苹果另一项科技与狠活:用“垃圾”来造iPhone,你可知其中“藏着”多少真金白银

材料文献解读 2022-10-15
3472 字丨阅读本文需 8 分钟

如果说谁是手机圈里的整活儿大师,恐怕没有人觉得不是苹果。虽然苹果并不是话最多的那个,但一定是最会带节奏的,比如说之前就因为环保问题带头不再赠送充电器,引来一种品牌纷纷跟风。而最近苹果又弄了个大新闻,蒂姆库克在VivaTech 2021峰会上表示,“未来新iPhone的生产不再消耗地球资源,将依靠可再生资源制造”,这也就意味着苹果彻底走上了环保路线。

10月13日,苹果公司(AAPL.NASDAQ)发布了《2021-2022年度Apple中国企业责任报告》。报告简要介绍了苹果在中国所履行的企业责任。

除了我们都能猜到的一些内容(比如“果链”生态创造了多少就业岗位,苹果如何带动产业链环保、如何做公益等等),苹果在中国有一个细节上的动向值得关注。

这就是苹果正在快速推进的“闭环制造商”目标。

苹果致力于与矿业完全脱钩。公司产品的制造,不再从地底下攫取资源,完全采用回收材料或者可持续的材料。

说得更直白些,苹果想完全用电子垃圾中回收的材料,来造新的手机和电脑。为此,苹果开始大刀阔斧地重构其底层的材料供应链。这意味着,苹果与中国蓬勃发展的循环经济,正在建立起新的共生关系。

1、苹果的循环经济雄心

“闭环制造商”,这对所有人来说都是一个非常陌生的概念。究其原因,在装备和电子制造业还很少企业有勇气做此设想。苹果是先行者。

从2021年的进展来看,苹果可能在不久的将来,完成这一目标。为了成为“闭环制造商”,苹果需要打造“材料的闭环供应链”,与公司的广大供应商和合作方一道,不断提升苹果产品中再生材料的使用比例。

用苹果自己的话说:这是一场“摧枯拉朽的挑战”。

苹果完全拥抱循环经济模式,并不是花大价钱买一个环保情怀。这是ESG的“E”(环境)领域中最为核心的机遇之一。换句话说,当气候变化、资源短缺的风险开始凸显,特定业务模式(诸如循环经济、清洁技术、低碳产品、清洁能源等)会获得更大的市场价值。

循环经济是应对环境风险的良方。如果工业生产如苹果所愿,能够完全告别矿产开采。

那么就可以缓和矿业的巨大能源消费和生态破坏,并且避免矿业开山毁林、污染环境、不规范用工导致的社会问题。

循环经济同样意味着将报废产品回收再利用,杜绝填埋和焚烧。这在产品生命末端也减少了污染和碳排放。

整体上,循环经济砍掉了产品生命周期前端和末端的排放,就大大削减了产品全生命周期碳足迹。

苹果公司的碳中和目标非常早,要在2030年实现完全的碳中和(范围1-3)。所以公司在接下来几年时间里,必须迅速转向循环经济轨道。

届时,苹果从工厂到产品,都将是零碳的。公司受气候变化影响的概率将大大减少,获得新的市场竞争力。

此外,从理论上讲,如果苹果能把“闭环供应链”闭得足够紧——能把自己卖出去的产品回收,回炉再造——还可以减少原材料价格波动的影响。

苹果的“闭环供应链”之所以在这个时间点上引人瞩目,是因为苹果在2021财年取得了重大进展。

这主要体现在公司的产品开始规模性地使用再生来源的稀土、钨、金和钴。(此前两年,苹果使用的再生材料集中在大宗的塑料、铝、钢、铜、锡等。)

