鋰戰：全球儲能競賽的未來真相

名人推薦：丹尼爾．尤金（Daniel Yergin）｜普立茲獎得主，《全球新版圖》作者
克里斯．米勒（Chris Miller）｜《晶片戰爭》作者
丹尼爾．伯納曼（Daniel Poneman）｜前美國能源部副部長
麥可．克勞斯基（Michael Kowalski）｜Tiffany＆Co.前執行長暨董事長
海蒂．海特坎普（Heidi Heitkamp）｜前美國參議員
帕雅爾．桑帕特（Payal Sampat）｜非營利組織 Earthworks 採礦政策負責人

「在《鋰戰》中，謝德描繪出能源轉型所需關鍵礦物的爭奪輪廓。他將報導的堅韌與敘事的敏銳結合，捕捉了能源未來的地理與政治景觀。」
——丹尼爾．尤金（D...

創新與永續
從地質學來看，礦場資源開發的年限介於三十年至五十年。這之後我們還是需要鋰，其中大部分會以回收的方式取得。
# 梅賽德斯－賓士 # 鋰循環公司 # 鋰電池爆炸 # 直接鋰萃取

2017 年4 月23 日星期天傍晚，塔什．賈西亞（Tashi Garcia）把皮卡車停在諾斯賽德村（Northside Village，休士頓繁華市中心北側的一個街區）後，順手把物品拿下車。此時的休士頓微風息息，天空相當清朗，令人心曠神怡。 但就在賈西亞走到自家後門廊時，突然聽到一聲轟隆巨響，突如其來的爆炸產生了一股刺穿空氣的衝擊波，將賈西亞的身體重重地衝撞到家門口的門框上。賈西亞頓時耳鳴，雖然他很幸運未受重傷，但這股意料外的推力，依舊讓他感受到極大的震撼。他家的幾扇窗戶被震碎，還有幾道牆出現了裂痕。
他說：「我完全不知道究竟發生什麼事。那是我有生以來聽過最大的聲響。」賈西亞住在一條將德州最大城市休士頓（這座城市是火車往來美國東西岸的中繼站之一）一分為二的主要鐵路線附近，他家距離鐵道大約只有350 英尺。幾分鐘前，聯合太平洋鐵路公司（Union Pacific，美國前幾大鐵路公司）一位營運經理注意到，編號UMXU 27757 的車廂在穿越這座城市時不斷冒煙。這位營運經理隨即將冒煙的情事轉達給帶領這部列車的列車長，並提醒他要留意。由於列車長未能立刻釐清列車哪個部分著火了，所以他命令整列火車停下來，並通知休士頓消防隊待命。接著，這個車廂就在下午6 點01 分爆炸了。現場急救人員在兩個小時內就控制了火勢，隨後整列火車被移到附近的鐵路站場，將著火的車廂移除，剩餘的車廂則繼續上路。這起事件並沒有任何人身亡，不過整個休士頓市中心卻因這場爆炸而瀰漫著一股刺鼻的惡臭。這起意外讓聯合太平洋鐵路公司付出了2 萬5 千美元的代價：5 千美元用來處理損毀的車廂，5千美元用來清理爆炸現場附近的區域，另外1 萬5 千美元則是付給了休士頓當地的官署。
賈西亞當下並不知道，那場爆炸是聯合太平洋鐵路公司從亞特蘭大（中途經過休士頓）載運到洛杉磯某回收設施的鋰離子電池所引發。爆炸的車廂裡裝滿了55 加侖容量的廢棄鋰電池桶，桶子裡裝滿了手機以及其他各種消費性電子產品的廢棄鋰電池，而且這些桶子都沒有加蓋，直接暴露在空氣中。大約從那時開始，聯邦官員才意識到，鋰離子電池有可能自燃─也就是產業界所謂的「熱失控」，要是鋰離子電池過度充電、短路或暴露在高溫的環境下，這種情況就有可能發生。那雖是一場相對小規模的爆炸，卻引起英國雜誌《汽車運籌學》（Automotive Logistics，一份追蹤汽車供應鏈狀況的產業公會出版品）的注意。這份出版品報導休士頓的爆炸事件時，曾頗有先見之明地預告：「這則新聞將使持續增長的電動車市場參與者，更甚至於支援市場的所有供應鏈營運者惴惴不安，因為電動車多半藉由鋰離子電池來獲得動力。」
總之，這場意外引發了「鋰離子電池有可能隨機爆炸」的憂慮，同時也顯示出基於回收目的而長途運輸鋰離子電池有多危險。如果這些電池的使用者只是相對小眾，一般人普遍並不使用，就沒有太大的理由感到驚慌。畢竟2016 年的一份研究顯示，這種電池的失效率大約只有一百萬分之一。不過，到2017 年為止，電池組用鋰離子電池的年度生產量，已從2007 年的大約30 億顆，增加到大約70 億顆。而且隨著這些類型的電池愈來愈普及，相關的爆炸事件勢必也會愈來愈常發生。據報導，2013年，只有兩座美國的設施公告，有發生過與鋰離子電池有關的火災；但到了2020 年，曾發生類似火災的設施已竄升至六十五個。大致上來說，無論是過去還是現在，鋰電池都是安全的，尤其與內燃式引擎動力車相比，它確實比較安全，畢竟搭乘內燃式引擎動力車的乘客，實際上等於是坐在一個配備爆炸性液體的燃料箱上面。不過，隨著鋰離子電池的使用量增加，爆炸情事自然也與日俱增。
休士頓那起意外不僅引發後勤運籌的疑問，也讓世人對相關的基礎建設產生質疑。精確來說，為何要透過大型鐵路車廂，將大量的廢棄電池從美國的某一岸運送到另一岸？難道附近沒有足夠的設施能，將電池分解為當初用來製造電池的金屬嗎？這個問題的答案很簡單：就是「沒有」。

