鋰離子電池是電動車的動力、可再生能源儲存和消費性電子產品的核心，未來的需求將呈現爆炸性成長。然而，鋰電池產業的發展，也為環境、社會、經濟與供應鏈等帶來嚴峻挑戰。這些議題不僅會影響地球資源與生態系統，還涉及到人權、社會公義與全球公平性。
台灣鋰電池資源產業協會，今年11月21日在集思北科大會議中心，舉辦「2025鋰電池產業資源暨綠色永續循環研討會」，探討鋰電池回收與再利用的政策方向和產業發展策略，如何將鋰電池中的鋰和鈷等關鍵資源，留在國内循環應用，以減少進口並降低風險，將是發展鋰電池產業循環經濟的重要課題。
這次研討會還有台灣ESG城市淨零突破協會、中華民國太陽光電暨儲能品質安全協會、東海大學淨零碳技術與服務聯盟、西門子數位工業等單位協辦。我也應邀參加，並從全球鋰電池產業的角度簡報「鋰電池資源循環」的永續相關議題。
電池原料開採對環境的衝擊
鋰電池依賴鋰、鈷、鎳等關鍵礦物，開採過程是產業在永續議題的大痛點。全球鋰供應，目前高度集中在澳洲、智利與阿根廷，約佔90%以上；鈷則主要來自剛果，約佔70%。這些地區的原料開採，會導致許多嚴重的環境破壞結果。
首先是水資源耗損與污染問題。因為生產一噸鋰需耗用超過200萬公升水，尤其在鹵水提鋰蒸發法盛行的智利、阿根廷、玻利維亞「鋰三角」，每日水消耗高達2100萬公升，引發地下水位下降、沙漠化與農業衝突。此外，化學浸出的過程常洩漏毒物，如中國甘肅榮達鋰礦洩漏事件導致河流污染、魚類死亡與草原毀壞。
土地污染與生物破壞的問題，是因為露天採礦需移除表土和岩石、使用重型機械粉碎礦石、高溫煆燒和硫酸浸出，會導致土壤和地下水污染，空氣中因溶劑蒸發造成污染以及生物的棲息地喪失等。
目前全球範圍內採用鋰原料露天採礦法的國家有澳洲、巴西、葡萄牙、南非、中國、芬蘭和北美。開放式採礦像澳洲Greenbushes 礦區，就因需清除數百公頃的土地，致破壞本土植被與物種棲息地。
造成供應鏈集中的風險，主要因為全球70%以上鋰電池原料供應由少數公司控制，容易受到地緣政治、天災或航運中斷影響，預計到2030年以後鋰與鎳的短缺將加劇；此外，鈷的開採集中在剛果，也可能有地緣政治上的風險。
鋰電池生產過程衍生高碳排
鋰電池生產是能源密集過程，若主要依賴化石燃料電力，就會導致高碳排。例如，以一輛純電動汽車用75kWh 鋰電池來估算，在生產過程就會排放超過7噸CO2當量，佔整車生產的碳排4-6成，是製造傳統內燃機引擎汽車所產生碳排的2倍。
中國目前主導全球將近6成產能，但因電力主要來自燃燒化石燃料中的煤，造成鋰電池生產過程造成嚴重的碳排。此外，電動汽車組裝過程若缺乏綠色設計與回收材料再利用的話，還會同時產生大量廢棄物。
鋰電池的使用階段與供應鏈
在使用階段，電動車相較內燃機引擎車碳排雖較低，但挑戰在於電力來源與電網整合。鋰電池價值鏈需要清潔能源供應以支持充電基礎設施，包括車對網（V2G）系統、冷暖空調需求等，因電網可靠性與再生能源的採用都會影響整體的碳足跡。
尤其，在許多主要仰賴火力發電的地區，因為充電依賴非再生能源，電動車的淨環境效益就會受到質疑。此外，還有鋰電池供應鏈的環境、社會與治理的複雜性以及供應集中造成的地緣政治緊張，都加劇永續供應的不確定性。
歐盟目前推動電池製造在地化，不僅是經濟考量，更與能源安全、技術領導力及氣候目標密切相關。歐盟亟需建立自己的電池製造體系，以降低進口依賴、創造就業並降低相關成本。而且當前地緣政治局勢變化多端，歐盟希望透過本地製造與回收技術減少對外依賴，確保能源供應穩定。
美國政府曾透過降低通膨法案（IRA）等政策，大力鼓勵電池在地生產，包括提供高達數10億美元的獎勵資金、補貼，並透過稅收抵免鼓勵在美國組裝電動車和採購在地的關鍵礦物與零組件。目的在減少對中國的進口依賴，以建立更強韌的電池供應鏈、促進美國境內製造業的發展與就業機會。
鋰電池回收與廢棄物的管理
目前，全球鋰電池的回收率約僅5%，預計到2030年若有530萬輛電動車電池報廢，預計將產生500,000噸廢電池。這些廢棄物，若未妥善處理，任意掩埋，就會洩漏出如鈷、鎳等重金屬與電解質釋放氫氟酸等，致污染週邊土壤與水源。
鋰電池回收技術與經濟所以會產生障礙，主因鋰電池的化學成分很多樣，包括鋰鈷氧、鋰三元、鋰鐵等系統，拆解也相當困難。鋰電池回收經傳統粉碎分離後，如用固態熱冶金法時易損失鋰與鋁，不但高能耗且會產生有害氣體排放；如採液態水冶金法雖較環保，但浸出效率低且易受雜質干擾，也有相對問題待解。
目前各國的鋰電池回收管道仍未完善，運輸成本也高，是物流與政策的兩個主要缺失。而且各國的法規不同，譬如歐盟的電池指令強制回收，但美國的回收率卻<1%，全球目前仍缺乏共同採用的標準，這也導致鋰電池大規模回收和材料再利用變得更困難，也不易產生經濟效益。
鋰電池的低回收率已導致資源浪費和環境危害，如不當處置會釋放毒物、進入垃圾掩埋場。根據美國法規，有些鋰電池因重金屬含量過高被歸類為危險廢棄物。但要建立閉環系統卻面臨來自技術、經濟和物流障礙上的限制，故須強調循環經濟的重要性。
政策、法規與人權相關議題
原料供應鏈中常見到的人權侵犯，尤其在剛果的鈷礦，經常涉及使用童工、勞工剝削與社區衝突；全球鋰礦開採區目前多位於原住民土地，因缺乏諮詢導致抗議與暴力事件頻仍，例如智利Atacama地區的水權爭議等。在ESG評級中顯示，鋰礦商大都得到較低的評分，原因就在於環境與人權爭議頻頻發生。
鋰電池產業面臨全球儲量有限、供應集中和新礦業需求的地緣政治風險。各國政策如美國通貨膨脹削減法案（IRA），歐盟的碳邊境調整機制（CBAM）和礦物安全夥伴關係（MSP）目的就在促進負責任採購與ESG合規，但全球標準仍不一致，將導致全面實施會有障礙。
結語
總體而言，歐美已在積極建構當地的鋰電池產業鏈，上述所提這些挑戰正好凸顯全球鋰電池產業在脫碳目標與永續標準間的衝突。解決方案包括多元化供應來源以減少對稀缺礦物的依賴；先進的綠色回收技術可以減少對環境的衝擊等，但更積極的做法應是共同法規制訂與政策推動，以支持產業長期發展並朝循環經濟轉型。
