​鉛酸電池和鋰離子電池,誰比較環保?

出版時間:2019/03/14 16:44

呂錫民/工研院能環所前研究員
 
鉛酸電池是一種以大型、完善建立、全球性供應商為基礎的大宗商品,就銷售額及產量而言,鉛酸電池擁有全世界最大的充電電池市場額份。鉛酸電池的最大市場在於汽車電池,營業額有250億美元,第二個市場是備用和動力用的工業電池,2015年的營業額為100億美元。
 
可持續性是任何技術的最重要面向之一,鉛酸電池的回收再利用目前已成為慣例,因為它們自從當初開始使用之後,數量就一直不斷增加。西方國家的回收率接近100%,其他地方的回收率也很高。電池使用了全球85%的鉛,再生鉛佔總鉛產量的60%,鉛是最有效的再生商品金屬。
 
這與其他電池化學品(尤其是鋰離子電池)相反,後者的回收率要低得多,因為其需要更高效率、更多收集與分離技術的開發,因此經濟效益並不高。
 
鉛是最有效的再生金屬商品,在歐盟和美國,超過99%的鉛基電池在閉環系統中被收集和回收,此一回收率比任何其他大眾消費產品為之更高。鉛酸電池通常含有65%重量的鉛,其中大部分可以回收。
 
收集的大部分廢料來自廢舊汽車電池,其中一小部分來自工業電池。就價值面而言,每噸廢舊電池可回收650千克鉛。
 
目前大部分鋰離子電池的回收僅限於具有氧化鈷陰極的小型消費型電池。其他類型的收集很少,並且在報廢回收產品應用幾乎沒有含括電動車、混和動力車、工業或儲能電池,而回收操作僅專為目前的廢舊電池而設計。
 
鋰離子電池的封裝和運輸規定非常嚴格,如此增加了不少的成本,如果沒有嚴格執行規定,鋰離子電池可能最終會被填埋掉。
 
溫室氣體排放的類似差異更是重要,鉛酸電池製造中釋放量為3 kg CO2e/kg,而鋰離子電池的釋放量為12 kg CO2e/kg。至於揮發性有機化合物、一氧化碳、氮氧化物、顆粒物和硫氧化物,鋰離子電池生產的該等排放物在所有情況下均高於鉛酸電池生產。
 
可持續性對所有產品都很重要,電池尤其受到嚴格的收集和回收監管。對於鉛酸電池,收集是高效的,其具有高回收率,完全符合所有環境和其他法規。至於鋰離子電池亦有收集和回收操作,但它們不具經濟效益,因為後處理費用不為回收材料所具有的價值所沖銷。鑑於鋰離子電池在該領域的重要地位,更詳細地考慮鋰離子電池的回收和可持續性是有必要的。

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