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休士頓那場意外過後幾年，一般人愈來愈警覺到鋰離子電池可能造成的損害。電池陽極與陰極之間的電解質溶液本身就極度易燃，而基於電池核心用途而採用的高能量密度，使易燃的問題變得更加嚴重。如果鋰離子電池損壞或過熱，裡面的溶液就有可能燃燒，並釀成一場可能非常難以撲滅的火災。舉例來說，2022 年年初，一艘載運超過4,000 輛豪華名車的貨船在葡萄牙外海失火並沉沒，當時主管機關就懷疑，起火原因可能是船上運送的某些電動車發生熱失控。
針對這個疑慮，德國漢莎航空（Lufthansa）開了第一槍，它早在2015年就成了全球首家禁止託運鋰離子電池的航空公司。美國政府也在2019年禁止將這種電池置入客機的貨艙，那是在一架波音七八七夢幻客機（Boeing 787 Dreamliner）機內的電池起火燃燒後幾年實施的禁令，畢竟會起火燃燒的電池絕對會構成安全上的疑慮。紐約市議會甚至考慮禁止重複利用這種電池，因為它擔心一旦重複利用的電池用於不適合原始設計的裝置，會更加危險。除了一連串的禁令，隨著鋰離子電池的使用範圍不斷擴大，以及電動車革命的迅速展開，人類不得不深思這些電池的後續處理方案，包括如何將電池運送到回收中心。
萊斯大學貝克公共政策研究所的能源、礦物暨材料研究員蜜雪兒．米丘特．佛斯（Michelle Michot Foss）表示：「沒有人想運送鋰。但也沒有人想在每個地方投資電池回收設施，因此到頭來，鋰離子電池還是得靠運輸的方式來回收。」汽油和柴油為內燃式引擎提供動力時會燃燒殆盡，但鋰離子電池裡的鋰、銅和其他金屬不同，這些金屬可從舊電池中取出再利用。鋰不會只是因為被放在電池裡二十年就失去充電能力，不過，許多國家缺乏實現鋰離子電池回收及再利用的基礎建設。如果能興建更多回收設施來處理電子廢棄物，爆炸的火車車廂就會減少，最終也會有更多金屬被回收再利用到新電池裡，而不是被丟在一般家庭的垃圾場，或被胡亂塞在家裡的任何抽屜與儲藏室裡。
2017 年，也就是休士頓火車車廂意外發生那年，美國境內售出的電動車還不到20 萬輛，但內建鋰離子電池的手機與其他消費性裝置的銷售量，已高達數千萬甚至上億台。據聯合國估計，2019 年全球產生的電子廢棄物已達5,360 萬噸，其中只有17.4％的廢棄物被收集起來回收再利用。也就是說，有價值高達570 億美元以上的銅和其他金屬被擱置或未被使用，基本上形同浪費。（一份針對六個歐洲國家進行的調查發現，近一半的受訪人表示，他們會把可回收再利用的家用電子產品囤積起來，因為他們預期自己未來會再使用那些產品；但這樣的處理方式顯示他們根本沒有意識到一個事實：唯有那些電子產品被回收，未來他們才有機會用到。）
蓄意拆開電池組會損壞電池，構成可能引發爆炸的條件，所以，回收再利用電池的設施，必須為爆炸的可能性做好萬全的準備，畢竟電池回收設施的爆炸風險，當然遠比單純帶著一支iPhone 上飛機來得高。儘管如此，隨著愈來愈多人意識到，這個世界需要更多、更有效對抗氣候變遷的金屬，綠色能源轉型的風潮更加方興未艾，連礦業公司也認同這個現實。2020 年代初期，回收產業的主要原料，來自電動車用電池製造過程中所產生的廢料，但預期到2030 年代中期，回收產業的主要原料將變成廢棄的電動車電池。
礦業公司大致上都認同，回收作業可能會對它們的商業模型形成某種挑戰，只不過，它們認為那個挑戰不會那麼快到來。在四個大陸上都有據點的歐爾肯鋰業公司（Allkem）老闆馬汀．培瑞茲．德．索列（Martin Perez de Solay）在2022 年年初的一場產業研討會中表示：「從地質學的角度來看，開發礦場資源的機會之窗有限─介於三十年至五十年。五十年後，你就不會開發礦場了，儘管未來我們還是需要鋰，但屆時自然會有其他取得鋰的管道，其中很大一部分的鋰將來自回收作業。」儘管如此，回收產業的成長速度還是跟不上綠色能源革命的腳步，電動車更快速普及，以及美國乃至全世界缺少回收中心等現象，在在提醒這個不爭的事實。不過，在休士頓發生火車車廂爆炸意外之際，已經有兩名工程師開始著手解決這個問題。

