在全球电池荒之下，各国政府非但把电池供应链和电池工厂，列为国安战略物资，更积极推动电池材料本地化生产。为求实现此目标，电动车退役电池的“梯次利用”，以及从报废电池回收锂、钴、镍等有价金属的“再生利用”，被业界视为最可行的关键方案，让“城市采矿”产业逐渐壮大起来。究竟“城市采矿”是否真的可以缓解电池短缺的问题？背后蕴藏的商机又有多大呢？

都市废弃物是一座金属矿山

　　“城市采矿”（Urban Mining）是日本东北大学选矿制炼研究所南条道夫教授在1980年代所提倡的概念。南条道夫认为，从回收的角度来看，城市大量废弃的家电产品其实是一座未被开采的“都市矿山”。只要建立能够从报废家电中提取铁、铝、或铜等金属的回收加工工厂，便可以二次利用这些金属资源。

　　近年，随着全球电子垃圾迅速增加，可将废弃物转化为永续资源的城市采矿，遂开始受到重视。电子电器废弃物论坛（WEEE Forum）指出，现时电子产品使用寿命周期变得愈来愈短，而且大部分人发现产品坏掉时，都未必会考虑维修，而是直接去买一部新产品，导致电子垃圾泛滥成灾。该论坛评估，2021年全球便产生了6,300万吨电子废物。

　　当电动车全面普及后，预计电子垃圾问题将会变得更加严重。英国电池技术公司Aceleron预测，未来20年内全球电动车将会产生逾1,100万吨报废电池，足以填满20个英国温布尔登球场。

城市采矿比传统矿业成本低

　　其实，这些电子废物背后蕴藏着惊人价值。世界经济论坛2019年发表的报告指出，每年人类产生的电子垃圾价值高达625亿美元（约4,875亿港元），比不少国家的国民生产总值（GDP）还要高。但联合国的调查报告显示，2019年全球只回收了17.4%的电子垃圾，可见城市采矿市场仍然大有可为。

　　若论成本效益，城市采矿更要比传统矿业高得多。从矿山挖掘出的矿石中，每吨可以提炼3至4克黄金，每吨废弃手机则可以提取约350克黄金；从矿井开采出来的最高等级锂矿石，当中仅有2%至2.5%的氧化锂，惟从报废锂电池撷取的锂含量却是其4至5倍。

　　同时，城市采矿也可以取代需开山劈石的传统采矿，以减低对自然环境的破坏。英属哥伦比亚大学（University of British Columbia）助理教授赫鲁兹科（Maria Holuszko）推算，城市采矿足以应付全球25%至30%的黄金需求，即是可以减少四分一以上的金矿开采活动。世界经济论坛评估，循环电池供应链能够减少碳排量的30%，并在2030年为全球创造1,000万个就业机会。

Redwood回收手机再造锂电池

　　特斯拉（Tesla）前技术长施特劳贝尔（JB Straubel）一早就察觉到城市采矿的重要性，于是2017年投资逾8亿美元（约62.4亿港元）创办初创公司Redwood Materials，在美国内华达州建立电池回收及加工厂。及至2019年，他更索性辞掉在Tesla的高薪厚职，全身投入这项城市采矿事业。

　　施特劳贝尔成立Redwood的目标是，创建北美首个锂电池的循环供应链，以解决电动车普及后，大量锂电池开采、制造与处置过程中为环境带来的灾难。根据施特劳贝尔的评估，全美国居民车库里大概有10亿枚旧电池，可说是隐藏在城市中的“大矿山”。他进一步估算，每回收300部智能手机，从中提炼的钴足够制造一辆电动车所需的电池。

　　每日都会有两、三辆大型货车运送约60吨废弃手机与电子产品的旧电池到Redwood工厂，跟着工人就会将锂、镍、钴等金属从电池中分拆出来，粉碎后再进行化学处理，再造成电动车电池的金属材料。

Redwood在美国各地积极回收废弃电子产品，例如2022年5月跟内华达州电力供货商NVEnergy合作，举办旧手机和电子产品的募集活动。（图片来源：NVEnergy推持账户）

2万吨废料再造4.5万组电池

　　2020年，Redwood工厂处理了约1万吨来自松下（Panasonic）与昂科威AESC（Envision AESC）电池厂的废料，以及来自亚马逊（Amazon）含有电池的电子垃圾。2021年，Redwood取得逾7亿美元（约54.6亿港元）的融资，得以增聘人手扩大业务，能够处理2万吨电子废料，可供制造45,000组电动车电池。

Redwood从Tesla超级工厂内的Panasonic电池生产线回收电子废物，然后将循环再造后的电池金属材料送回给Panasonic，以供制造新的电动车电池。（图片来源：Redwood官网）

　　美国能源部于2021年提出《锂电池国家蓝图》（National Blueprint for Lithium Batteries），希望2030年前在美国本土建立完整锂电池供应链，让矿物开采、电池制造、以至电池回收完全自主化，故此城市采矿已被视为未来10年的主流产业之一。能源部长格兰霍姆（Jennifer Granholm）表示，及至本世纪末，全球绿色能源技术市场规模将达到23兆美元（约179.4兆港元）。

