有人話，電動車只是把廢氣移去發電廠，但最大問題其實來自電池本身。火法與濕法回收電池中的金屬物料，主要分為火法及濕法兩種，回收商把電池零件碎成顆粒狀之後，會進行加熱熔化或以酸液溶解。由於鋰離子電池由多種物料組成，拆除過程一唔小心，就有機會爆到九彩。目前只能人手拆除目前拆除電池只能透過人手完成，所以效率低卻成本高，最攞命係成功回收的金屬又賣唔到好價錢，變相開採的成本比回收還低，所以全球只有約5%的鋰電能夠成功循環再造，大部分都變成電子廢料。咁到底開採成本有幾低？首先坐穩啲，我驚嚇親你；據 Advocates for Human Rights 指出，由英國礦業公司 Glencore 持有的剛果鈷礦場，有些僱用的童工只有6歲，每天工資只有 1.50美元！2021年全中國生產的動力電池總產量，LFP就佔了57%。有望解決回收成本問題正因為咁，所以英國 University of Leicester 的物理學家 Andrew Abbott 就提出咁的質疑：「既然可以利用機械人裝砌電池，邏輯上都應該可以利用機械人幫手拆除。」於是佢同佢嘅團隊，就喺英國 Faraday Institution 開始研究以機械人拆除電池的可行性，更成為 ReLib Project 的一部分 (詳細可參見 https://www.innovationnewsnetwork.com/the-relib-project )。研究團隊發現可以利用超聲波技術進行電池拆除工作，除了不會傷害重要部件之外，亦可免除部分不必要的拆卸工序。而更值得鼓舞的，是回收所耗的成本，比開採原材料製新電池還要便宜一半！不過暫時只能對簡單而又沒有外殼的電池進行拆除，相信還需要一段時間才可實際應用在回收業。另一場生態災難最後一個問題，就是開採稀有金屬對環境生態所造成的影響。於智利的 Atacama Salt Flats，就因為開採鋰礦而導致氣溫升高，國家保護區乾旱及植物減少，原因開採一噸鋰，就需要消耗約190萬公升的水，所以各地的開採工程都少不免受環保團體阻撓。價格波動因素撇除環保問題與地緣政治因素，開採稀有金屬亦有很多制肘，導致價格不斷推高；例如早前有機會問鼎第10冠的塞爾維亞網球選手 Novak Djokovic，就因不符澳洲網球公開賽的疫苗規定而被遣返，結果有關當局就決定撤銷澳洲於塞爾維亞鋰礦的開採執照，可見任何因素都會影響稀有金屬的產量，間接造成價格波動。以5.8萬噸可供給100萬輛電動車的碳酸鋰為例，近年就漲價高達300%，平均每噸6萬美元。儘管電動車有助減少排放二氧化碳，但生產電池一開始就對環境造成很大的影響，為了下一代着想，這是我們不容忽視的。(完)

成日聽到人講「鋰電池」，到底同「鋰離子電池」有無分別？鋰電屬於其中一種原電池電池主要分為原電池 (Galvanic Cell )及電解池 (Electrolytic Cell) 兩種，兩者都有「+」及「-」兩極，但作用不同，稱呼亦各異，由於鋰電池及鋰離子電池都是原電池的其中一種，所以今次只集中講原電池。部份鋰離子電池會在名稱後方加入兩位或三位數字，例如 NMC 811、NMC 721、NMC 532 等，用以代表金屬元素的含量比例。以 NMC 811為例，即正極含80%鎳、10%錳及10%鈷。鋰電池不同鋰離子電池無論鋰電池或鋰離子電池，產生氧化作用的都是陽極 (anode)，或稱負極「-」，而陰極 (cathode) 就是正極「+」；電子由負極流向正極，電流就由正極流向負極。鋰電池是指以金屬鋰或鋰合金作為負極活性物，只能使用一次，不能充電再用；而鋰離子電池，負極為碳或石墨等材料，正極是含鋰的化合物，可充電循環再用，所以正確嚟講，用於手機、iPad或電動車的都是鋰離子電池，只是大家已習慣叫「鋰電」，而 NMC、NCA 及 LFP 等都屬於這個類別。電池發展相當緩慢大家或者會覺得，對比約9年前寶馬i3僅150km續航力所引發的焦慮症，現在的電池已經可以令你安心出行，但事實上，真正稱得上重大突破，就只有1991年，Sony 與 Asahi Kasei (旭化成株式會社) 達成商業化的合作協議，把一直處於實驗階段的鋰離子電池帶入商業巿場。正如 Tesla 創辦人之一的 Marc Tarpenning 亦曾經表示，2003年成立 Tesla 的時候，當時的電池技術進展還算可以，但自此之後，發展步速每年就只有7-8%，這19年以來，進展還是相當緩慢。連 Elon Mask 都睇唔過眼大家熟悉的 Elon Mask，喺 Twitter 就曾經講過，每輛 Model 3 的驅動裝置，能夠應付160萬公里的行程，但目前的電池技術只能持續使用約48至80萬公里，或者循環充電約1,500次，即代表 Model 3 喺壽終正寢之前就需更換一至兩次電池。一份針對歐洲350名Tesla車主的調查報告，發現電動車在行駛約8萬公里之後，電容量會下降約5%；而行駛約80萬公里之後，電容量就只能維持原本的八成。最新續命法到底是甚麼影響了電池的壽命？其中一個原因就是「Isolated Li Island」。去年，《Nature》期刊就刊載了一則報告，發現當帶正電的鋰離子在兩極之間不斷來回穿梭之後，就會出現化學惰性，形成不再與電極連接的 Isolated Li Island，使電容量逐漸下降。最近，美國能源部屬下的 SLAC National Accelerator Laboratory 就有突破性發現，當電池充電後再立即進行短時間大電流放電，便可進行「驅散」，讓電池壽命延長30%，換句話，只要在充電器上加入放電裝置，便可增加電池壽命。不過需要放幾多電？對續航距離及表現有多少影響？暫時還在初步研究階段。可能有人會話：「唓！engine 行到80萬公里都要大修啦，隨時要換過副偈添，換過嚿電都好正常吖！」唔好忘記，大部分引擎的金屬零件都可以輕易循環再造，但鋰離子電池就唔係咁容易了。(待續)