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中國控制了全球綠色能源所需礦物的市場，也在鋰離子電池回收市場上擁有極大的影響力：中國現有與規劃中的回收產能，是美國的三倍以上。中國在電池回收研究方面也居於世界領導地位，而且遠遠領先後頭急起直追的三個國家：日本、南韓和美國。電池的化學成分向來會隨著時間改變，但很多將在2030 年達到回收期限的老舊鋰離子電池裡，有高含量的鈷，這種金屬多半是從剛果民主共和國開採而來，而當地的生產安全性與勞動標準並不為許多製造商所接受。因此，若能回收較多含有鈷的電池，就能減少依賴當地礦場來尋找這種藍色金屬的新來源。而且，儘管生產一輛電動車所造成的溫室氣體排放量，高於生產一顆內燃式引擎，電動車的電池卻可以反覆不斷回收再利用，對環境有利。
在歐巴馬總統執政時期擔任美國環境保護署長的莉莎．傑克森（Lisa Jackson）說：「眼前有一個機會可以重新思考採礦業的問題，那就是考慮採用已經出土的材料來源。」傑克森受過化學工程師的訓練，她在離開政府單位後加入蘋果公司（Apple），負責管理這家科技巨擘減輕環境衝擊的作業。2017 年，蘋果自我設定了一個「停止依賴礦業」的目標，並表示：「總有一天，我們將徹底終結對礦業的依賴。」32 2019 年，我和傑克森交換意見時，她和蘋果公司剛從聯合國抱回了一座全球氣候行動獎；當時聯合國盛讚蘋果「在不取之於地球的情況下生產旗下產品」而投入的許多努力。那年年底，蘋果簽署了一項採購協議，向美國鋁業（Alcoa）及力拓集團採購以零碳的方式所生產出來的鋁，進而把那些鋁用於旗下手錶和iPhone 等產品的生產，這些作為讓原本碳密集製程的溫室氣體排放得以消除。從前端採購全新的原物料是一回事，回收再利用自家的產品又是另一回事。關於回收再利用，各方製造商最頭痛的問題在於：包含鋰離子電池的各種裝置，形狀、大小各有不同。儘管蘋果在產品設計上向來以吹毛求疵而聞名，卻也為這個問題所苦。
談到這裡，Daisy 機器人就該登場了，Daisy 是為了快速拆解iPhone的玻璃、鋁製機殼、電池和其他零組件而設計打造的機器人。傑克森說：「採礦產業必須知道，如果真心關心氣候、水和責任採購，就必須追求創新。」蘋果的計劃是要成為遵守「循環經濟」原則的所謂「封閉迴路」製造商，而Daisy 機器人就是這個計劃的一部分。理論上來說，這代表若要打造新的電子產品，就必須拆解舊的電子產品，如此周而復始、不斷循環，最終就能限制公司對新礦場的需要。不過，隨著整個世界對電子裝置的需求愈來愈殷切，或許就目前來說，「限制對新礦場的需要」只能算是一個抱負，而非務實的目標。儘管如此，如果我們能以循環經濟為目標，將有助於減緩持續不斷消耗、乃至持續不斷處置的循環，讓已經非常緊繃的地球資源得以減輕負擔。
我和傑克森談過不久後，我決定親自去見識一下Daisy 機器人。蘋果把這個機器人的工作區設置在德州奧斯汀一個不起眼的辦公園區內，工作區外完全沒有任何標誌。我被安排在入口外和蘋果的工作人員見面。聽取安全簡報後，我們入內參觀，不過，工作人員提醒我們，場內禁止拍攝Daisy 機器人作業中的照片。Daisy 機器人看起來很像科幻電影中常出現的那種長長的機器手臂，它被單獨安置在一個玻璃櫃裡。它的長度不到20 碼（註：約等於91.44公分），使用一個四步驟的流程來拆解iPhone。首先，它以大約攝氏負80 度的噴氣，把手機的玻璃螢幕、電池組和觸覺引擎（這個裝置能使手機產生震動，以稀土磁鐵製成）彈開。接著，從Daisy 機器人延伸而出的傳送帶，轟隆隆地將iPhone 的微小電池零件及其他零組件，傳送到幾個收集用的大型麻布袋裡，等著被送到回收設施；回收設施會進而把零組件裡的黃金與其他金屬提取出來。蘋果公司表示，Daisy 機器人每年可拆解120 萬支手機。蘋果公司雖有志成為一家封閉迴路製造廠，卻不代表它一定能實現這個遠大的目標，不過，蘋果確實已陸續交出一些成績單，例如：2021 年，近20％的蘋果電腦與旗下其他產品是以回收材料製成，是有史以來最高的百分比。
科羅拉多礦業學院克羅爾採礦冶金研究所的回收專家寇比．安德森（Corby Anderson）表示：「未來金屬需求只會增加，不會減少。回收當然是滿足那股需求的管道之一，但回收無法滿足所有需求。」參觀蘋果Daisy 機器人的作業後，我迫切想知道，那些被拆解開來的零組件接下來會怎麼處理。蘋果並沒有在奧斯汀廠區拆解電池，那麼，Daisy 機器人的作業完成後，接下來那些零組件又是怎麼處置的？位於多倫多的一家新創企業是這個問題的部分答案。艾傑．柯賈爾（Ajay Kochhar）和提姆．詹斯頓（Tim Johnston）之間有一件例行公事。這兩位工程師是赫氏工程及諮詢公司（Hatch）的員工，他們每個星期都有幾天會在公司辦公室（位於安大略省）地下室的一間小店見面喝咖啡，並趁著一起喝咖啡的機會進行腦力激盪，只不過，他們兩人的想法幾乎總是南轅北轍。柯賈爾是印度移民之子，總是帶著溫暖且極有感染力的微笑，即使是初次見面的人，都會因他的笑容而立刻放下戒備。詹斯頓則是一名高大的澳洲人，他雖和藹可親，性格卻相當內向，腦子裡總是不斷思考著接下來還有什麼大有可為的點子。2016年9 月中，詹斯頓在兩人的定期聚會中，對柯賈爾提出一個不尋常的要求：他問柯賈爾願不願意在公司以外的地方見面。柯賈爾說：「我馬上就推測：『喔，提姆一定要離職了。』」
