環保署、工研院研究有成 加值二次鋰電池處理技術
- 環保新聞 @ 環境部

因應電動車的蓬勃發展及鋰電池正極材料大量需求，環保署攜手工研院（財團法人工業技術研究院），投入將廢二次鋰電池的黑粉，提純成為價值較高，且純度較高的硫酸鈷、氧化鈷，可作為鋰電池正極材料的化工原料。為期3年，已獲得關鍵技術，並達到試量產的階段。

研究計畫導入精密物理分選、萃取及純化，進階分離提純關鍵原物料，帶來的成果是國內業者有能力處理國內每年所產生約1,100公噸廢棄二次鋰電池，消除廢棄鋰電池的環境危害，亦提早布局建立國內完善專屬回收供應鏈體系，提升產業用料供需安全考量。

可藉由充電重複使用的鋰電池稱為二次鋰電池。因具有高能量密度、生命週期長與低放電率，被廣泛應用在各種消費性電子產品上（含手機、相機、筆記型電腦與平板等）；近年電動運具（含汽機車、自行車）與大型儲能設備的動力均高度仰賴鋰電池的供給。鋰電池中含鈷(Co)、鋰(Li)、鎳(Ni)、錳(Mn)、銅(Cu)等有價金屬資源，臺灣產業所需皆仰賴進口。隨著電動運輸工具大力推動下，帶動鋰電池市場蓬勃發展，原材料需求量持續升高。

根據3C產品及電動運具的銷售額推估使用汰換週期來計算，預估至西元2025年，臺灣每年將有1,100公噸之廢二次鋰電池排出。為使金屬資源能留在國內，發揮價值，汰役鋰電池有價金屬資源高值再利用，提前布局與研發，環保署自3年前即積極推動與工研院之合作。

工研院針對廢二次鋰電池提取高純正極前驅物原料之驗證，將正負極混合粉經物理精密分選，可有效去除鐵、銅、鋁等雜質，再透過調控酸鹼分離純化程序，搭配不同還原劑比較鈷離子之浸出比例，將正負極混合粉體以低耗能與高效率的模式，分離純化提取正極前驅物原料，整體鈷的提取率可達98%以上。利用高溫熱還原製程將再生料再製成氧化鈷，含鈷量可大於71.06wt%，雜質小於300ppm，符合工業級原物料規格，最後進行再生料產品的試量產試製及驗證。

工研院表示，利用本技術處理模式可將較低價之正負極混合粉體，分離純化轉生成高附加價值之氧化鈷，每公斤價格增加10倍以上。而其他金屬亦可透過製程萃取出並再使用，更符合整體經濟效益及全循環之概念。相關成果除持續協助國內合法處理業者進行技術提升外，目前更與責任業者簽署合作備忘錄，積極推動成果落地中。

據環保署統計，110年二次鋰電池（含電動汽機車、3C產品及含二次鋰電池商品）之回收量約600公噸，占整體廢乾電池回收量約15%。尤其聚焦電動車累積總量已8000輛、電動機車累積銷售量50萬輛的百萬電動車市場，環保署預估，西元2025年臺灣二次鋰電池廢棄量年約1,100公噸，目前我國6家處理廠處理量能每年約2,200公噸，屆時足以處理排出之二次鋰電池。

環保署回收基管會執秘王嶽斌指出，過去國內技術在破碎處理後，含有價金屬的正負極混合粉大部分輸出國外，剩下「黑粉」僅能作為煉鋼輔料，每公斤只有80元的價值，但在此技術的精密分選與純化處理後，其中的氧化鈷目前行情每公斤800元是原來10倍，且隨著國際需求與產地政經狀況，預估價格會波動的越來越快、越來越高。氧化鈷可作為電池與化工原物料，重新回到鋰電池的製造，不僅將有價資源留在台灣，更是高值循環再利用，落實循環經濟遠景。