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國際汽車大廠與新創合作推動電動車電池生產回收在地化

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科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎 發表於 2022年8月9日
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圖、國際汽車大廠與新創合作推動電動車電池生產回收在地化

近來地緣政治的不穩定性使得電動車供應鏈斷鏈問題再度浮現,美國推出基礎建設法和拜登政府援引國防生產法,而許多汽車製造商則將目光轉向鋰離子電池回收,以建立健康的供應鏈。
 
根據AquaMetals公司的數據,2030年之前大約會有1500萬噸鋰離子電池退役,而2030年也正是多數汽車製造商淘汰汽油車所設定的最後年限。預計到本世紀末,電池回收市場價值將達187億美元。市場供應缺口成新創及傳統企業確立產業方向的機會。

避免再度面臨斷鏈危機,汽車廠走向垂直整合
為了避免COVID-19期間經歷的供應鏈問題,許多汽車製造商都在朝垂直整合發展,電池生命週期中的大部分工作也被納入其中。例如:大眾汽車集團成立了一家新公司PowerCo,負責管理其全球電池業務,包含電池原料一直到電池回收,還計劃在歐洲建造六家電池工廠,第一家已於2022年7月7日破土動工。

這種垂直整合的動力正促使汽車製造商在整個生命週期中投資新創企業,從電池技術到回收。根據TechCrunch和PitchBook的分析,單單過去五年,就有420億美元的風險資本和成長型私募基金投資該產業。大眾汽車支持固態電池公司QuantumScape、BMW投資了Our Next Energy、通用汽車則看中快速充電電池新創公司Soelect和SolidEnergy Systems。

電池回收服務吸引大型公司與新創公司投入
雖然大部分投資都集中在電池技術新創公司,但電池回收公司也開始合作和投資。Redwood Materials也許是這個產業中的當紅炸子雞,但世界上還是有許多公司在電池回收領域耕耘,從American Battery Technology、AquaMetals和Li-Cycle這樣的上市企業到Ascend Elements這樣的新創公司以及Accurec Recycling和Retriev Technologies這樣的成熟公司。
 
大多數涉及電池回收的交易都是屬於合作和投資。該產業也有過至少一次收購:去年(2021),Cox Automotive收購了Spiers,Spiers是一家專門與汽車製造商合作,修理、更換或回收電動車電池的公司。

新創公司Posh致力於打造自動化的電動車電池回收鏈
2022年6月,致力於自動回收電動車電池的新創公司Posh在種子輪融資中籌集了380萬美元。Posh創始人在倉庫角落看到堆積著待回收的雪佛蘭Bolt電池,便決定將發展重心從餐飲業高端機器人轉向電動車電池回收。聯合創始人Wesley Zheng表示:「目前,電池生產是100%自動化,但電池回收卻是100%人工。」
 
Posh正在努力扭轉這一現象,在生產線上部署機器人技術來分解電池組。

Zheng表示:「如果考慮到汽車製造商即將在2030年或2035年實現全電池電動化,你可以看到,如果我們不花時間做別人不做的事情,這會是一個巨大的問題。」

Redwood Materials與多家汽車大廠合作建立回收供應鏈
即使作為電池回收業的領導者之一,Redwood Materials的創始人兼CEO J.B. Straubel依然表示擔心公司已經太晚開始發展,無法滿足市場需求。Straubel在5月舉行的金融時報舉辦的「汽車未來Future of the Car」會議上表示:「如果你了解我們在5年或10年後需要上路的電動車數量,我會覺得我們現在開始大規模建設基礎設施,已經太晚了。」
 
2022年6月21日,豐田汽車宣布與Redwood Materials合作,收集、翻新和回收電池及電池材料,並送往豐田即將建立的北卡羅來納州電池工廠。此次合作關係只收集豐田混合動力和電動車的電池。
 
這也是紅木公司與OEM廠商之間一連串合作的最新成果,包括Proterra、福特、富豪和松下,松下正在向特斯拉內華達州的超級工廠(gigafactory)供應電池。隨著電動汽車收購的到來,對電池材料的需求,尤其是區域性生產的電池材料,正在快速上升。通過與豐田和其他汽車製造商合作,Redwood希望在美國建立一個電動車電池的迴圈式供應鏈,最終降低電池的成本,抵消開採貴金屬的需要。
 