2013 年，柯賈爾在赫氏公司內部轉職，加入一個協助礦業公司與其他客戶興建新專案的小組。他被分配到的第一個專案和力拓集團打算在塞爾維亞興建新鋰礦場的計劃有關，也就是導致力拓集團在和亞利桑納州聖卡洛斯阿帕契族對抗時，無法全力施展的那個專案。柯賈爾被分派到的任務是協助研擬一份研究報告，說明力拓集團要如何興建那個設施。那次的經驗和其他幾個原因，讓柯賈爾開始有機會和當時還住在布里斯本（Brisbane）的詹斯頓共事。重要的是，那份研究引領柯賈爾進入和生產鋰有關的專業技術世界。
幾年後，詹森頓搬到美國，他建議柯賈爾將更多的專業精力投注到鋰，因為他認為，拜特斯拉和其他企業所賜，全球各地對這項金屬的需求即將開始急速增長。他的預測很精準，當時確實有源源不斷的客戶找上赫氏公司，請求公司評估世界各地許多不同的鋰礦專案，柯賈爾也因此有了加入這個新興領域的慾望。直到2016 年，詹森頓邀請他到公司外喝咖啡時，柯賈爾求變的心已是蠢蠢欲動。
詹森頓的腦袋裡有幾個醞釀多時的商業點子，他確實有離開赫氏的打算。其中一個點子和鋰離子電池的回收再利用有關，他打算把那些電池裡的金屬成分分離出來，尤其是鋰。不過，柯賈爾並不認為現有回收業務的商業模型有可能成功，所以，詹森頓離開後，他就埋首於各種不同的學術研究和產業報告。他發現，儘管鋰離子電池回收業務還不足以構成一個根深柢固的產業，但如果能打造出一個銷售回收鋰及其他回收金屬的商業模型，不出幾年，這個產業就可能向下扎根，而柯賈爾個人想要協助建立那個市場。
於是，詹森頓離開赫氏才兩個月，柯賈爾就跟著離職了。又過了一星期，他們兩人便一同成立了鋰循環公司（Li-Cycle），目標是要打造一個致力發展從舊電池中取出金屬的事業。公司成立的第一年，他們兩人都沒有領薪水，事後來看，那對柯賈爾的個人關係造成了一些壓力，因為他在和詹森頓喝那杯決定命運的咖啡之前，已經認識了後來將成為他太太的那名女子；而且，潛在投資人也有所遲疑，其中某些人擔心他們的公司將會需要太多前期資金，有些則擔心他們的目標太遙不可及，最終多半裹足不前。柯賈爾回憶：「有很長一段時間，這家公司在外人眼中只是一項科學研究專案。我們曾接洽過、且最終讓我們空手而返的人差不多有一千個，我還能列出他們的名單。」此外，他們還開始嘗試一系列的隨機實驗，包括用廚房攪拌器絞碎電池。
他們萬萬沒想到，Covid-19 大流行疫情竟然成了鋰循環公司、柯賈爾和詹森頓的意外之喜。那場疫情使得世人不得不接受比以前漫長，許多的日常用品供應鏈，而綠色能源轉型也在這股影響力的推擠下超速前進。驅使美國和其他西方國家考慮開採更多礦產的那幾股動力，也同時促使回收業務明顯增長。隨著電動車愈來愈普及，電動車電池達到使用年限並報廢後應如何處置的議題，也變得愈來愈受重視。此外，鋰離子電池製程本來就會產生一些必須回收的殘餘廢料，這些廢料的後續處置方式也愈來愈受關注。
在柯賈爾和詹斯頓創辦鋰循環公司後一年，傑佛瑞．布萊恩．史特勞貝爾（JB Straubel，由於他在特斯拉成立初期的工作實在太重要了，馬斯克將他視為特斯拉的共同創辦人）創辦了紅木材料公司（Redwood Materials），紅木材料的目標和鋰循環很類似，都是要回收舊電池。史特勞貝爾是個理智的幕後操盤型經理人，身為特斯拉第一顆電池的設計者，史特勞貝爾一天比一天更著迷於尋找重新設計與重複利用現有電池的新方法。他說：「我們的使命可分為幾個重要的環節，其中之一是要盡可能快速且有效率地，讓這些材料重新回到電池供應鏈，但這件事說來容易做來難。」史特勞貝爾的著名事蹟，還包括2003 年他在洛杉磯某家海鮮餐廳和馬斯克共用午餐時，成功說服馬斯克投資這家電動車製造商。
儘管紅木材料和鋰循環的目標很類似，但打從一開始，這兩家公司的策略就背道而馳。史特勞貝爾和紅木材料的目標，是要製造電動車電池的陰極─史特勞貝爾創辦紅木材料時，北美洲並沒有任何電池陰極生產線，甚至到2023 年年底為止依舊沒有。史特勞貝爾和紅木材料固然希望盡可能在內部製程使用最多的回收材料，但他們也了解，如果這個期望無法實現，必要時絕對不能排除「向礦業公司採購鋰與其他金屬」的選項。紅木材料執行長史特勞貝爾表示：「我們將盡可能提高回收率，但那個目標高度取決於可取得回收材料的多寡。就算我們最終消耗的處女原物料達到全部原物料的50％以上，也無傷大雅。」總之，紅木材料的終極我定位是要成為一家電池陰極生產商，而非電池回收商；回收只是為達目的而採用的一種手段罷了。
反之，鋰循環公司則繼續聚焦拆解電池，以及將電池的組成要素賣回市場上，換句話說，它傾全力於回收再利用的業務。柯賈爾告訴我：「我們選擇堅持我們的DNA。我們不想自不量力。」由於美國能源部迫切希望盡可能提高美國的電動車用金屬產量，所以這兩家公司都獲得能源部的鉅額貸款。能源部某官員表示：「回收的好處在於，比起某些礦業公司，回收業務更有把握為市場引進金屬，因為礦業公司從確認資源所在位置到全面生產的過程，比回收更加曠日費時。」
