造新的電子產品，就必須拆解舊的電子產品，如此周而復始、不斷循環，最終就能限制公司對新礦場的需要。不過，隨著整個世界對電子裝置的需求愈來愈殷切，或許就目前來說，「限制對新礦場的需要」只能算是一個抱負，而非務實的目標。儘管如此，如果我們能以循環經濟為目標，將有助於減緩持續不斷消耗、乃至持續不斷處置的循環，讓已經非常緊繃的地球資源得以減輕負擔。
循環經濟的挑戰與實踐：產業如何重新設計未來？
我和傑克森談過不久後，我決定親自去見識一下Daisy 機器人。蘋果把這個機器人的工作區設置在德州奧斯汀一個不起眼的辦公園區內，工作區外完全沒有任何標誌。我被安排在入口外和蘋果的工作人員見面。聽取安全簡報後，我們入內參觀，不過，工作人員提醒我們，場內禁止拍攝Daisy 機器人作業中的照片。Daisy 機器人看起來很像科幻電影中常出現的那種長長的機器手臂，它被單獨安置在一個玻璃櫃裡。它的長度不到20 碼（註：約等於91.44公分），使用一個四步驟的流程來拆解iPhone。
首先，它以大約攝氏負80 度的噴氣，把手機的玻璃螢幕、電池組和觸覺引擎（這個裝置能使手機產生震動，以稀土磁鐵製成）彈開。接著，從Daisy 機器人延伸而出的傳送帶，轟隆隆地將iPhone 的微小電池零件及其他零組件，傳送到幾個收集用的大型麻布袋裡，等著被送到回收設施；回收設施會進而把零組件裡的黃金與其他金屬提取出來。蘋果公司表示，Daisy 機器人每年可拆解120 萬支手機。蘋果公司雖有志成為一家封閉迴路製造廠，卻不代表它一定能實現這個遠大的目標，不過，蘋果確實已陸續交出一些成績單，例如：2021 年，近20％的蘋果電腦與旗下其他產品是以回收材料製成，是有史以來最高的百分比。
科羅拉多礦業學院克羅爾採礦冶金研究所的回收專家寇比．安德森（Corby Anderson）表示：「未來金屬需求只會增加，不會減少。回收當然是滿足那股需求的管道之一，但回收無法滿足所有需求。」參觀蘋果Daisy 機器人的作業後，我迫切想知道，那些被拆解開來的零組件接下來會怎麼處理。蘋果並沒有在奧斯汀廠區拆解電池，那麼，Daisy 機器人的作業完成後，接下來那些零組件又是怎麼處置的？
位於多倫多的一家新創企業是這個問題的部分答案。艾傑．柯賈爾（Ajay Kochhar）和提姆．詹斯頓（Tim Johnston）之間有一件例行公事。這兩位工程師是赫氏工程及諮詢公司（Hatch）的員工，他們每個星期都有幾天會在公司辦公室（位於安大略省）地下室的一間小店見面喝咖啡，並趁著一起喝咖啡的機會進行腦力激盪，只不過，他們兩人的想法幾乎總是南轅北轍。柯賈爾是印度移民之子，總是帶著溫暖且極有感染力的微笑，即使是初次見面的人，都會因他的笑容而立刻放下戒備。詹斯頓則是一名高大的澳洲人，他雖和藹可親，性格卻相當內向，腦子裡總是不斷思考著接下來還有什麼大有可為的點子。2016年9 月中，詹斯頓在兩人的定期聚會中，對柯賈爾提出一個不尋常的要求：他問柯賈爾願不願意在公司以外的地方見面。柯賈爾說：「我馬上就推測：『喔，提姆一定要離職了。』」
2013 年，柯賈爾在赫氏公司內部轉職，加入一個協助礦業公司與其他客戶興建新專案的小組。他被分配到的第一個專案和力拓集團打算在塞爾維亞興建新鋰礦場的計劃有關，也就是導致力拓集團在和亞利桑納州聖卡洛斯阿帕契族對抗時，無法全力施展的那個專案。柯賈爾被分派到的任務是協助研擬一份研究報告，說明力拓集團要如何興建那個設施。那次的經驗和其他幾個原因，讓柯賈爾開始有機會和當時還住在布里斯本（Brisbane）的詹斯頓共事。重要的是，那份研究引領柯賈爾進入和生產鋰有關的專業技術世界。
幾年後，詹森頓搬到美國，他建議柯賈爾將更多的專業精力投注到鋰，因為他認為，拜特斯拉和其他企業所賜，全球各地對這項金屬的需求即將開始急速增長。他的預測很精準，當時確實有源源不斷的客戶找上赫氏公司，請求公司評估世界各地許多不同的鋰礦專案，柯賈爾也因此有了加入這個新興領域的慾望。直到2016 年，詹森頓邀請他到公司外喝咖啡時，柯賈爾求變的心已是蠢蠢欲動。
作者：厄尼斯特．謝德
路透社資深記者，謝德擅長將複雜的地緣政治與技術議題化為貼近人心的故事，捕捉那些隱藏在政策與趨勢背後的真實聲音。他從小在美國緬因州成長，熱愛新聞寫作，於緬因大學與哥倫比亞新聞學院深造。2007年，謝德在金融危機爆發前夕加入美聯社，見證雷曼兄弟倒閉後的經濟動盪。2009年，他轉入路透社，開始深入報導能源議題。
《鋰戰》是謝德的代表作，書中融合了敘事的敏銳與記錄的堅韌。他帶領讀者從智利的鹽湖到美國的實驗室，描繪關鍵礦物如何形塑能源轉型的下一個十年。這本書不僅剖析鋰資源供應鏈的複雜性，還深入探討能源轉型如何影響生活在政策與技術變遷夾縫中的人群。《鋰戰》獲得《金融時報》、《財星》和《華爾街日報》等重量級媒體的高度評價，並成功入圍美國國家圖書獎。
出版社：感電出版
出版日期：2024/12/04