剛開始,Redwood公司會專注於篩查豐田汽車電池的健康狀況,並評估翻新的可能性,以便在可能的情況下將其放入現有汽車,延長電池的壽命。

如果不行的話,Redwood會對電池進行回收,取出銅、鋰、鈷和鎳等材料。然後將這些材料重新製造成陽極銅箔和陰極,這是電池的兩個主要組成部分,占成本的65%,這些材料可以返還給豐田公司用於電池製造。

Redwood Materials向下游發展,力求關鍵電池材料在地化
2021年9月,Redwood宣佈了生產關鍵電池材料的計畫。Redwood想做的遠超出傳統回收商的工作,該公司除了分解金屬,更進一步向下游發展,將分解的金屬再製成陽極或陰極零件,將這整個過程在地化,以改變目前製造陽極或陰極零件主要在亞洲的現況。
 
該公司表示,他們現在每年收到超過6 GWh的報廢電池回收。紅木公司還宣佈,在2025年前將其內華達州工廠的陽極和陰極零件的產量提高到每年100 GWh,這個數字足以生產每年超過100萬輛電動汽車,然後在2030年前將其規模擴大到500 GWh。目前,松下已經下訂了Redwood旨在今年開始為Tesla的超級工廠生產的陽極銅箔。

圖、銅箔生產對環境之影響

韓國LG Energy Solution與中國廠商合作電池回收
7月26日,LG新能源公司(LG Energy Solution)和中國的華友鈷業簽署了一份商業協議,將在中國成立一家電池廢料回收合資企業。
 
華友鈷業是中國最大的鈷生產商,多次與韓方合作。2019年與LG化學合作於中國衢州建立前體(precursor)合資企業,在中國無錫建立陰極材料合資企業,並在2022年於韓國龜尾建立陰極材料合資企業。
 
根據協議,兩家公司將從電池生產過程中產生的廢料和收集的廢電池中提取鋰、鎳和鈷。這些原料將轉為正極材料,供應給LG新能源在南京的電池廠。兩家公司計畫在南京建立一個預處理廠處理廢品和電池廢料,並在浙江省衢州建立一個後處理廠,利用華友鈷業的基礎設施處理回收的原料。
 
南韓大型企業持續增加對電池回收企業之股權投資
韓國企業針對電池回收的投資正持續增加:
  • 2021年12月,LG新能源與LG化學共同投資加拿大電池回收公司Li-Cycle 600億韓元(約合13.75億台幣),以確保其2.6%的股份。
  • 2019年,三星SDI對電池再利用公司PM Grow進行了股權投資。
  • SK On開發從電池廢料中回收氫氧化鋰的技術,並申請了54項專利,計畫於2025年商轉。
SNE Research:全球廢電池市場預計至2040年增長到約740億美元
鋰離子電池回收產業目前在全球雖處起步階段,但隨著2030年更多電動車進入市場,發展勢必需要加速。根據市場研究公司SNE Research,從2020年到2040年,全球廢電池市場預計將從3.4億美元增長到約740億美元。目前電動車電池的使用壽命為8到10年,因此廢電池的數量在2030年代可能會飆升,擁有更快速的從廢電池中提取更多材料的公司,將有機會在市場中領先。(2337字;圖1)
 
 
參考資料:
Battery recycling could be the next investor darling of the EV era. Tech Crunch, 2022/7/12.
LG Energy Solution to Set up Battery Recycling Plant in China. Business Korea, 2022/7/27.
Redwood Materials partners with Toyota to recycle batteries in US. Tech Crunch, 2022/7/21.
LG, SK, POSCO enter battery waste business to recycle nickel, lithium. The Korea Time, 2022/3/3.
SK이노, CES 2022서 탄소 감축 친환경 혁신 기술 공개. Today Energy, 2022/1/2.
Toyota to Collaborate with Redwood Materials on a Sustainable, Closed-Loop Electrified Vehicle Battery Ecosystem. Toyota, 2022/6/21.


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