紅木材料和鋰循環對回收方式也有不同的想法。這兩家公司都是從所謂的「黑色物質」（black mass）出發，黑色物質就是被壓碎的電池，基本上就是含有鎳、鋰、和鈷的電池組碎片。不過，紅木材料和其他幾家大型的中國回收企業使用的是火法冶金回收（pyrometallurgical recycling，又稱高溫化學提煉回收）製程，在攝氏1,482 度的加熱條件下，從黑色物質濾出各種材料，所以需要極多的能量。加熱流程完成後會留下金屬粉末，接著再以化學品處理那些金屬粉末，最終提煉出鈷及其他金屬。
相照之下，鋰循環公司偏好濕式冶金回收技術，這種技術所使用的能量遠低於火法冶金回收製程，但必須使用大量的酸及其他化學品。鋰循環公司也用不同於紅木材料的方法來製造黑色物質：為了避免2017 年在休士頓發生的那類火災，他們用一種液態溶劑來分解電池。黑色物質製成後，再透過一系列複雜的步驟，以酸和其他化學品瀝濾出硫酸鎳、硫酸鈷和碳酸鋰。51 鋰循環公司從舊電池中回收鎳、鈷和鋰的比例，高達最初用於製造的95％。
另一方面，紅木材料選擇繼續維持私營企業的型態，由史特勞貝爾控制多數股權。鋰循環公司則是走另一條途徑：它在2021 年完成了一宗可望使公司的價值上升到16 億7 千萬美元的交易，接著開始在紐約證券交易所掛牌。幸運的是，股票掛牌交易為鋰循環公司引來了新投資人和新顧客，包括全世界前幾大的礦業公司嘉能可，以及電池零件製造商LG 化學公司（LG Chem）與科氏工業集團（Koch Industries）。嘉能可還同意為鋰循環公司供應源源不斷的硫酸，好讓它可以處理更多電池。
另外，儘管紅木材料選擇只在內華達州興建一座回收與加工設施（如此一來，它使用的老廢電池必須從其他地方運送到內華達州），鋰循環公司卻選擇採用所謂的軸幅式模型，換句話說，它們在美國與加拿大各地興建一些小型設施來收集舊電池，當場將電池分解為黑色物質後，才將黑色物質運送到紐約州羅徹斯特（Rochester）的一個中央化設施，分離出各種金屬。
2022 年6 月一個溫暖的日子，我在鋰循環公司位於鳳凰城外那座占地6.8 萬平方英尺的設施和柯賈爾見面。當時，公司剛搬來這裡一個月，建築物外面還沒掛上印有公司名稱的標誌。這棟建築物內部有一間巨大的倉庫，裡面塞滿了3,500 個集裝架的電池廢料，分別裝在一些黑色的桶子與其他容器裡。其中某些容器裝滿了舊iPhone 電池，有些則是裝著來自現代汽車與其他汽車製造商的大型車用電池。倉庫的天花板上安裝了許多大型消防灑水裝置，目的是為了避免整個倉庫因任何一個電池自燃而發生火災。我一進門所見到的畫面就立即讓我感到非常震撼，這是一個裝滿了需要回收再利用的電池零件的巨大倉庫，顯而易見，回收的需求確確實實存在，換言之，這個需求不盡然要等到2030 年或2040 年才會浮上檯面。
柯賈爾說：「現在才2022 年，這個倉庫就已經裝滿了。對我們來說，此時此刻最大的限制步驟，不在於我們必須處理的鋰電池材料量有多少，而是我們處理這些材料的速度夠不夠快。」參觀的過程中，柯賈爾不經意地對我說，到了2024 年，鋰循環公司羅徹斯特設施的營運就會滿載，公司為那一年設定的目標，是每年生產大約8,500 噸的碳酸鋰。我乍聽這個數字時覺得非常意外，因為當時美國全國一年生產的碳酸鋰不過5,000 噸，而且是透過內華達州的一座小型設施生產的。個中原因再簡單也不過：因為美洲鋰業、離子先鋒、皮埃蒙特鋰業與其他企業都尚未能取得許可證，遑論啟用新的鋰礦場。
我對柯賈爾說：「那麼一來，你們就會成為北美大陸最大的鋰生產商了吧？」他微笑並點頭稱是。北美大陸最大的鋰供應來源將不是某座礦場，而是一堆老廢電池。這個訊息著實令人震驚，我需要一點時間才消化得了。他說：「我不認為很多人能搞懂個中的來龍去脈。」不僅如此，鑑於鋰循環公司有意朝歐洲與亞洲擴張，位於亞利桑納州的設施與其他軸幅式場址，也設定了進一步擴大經營的目標。
到了2023 年，鋰循環公司已在紐約州、阿拉巴馬州、安大略省以及亞利桑納州等地興建了上述的軸幅式設施，其中多數設施都很接近公司客戶的電動車生產設施。舉個例子，位於阿拉巴馬州的設施，是為了處理在美國西南部地區快速建廠的梅賽德斯－賓士及其他汽車製造廠的廢料。鄰近鳳凰城的設施，也是為了因應西南部地區持續成長的電動車市場而設置（包括電動車製造商路西德汽車〔Lucid〕的工廠）。
以截至目前為止的鋰離子電池回收現況來看，蘋果的完全循環經濟夢可能要很久以後才會實現，不過，它絕對不只是一個科學實驗。2020 年的鋰離子電池市場價值約13 億3 千萬美元，預期這個數字將在2030 年增長到382 億1 千萬美元。鋰與其他金屬的傳統供應來源必須心懷警惕：我們的世界的確需要新的礦場，來供應綠色能源轉型初期階段的金屬需求，不過，未來生產更大量電池所需的金屬，將會有更高的百分比來自回收再利用的業務。
紅木材料的史特勞貝爾表示：「我們用來製造電池以及生產電動車的所有材料並不會憑空消失，它們還是在那裡。這些材料不會降解，也不會被破壞。這些金屬99％甚至更高的百分比，可以不斷重複利用，說不定可重複使用數百、甚至數千次。」而正當柯賈爾、詹斯頓與鋰循環公司、史特勞貝爾與紅木材料以及其他回收再利用同業努力供應更多金屬給美國乃至全世界之際，其他技術專家則試圖以過去從未商業化規模生產的奇妙新方法，來自行生產鋰。

