2023-09-28
從車輛的全生命週期（LCA，Life Cycle Assessment）角度來看，主要的碳排放來自「行駛階段」，因此減少油耗、朝向電動化或氫氣化轉型成為主要趨勢。本文將從「電動化技術」、「採用可減少環境影響的材料」、「產製工廠的能源轉換」、「循環回收」等四大面向探討國際大廠布局。
全球主要車廠正積極擴展電動汽車系列。以歐洲車廠為例，歐盟已設定2050年實現碳中和目標，並於2035年禁售燃油車，其中以德國車廠最積極，如VW、Audi、BMW、Mercedes-Benz等。
電池作為電動車的關鍵系統，在電動車的完整生命週期中，電池的電力來源與生產技術等對減少整車碳排有極大影響。氫氣化技術部分，在車輛領域受到脫碳和能源安全需求的影響下，引領多家車廠積極推動燃料電池系統的研發和應用，案例如下：
鋼鐵是車輛製造材料，其生產過程是二氧化碳排放的主要來源之一，全球各大鋼鐵公司皆積極尋求解決此問題，透過採用氫能替代傳統的煤炭，致力於實現更環保的鋼材生產，案例如下：
不過目前推廣綠色鋼材仍面臨三大挑戰。首先，需要確保充足的再生能源和綠氫供應；其次，必須確保有足夠的廢鐵供應；最後，需要推動技術創新，例如氫直接還原-電爐技術；以上皆需要業界和政府共同努力來推動環保鋼材的生產和應用。
工廠產製設備智慧化成本高，但推動汽車製造業數位轉型，節能效果明顯。以日本Omron公司為例，提供智慧工廠診斷服務，可視化二氧化碳排放、電力、能源耗用、產量等數據，推進數位轉型。德國汽車大廠則透過再生能源使用達綠色節能目標，如VW工廠改採用太陽能發電、Mercedes Benz與德國能源供應商合作，購入太陽能、風能與水力。
然而，在車輛製程中，鑄造和鋁合金壓鑄是碳排放最高的，其主因是高熱能所導致。在鍛造方面，材料加熱、壓縮機驅動和熱處理環節的能耗較高，引入綠色電力可降低碳排放，但受電力供應、單價和設備投資影響，故如有政府補貼等措施，有助於加速電氣化轉型。
應對氣候變遷和資源節約的壓力下，汽車回收循環再利用變得至關重要，即便在環保意識高度發達的歐洲，仍有許多舊汽車被出口至第三國，導致回收不充分的現象。汽車所包含的材料多元，包括金屬、玻璃、塑膠、電機產品、電子元件等，都有不同的回收方式，其中以鋼鐵的回收率最高，金屬和塑膠的複合材料分離仍然具有困難，導致部分塑膠無法有效回收。
而電動車的回收處理主要挑戰在於電池系統。電動車的零組件包含著高價值的關鍵金屬（如鈷、鎳、錳、鋰等）和大型結構材料（如鋼鐵和塑膠），目前的回收技術尚無法全面回收並再利用。因此多家車廠積極推動電池回收，通過建立示範工廠、進行專利研發等方式，來實現電池材料的有效回收和再利用。例如，Mercedes Benz與碳轉化公司合作，將二氧化碳轉化為產品原材料或燃料，並用於製造零組件。
全球車廠加速碳中和腳步，開始同步要求下游供應商展開相關節能與改善專案，同時透過能源轉換、製程節能、循環回收、綠色材料使用等面向，來降低二氧化碳排放量。
綜整而言，可歸納出車輛產業在因應碳中和趨勢下的四大布局重點：(1)全球標竿車廠皆致力於量產電動車，加速普及速度；(2) 鋼材是車輛生產最大宗的材料，在綠色鋼材的推廣仍有諸多議題待克服；(3)車輛及零組件業者持續推動綠色工廠和能源管理系統、導入綠色製程、推廣先進製造及數位轉型，優化生產製造；(4)車輛產業持續建構產業的循環體系，透過回收零組件再製造，實現關鍵材料的回收與再利用。
資料來源： 財團法人金屬工業研究發展中心 金屬情報網
經濟部
經濟部投資促進司
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