上文講到電動車電池的類別及稀有金屬的價格，今次就會講下電動車電池未來的發展分配。LFP 的優缺前文提到有助降低生產成本的 LFP (磷酸鐵) ，由於所含的物料價格較低，所以成本會比 NMC 及 NCA 電池便宜，兼且對環境造成的影響較小，過度充放電亦不會令電池損壞，但電容量就較低，所以續航距離較短，亦不利低溫工作；而能量密度普遍在 180Wh/kg 以下，對比 NMC 或 NCA 的210Wh/kg 以上就明顯力有不逮。NMC會留給高階型號大約兩年前，Tesla 就開始把 LFP 電池用於中國生產的 Model 3；而最近，除了Mercedes-Benz 公布了由2024年開始，部分 EQ 型號將會採用 LFP 電池之外，Ford 亦表示會先為商用電動車選用 LFP 電池，以取代部份 NMC 811 三元鋰電池。為了降低生產成本，相信將會有更多車廠陸續轉用 LFP，不過由於其工作溫度不適合寒冷天氣，所以估計部分地區及高階型號會保留使用 NMC，以滿足部份客戶對續航距離的更高要求。Ford 的 CEO Jim Farley 表示，將會為 F-150 Lightning 及 Mustang Mach-E 配上 LFP 電池。不明朗的世界局勢大部分稀有金屬由於分佈零散或難以從原料中提煉，導致價格高企，再加上近期俄烏局勢緊張，推高了鎳的價格。至於佔全球鈷礦產量高達60%的剛果民主共和國，就因童工的傷亡問題而影響產量，進一步推高稀有金屬的價格。雖然車廠已打算使用 LFP 以降低成本，但形勢看來亦不是絕對樂觀。現時全球大約有95%的 LFP 電池是由中國製造，不過由於生產專利喺今年內到期，意味該項生產技術的使用範圍將會擴展到中國以外的國家，而 Tesla 就有意把電池供應引入美國，但以現時的美中關係形勢來看，怕且 ...... (待續)

為了降低電動車的生產成本，最近陸續有車廠表示有意轉用 LFP 電池。到底 LFP 係乜東東？點解可以降低成本？有乜嘢車用緊？鋰電池和鋰離子電池是咪同一樣嘢？邊款電池襟玩啲？電動車係咪堅環保？要解答上述問題真係唔容易，並非三言兩語能夠說過清楚，所以首先等我戴番頂頭盔先。由於問題好重學術味，以下解說將會盡量避重就輕，希望一連四輯唔會悶親大家。燃料車與電動車之別首先介紹一下燃料車及電動車的特性。燃料車會因為添加燃料後，使車重增加，但性能就不會隨住燃料耗用而改變。電動車就剛好相反，充電後不會使車重增加，不過性能就會因為電量逐漸下降而遞減，換句話，爆炸力會急劇下滑。電動車的電池，跟燃料車的油缸一樣，都是放喺車底，不過電池放得更低，再準確啲講，係整塊放在「地台」下，而且重量動輒數百kg，佔整體車重約15至40%，所以一般都會比燃料車略重。電動車電池的分類至於現在使用喺電動車的電池，主要分為 NMC (鎳錳鈷)、NCA (鎳鈷鋁) 及 LFP (磷酸鐵) 三種，NMC 佔整體巿場使用率70%，NCA 佔25%，LFP 佔5%。汽車巿場專業調查機構 LMC Automotive，喺2022年初就公布咗一份有關未來電動車電池使用比率的研究報告，預測到了2028年，全球電動車正極化學材料電池使用能量數據會由2020年的 127GWh 飆升至 1.24TWh，增幅高達9.8倍；此外，各類電池的使用率亦將會有輕微變化，NMC 佔65%，LFP 佔10%，而 NCA 就將會由 LNMO (鋰鎳錳氧) 及 NMCA (鎳錳鈷鋁) 取代。稀有金屬有價有巿有冇畀啲化學元素搞到神經衰弱食慾不振四肢無力頭暈身㷫沾寒沾凍夜啼驚叫呢？言歸正傳，點解 NCA 會被淘汰，而 LFP 的重要性會提高咗？這個是跟使用的物料有關。到目前為止，鋰離子電池主要由鋰、鎳、錳、鈷、鋁等多種金屬材料以三種組合形式製成，當中以「鈷」的價格最貴，每噸大約8~9.8萬美元，而較便宜的鎳，每噸價格亦高達2.6萬美元。(待續)