創新與永續
從地質學來看，礦場資源開發的年限介於三十年至五十年。這之後我們還是需要鋰，其中大部分會以回收的方式取得。
# 梅賽德斯－賓士 # 鋰循環公司 # 鋰電池爆炸 # 直接鋰萃取

2017 年4 月23 日星期天傍晚，塔什．賈西亞（Tashi Garcia）把皮卡車停在諾斯賽德村（Northside Village，休士頓繁華市中心北側的一個街區）後，順手把物品拿下車。此時的休士頓微風息息，天空相當清朗，令人心曠神怡。 但就在賈西亞走到自家後門廊時，突然聽到一聲轟隆巨響，突如其來的爆炸產生了一股刺穿空氣的衝擊波，將賈西亞的身體重重地衝撞到家門...

楔子 意外的發現

某天傍晚，傑瑞．蒂姆（Jerry Tiehm）在逐漸昏暗的天色中，開車穿越崎嶇的內華達州。突然間，眼前的一道光吸引了他的注意。紐約植物園擁有西半球最大的植物標本室，為了進一步充實館藏植物樣本，這位三十一歲的植物學家前往內華達州，蒐集當地的花卉與其他植被。蒂姆的任務其實相當簡單：尋找奇異、獨特、色彩繽紛且但願尚未被發現的植物。一旦他找到那樣的植物，他會用放在卡車後車斗的標本壓平機把植物壓平，接著夾在報紙裡，寄回紐約。紐約的同事收到郵件後，會把這些植物黏在一大張白紙上進行研究與編目，最後保存下來，供後代子孫查詢。
如果這些員工發現寄回來的植物值得進一步深究，紐約植物園就會派出更多科學家到發現該植物的地方，進行更深入的研究與調查。不管是當時或今日，生長在內華達州的植物群都是美國境內最少人探索的植物群：儘管阿拉斯加的地理位置更加偏遠，但一般人對當地植物與花卉的認識，都勝過人稱山艾州（Sagebrush State）的這個崎嶇沙漠裡的植物。
曾在內華達大學雷諾分校（University of Nevada, Reno）研習植物學的蒂姆回憶道（他去該校唸書的原因之一是為了避免被徵召去參與越戰）：「對我來說，這是個夢幻職缺。內華達州向來是植物採集工作者心之所向的最後淨土。」那是早在1983 年5 月18 日發生的事，當時白宮的主人還是隆納．雷根（Ronald Reagan）。挑戰者號（Challenger）太空梭剛在一個月前執行了處女航，而電信業者亞美利科技公司（Ameritech，美國電話電報公司〔AT&T〕分拆後成立的電信公司之一）才正準備接通全世界第一通商業行動電話。六年前，艾克森公司（Exxon，沒錯，就是那家艾克森）的科學家剛發明出鋰離子電池，這項壯舉最終改造了世界經濟體系，也改變了整個世界對抗氣候變遷的戰局。不僅如此，這項發明也和蒂姆當天在內華達州從事的工作有著直接的關聯；後來，和那件工作有關的後續發展不僅引起世界最大汽車製造廠的興趣，還激起美國最卓越的自然資源保護團體的怒氣，更在華盛頓與華爾街的權力走廊散播了一股濃厚的憂慮氛圍。
那一天，蒂姆開著他那台焦橙色的雪佛蘭休旅車Chevrolet Blazer，沿著陡峭的礫石築堤行駛；因地處偏遠且地形崎嶇，他所經之處，幾乎都看不出道路的痕跡。事實上，在那個當下，身為植物學家的蒂姆滿腦子只想
找個安全的地方紮營，他完全沒有意識到未來會怎麼樣。內華達州的銀鋒山脈（Silver Peak Range）是由一系列綿延的荒涼山丘組成，沒有事先做好規劃就貿然前往的人，鐵定會吃足苦頭，尤其是在那樣陰鬱的夜晚。不過，在薄暮之中閃爍的那道光芒就像聲聲召喚，吸引蒂姆為之神往。當時，這位植物學家在一大片深色岩石當中，發現了一小片看起來頗不尋常的淺色地面，地面上長了一大叢看起來幾乎就像某種草藥的野花。
這些野花從土壤伸出的莖長約6 吋，淺黃色的花卉底下是藍灰色調的葉子。蒂姆舉目望去，發現似乎有數百、甚至上千株，密密麻麻群聚在這片所謂流紋岩嶺（Rhyolite Ridge）的地帶。不過，當時的蒂姆不太確定為何它們會在此叢生。他恰巧是在這種植物的盛開期（5 月至6 月）發現它的存在，一叢叢繁盛的金黃色花朵，在這片看似不毛之地的沙漠裡綻放出極其耀眼的自然光彩，把蜜蜂、蜘蛛與其他授粉生物搞得眼花繚亂。到了7 月，隨著花期接近尾聲，花會轉為紅色，接著，成熟的種子會慢慢脫落，進而繁殖下一代。不過，從夏末時分開始，這種植物就會進入冬眠，直至隔年。