　　看好城市采矿的庞大潜在商机，Amazon与福特（Ford）也先后捧着现金投资给Redwood。现时该公司的估值已攀升至37亿美元（约288.6亿港元），成为市场注目的独角兽之一。

日本都市矿山含金量极丰富

　　日本作为城市采矿概念的发源地，当然也积极推动此产业的发展。根据日本国立研究开发法人物质材料研究机构的估算，全球金矿蕴藏量约为4万2,000公吨，日本都市矿山就有6,800公吨，相当于前者的16%；日本城市矿山的其他金属蕴藏量，大概等于全球锡矿11%、银矿22%、以及铟矿61%。因此，日本凭借电子废物回收，就足以排进全球前几大金属矿产国。

　　2013年，日本政府推行《小型家电回收法》，鼓励国内回收废弃小家电，并交由专门业者循环再造。2018年，2020东京奥运组织委员会公布，东奥的金、银、铜牌要以城市采矿方式制造，鼓励民众捐出废弃小家电，以供回收再造。由此可见，日本推广城市采矿的概念已行之有年

2020东京奥运组织委员会建立了一个活动宣传网站，向民众募集废弃小家电来制造奥运奖牌。从240部旧手机中就可以提取足够黄金，制作一面奥运金牌。（图片来源：Toshi-kouzan.jp网站）

　　在这样的风气下，日本企业亦早已加入城市采矿行列。2010年，日产汽车（Nissan）已开始考虑电动车电池的回收问题。Nissan Leaf初代电动车的24kWh电池组，是由48个锂电池模块合组而成。日产工程师发现，只要取出3个模块重新封装，便可为其生产在线的自动搬运机器人（Automated Guided Vehicle，AGV）提供足够的运作电量。

Nissan所有工厂合计有4,000部AGV，可替生产线员工与机械手臂补充零件或替换工具，其动力来源正是回收自Leaf电动车的锂电池。（图片来源：翻摄日产官方YouTube影片）

退役锂电池重生为储能装置

　　这些替工人运送零件和工具的AGV，以往使用传统的铅酸电池，运作寿命仅有1至2年，几乎来年就要更换电池；至于Leaf的旧锂电池，则可供AGV运作7至8年。这样不但能够减低维修成本，也让日产生产线的运作更接近碳中和。

　　之后，日产逐步扩展电动车电池梯次利用的应用范畴。2012年，日产跟ABB电机、4R Energy、住友商事合作，把Leaf退役电池回收后再组装，成为智慧电网的储能装置。2021年，该公司宣布，拟于2025年前在美国、欧洲兴建电池回收厂，藉此降低电动车生产成本；这是日产首次在日本以外地区开设电池回收厂，惟暂时未有公布设厂的具体位置。

日产宣布，未来5年内将斥资2兆日圆（约1,157亿港元）推动电动车发展，目标是2030年前推出23款电动车。为求降低生产成本，日产拟于2025年前在美国、欧洲建立电池回收厂。（图片来源：日产官网）

2018年底前生产的40万辆日产Leaf电动车中，接近五分之一被运送到发展中国家重新使用；日后如要在这些地方回收废弃电池，将会十分困难。（图片来源：维基百科）

　　另一日系车厂本田汽车（Honda），则跟法国电池回收公司SNAM合作进行城市采矿。SNAM可以透过22个国家的Honda经销商，收集锂电池与镍氢电池，然后分析电池状况和判断后续处理方式。

　　假如电池状况良好，重组后可成为太阳能或风力发电站的储能设备，用上7至10年。若然电池损坏不堪，SNAM 便会使用水性溶液来溶解电池芯，从中提取锂、钴等金属，再制造成全新锂电池、彩色颜料，或砂浆添加剂。

本田与SNAM签订合作协议，授权SNAM可从世界各地的本田经销商收集报废电池，并分析它们是否适合回收作梯次利用、或重新冶炼。（图片来源：本田官网）

城市采矿规模化任重而道远

　　然而，电动车电池回收在实际执行上依然存有不少挑战。事实上，不少旧车经常被卖到开发中国家继续使用。英国咨询公司Circular Energy Storage估计，日产在2018年之前生产的40万辆Leaf电动车，当中约有五分之一被运往乌克兰、俄罗斯、约旦、斯里兰卡等国家重新上路；日后当电动车完全报废，因当地电池回收配套设施不足，要进行城市采矿就会格外困难。

　　另一方面，由于很多电子产品在设计时没有考虑到回收再造，以致从废弃产品中提取金属材料的过程变得很复杂；甚至有些产品的拆卸和分解要花20至30分钟，令回收变得费时失事，欠缺成本效益。

　　假如在产品构思阶段已把拆卸难度列为其中一项设计标准，日后要分解产品自然容易得多，但要让业界普遍接受和落实这种设计思维，可能还有一段很长的路要走。有业内人士估计，若要完全优化锂电池回收产业链，或许要等上10年时间。

回收后的电池组需先行拆卸外壳和分离电极，工序非常复杂，让回收商难以快速拆解，重新冶炼。（图片来源：Redwood官网）

　　要想让全世界在2050年前实现碳中和，只靠转用电动车、投入绿色能源、提升能源效率、以及采用碳捕集方案，可能仍是远远不够的，惟这个差距可以藉由回收再利用来弥补。因此，城市采矿始终是一项值得长时间投资的绿色产业。