蒂姆一發現這種花卉，隨即依照標準處理程序，先採集十五朵花作為樣本，接著把花壓平、貼上標籤，再到後車斗上，將這種植物編入紐約植物園的目錄。隨後他拉出帳棚，在浩瀚無垠的銀河底下，紮營度過了那個夜晚。幾個月後，蒂姆回到東部，他再度檢視前一段時間的田野筆記，但依舊無法看出它究竟是什麼植物。馬里蘭大學（University of Maryland）的教授詹姆斯．瑞維爾（James Reveal）也曾研讀蒂姆的田野筆記，他寫信說明了個中原因：蒂姆很可能是發現了科學界未曾知曉的一種植物。於是，隔年的夏天，瑞維爾、蒂姆和一個由其他植物學家組成的團體再次探訪了這個地點，同時採集了更多樣本。到了1985 年，瑞維爾透過一篇學術期刊向整個世界發表他們的研究結果。為了紀念發現這種植物的蒂姆，他們將這種植物取名為Eriogonum tiehmii，即「蒂姆蕎麥」。
這種稱為蒂姆蕎麥的植物雖然渺小，卻在綠色能源轉型的道路上扮演著舉足輕重的角色，因為蒂姆在那個溫暖的春日裡初次發現這種植物的那一片土地底下，蘊藏著一片巨大的鋰礦床，而鋰正是製成鋰電池不可或缺的重要原料，與大宗消費性電子裝置與電動車「續航力」的重要儲能設備有密切關聯。雖然最終以蒂姆來命名的植物共有七種，但只有蒂姆蕎麥生長在內華達州山丘那種富含鋰的土壤中，地球上其他地方全都未曾見過這種植物，至於個中原因為何，當屬植物王國裡的眾多謎團之一。
我在2022 年夏天到雷諾市去拜訪蒂姆，當時他腳上穿著一雙白色的New Balance 運動鞋，身上穿著《檀島警騎》（Hawaii Five-O）的白色T 恤，配上一條海軍藍的短褲。當時已經七十幾歲的蒂姆在他光禿禿的頭頂上架著一副老花眼鏡，不過，從他修長勻稱的身材和精明的腦袋，實在猜不出他的實際年齡。即使年逾古稀，他也沒有退休的打算，但他讓出了「內華達州首屈一指的現代植物學家與植物探險家」的非正式頭銜。自2014 年起，蒂姆就在內華達大學雷諾分校教書，在那之前，他曾在三家雷諾市的賭場（主要是在胡椒磨坊賭場度假酒店〔Peppermill〕）
擔任行李員和豪華轎車司機等職務。10 長週末假期來臨時，他常會遠離賭場吃角子老虎和撲克牌桌的喧囂，前往內華達州的偏僻地帶探索。他說：「我五十年來在沙漠中觀察植物的經驗告訴我，植物只會生長在它們想要
生長的地方，不會長在其他任何地方。」2016 年，一家在內華達州探勘黃金的澳洲公司，發現流紋岩嶺一帶蘊藏著相當多鋰，這家公司研判，隨著全世界對這項白色金屬的需求即將激增，如果能將這裡的鋰開採出來，獲利將相當可觀，因為愈來愈多人將特斯拉（Tesla）與其他汽車廠所生產的電動車，視為對抗氣候變遷的關鍵
工具。但要取得流紋岩嶺的鋰，公司就得在蒂姆發現那種花卉的地點挖一座露天礦場。
這時，矛盾來了：這種獨特的植物和地底的鋰礦之間，究竟孰輕孰重？歷來這類的抉擇故事不勝枚舉，蒂姆蕎麥與鋰只是其中之一；美國境內與世界上擁有大量鋰、銅、鎳、稀土或鈷的其他地區全都面臨著類似的抉擇。因為這些金屬正是生產太陽能板、電動車、電池、風力發電機以及一系列其他產品的基礎關鍵材料，而這些產品則被譽為全球科技發展與綠能轉型的關鍵。事後，蒂姆說，如此罕見的植物恰巧生長在某種電池用關鍵金屬的巨大礦藏上方，實在是「機緣巧合」，但若這一切真的可形容為機緣巧合，那麼，想必迫切需要鋰的產業會把這個巧合當做倒大楣。
在世界各地，的確有一些金屬礦物蘊藏在某些被視為神聖、太過特殊或對生態過於敏感因而不宜打擾的土地上。我們應該為了緩解氣候變遷，開挖這些不宜打擾的土地嗎？這個疑問絕對堪稱這個時代最重要的課題。對於全球人口占比不到5％、卻消耗全世界近17％能源的美國來說，和全新的綠色能源經濟體系有關的一切，都是需要集體反思的重要課題，問題是，許多美國人還不習慣這樣的反思。其他國家的政府也正努力設法應對這一次轉型，包括全球人口占比達18％且消耗全球25％能源的中國。1983 年蒂姆意外在寂靜的內華達州山丘地帶發現的那種植物，象徵著我們眼前所面臨的種種困難抉擇，也預告了這場遏制氣候變遷之戰有多麼錯綜複雜。蒂姆告訴我：「就植物學的角度來說，我已永垂不朽。因為就算我死後許多年，民眾還是會津津樂道談起我的發現，以及那個發現所代表的寓意。」蒂姆所言確實一語中的！

楔子 意外的發現

某天傍晚，傑瑞．蒂姆（Jerry Tiehm）在逐漸昏暗的天色中，開車穿越崎嶇的內華達州。突然間，眼前的一道光吸引了他的注意。紐約植物園擁有西半球最大的植物標本室，為了進一步充實館藏植物樣本，這位三十一歲的植物學家前往內華達州，蒐集當地的花卉與其他植被。蒂姆的任務其實相當簡單：尋找奇異、獨特、色彩繽紛且但願尚未被發現的植物。一旦他找到那樣的植物，他會用放在卡車後車斗的標本壓平機把植物壓平，接著夾在報紙裡，寄回紐約。紐約的同事收到郵件後，會把這些植物黏在一大張白紙上進行研究與編目，最後保存下...

楔子　意外的發現
序言　我們需要更多「鋰」

第一部　起源
第1章 鋰電池驅動的未來
第2章 綠能毀綠地？
第3章　來自潔淨能源的汙染
第4章　吹葉機之戰
第5章　一個小鎮，兩種渴望

第二部　炎上
第6章　挑戰者加入
第7章　政治歸政治，綠能歸綠能？
第8章　共存共榮
第9章　又是地松鼠搞的鬼？
第10章　回收比開採更重要

第三部　全面開戰
第11章　政府、企業與投資人
第12章　創新與永續
第13章　代價高昂的綠色科技
第14章　鋰礦富翁的詛咒
第15章　問題不在資源，更不在能源

後記 贏家只能有一個？
致謝

楔子　意外的發現
序言　我們需要更多「鋰」

第一部　起源
第1章 鋰電池驅動的未來
第2章 綠能毀綠地？
第3章　來自潔淨能源的汙染
第4章　吹葉機之戰
第5章　一個小鎮，兩種渴望

第二部　炎上
第6章　挑戰者加入
第7章　政治歸政治，綠能歸綠能？
第8章　共存共榮
第9章　又是地松鼠搞的鬼？
第10章　回收比開採更重要

第三部　全面開戰
第11章　政府、企業與投資人
第12章　創新與永續
第13章　代價高昂的綠色科技
第14章　鋰礦富翁的詛咒
第15章　問題不在資源，更不在能源

後記 贏家只能有一個？
致謝