看看你手里的iPhone 13或者iPhone 14,它所用的材料大部分是从“垃圾”中来的。这是很了不起的成绩。

2021财年出货的苹果产品中,有近 20% 的材料来自循环利用资源。

2、苹果无法单打独斗

苹果是希望“自给自足”的。

即,尽可能从苹果自家的报废产品中回收材料,来制造新的产品。

为此,苹果开发了一些回收拆解机器人。最早的机器人Daisy可以拆解多种型号的iPhone。之后开发的Dave和Taz机器人,分别负责拆解触感引擎和稀土磁体。

但是目前,这些机器人仅存为数不多的几台“概念机”,每年能拆解100多万台iPhone设备。这与iPhone每年2亿多的出货量相比,不啻杯水车薪。

苹果(或其合作商)并不是造不出更多的拆解机器人,而是没有解决“闭环供应链”中逆向物流的难题:苹果没有通畅的渠道把自己卖出去的产品再收回来。

所以苹果的“闭环供应链”,在很长一段时间里还是相对“敞开”的,要依赖外部的回收材料供应链(例如从报废汽车、建筑废料中回收的金属),并依赖外部的回收技术。

在闭环供应链的变革中,苹果还是扮演起了它的经典角色:充当创新成果的整合者。这一次苹果整合起来的,是循环经济方面的创新。

苹果的供应链有很大一部分位于中国。传统上,苹果的产品中有相当比例的金属,来自于中国的供应商。

如今苹果的闭环供应链建设,也开始与中国的金属材料行业的循环经济产生互相增益的关系。

苹果在循环产业链上发挥的影响力,因材料而异。在相对传统的铝合金材料领域,苹果采取了十分进取的姿态,支持循环技术创新。而在诸如钴等新材料领域,苹果则力有不逮。

3、旧手机里的“真金白银”

每个时代都有相应的技术、机器和设备:19世纪是蒸汽机,20世纪是汽车,而21世纪则是智能手机。

报道说,虽然手机几乎不比一张扑克牌大多少,但内部构造非常复杂精巧。高频收发器和包络跟踪器、用于电源管理和音频编码的芯片、包含数十亿个晶体管的处理器以及针尖大小的镜头——所有这些部件都需要非常特殊的物质和材料来制作。

一部智能手机的重量约在110克到140克之间,其中近一半的重量来自金属,三分之一来自玻璃,其余来自塑料和复合材料。

总而言之,小小一部手机包含着大约60种不同元素:铜、铁、铝和贵金属金、银、钯、铂。

金具有很好的导电性和耐腐蚀性,因此被用于对接触质量要求较高的接触面。铜用于布线,镓用于发光二极管,钽用于电容器。

手机的触屏功能是由一层薄如蝉翼的透明氧化铟锡膜实现的。

根据德国联邦地球科学和自然资源研究所的一项研究,每部手机的触屏为此需要0.0004克铟,另外还有0.0026克在电路板上。

在扬声器、摄像头和振动马达的磁铁中,还有多达1克的钕、镝和钆等稀土元素。

各种物质和元素在每部智能手机中的含量极少。然而,就智能手机14亿部的年产量而言,需要成吨重的原材料。仅过去10年,全球就已售出超过100亿部智能手机。一部手机的平均寿命约为两年半,而随着每部手机被淘汰,也会有几毫克的金和铂、若干克的铝、铁或硅被丢弃。

而这些原材料的原始开采不仅属于资本和劳动密集型,而且往往伴随着对大自然的深度干预。

例如,为获取1吨铜,需要搬动多达200吨土壤;要使黄金的开采有利可图,则每搬动1吨土壤,必须获得至少5克黄金。

全球每年的黄金开采量仅为约2200吨,其中大多开采自南非。南非德兰士瓦省开采的石英岩含金量尤其高,每吨可高达45克。

另一种元素是铝。这种地壳中含量最丰富的金属元素仅以化合物的形式存在,例如铝土矿。

几内亚和巴西拥有大量铝土矿。为了开采铝土矿,成片雨林遭到砍伐,并且所使用的工艺存在污染。每获取1吨铝会产生4吨有毒淤泥,而且开采1吨铝所需的电能相当于一个四口之家一年的用电量。

报道说,按一部智能手机的总重量为110克计算,要获得其正常运转所需的全部金属,需要搬动近140千克土壤并进行相应处理。但如果我们现在进行回收,甚至能从废旧智能手机中获得比从自然界更大的回报。

例如,1吨被丢弃的智能手机中含有155克黄金。这可是世界上含金量最高的德兰士瓦矿山的近4倍。

就像每个时代都有相应的机器一样,每个时代也有自己对回收的理解。

第一次工业革命(始于18世纪60年代)期间,在英国中部地区,曾经风光无限但已被淘汰的水车被用在了当时新建的纺纱厂中;1774年,德国法学家尤斯图斯·克拉普罗特发明了一种将废旧印刷品重新变为书写纸的方法;而1850年前后,意大利普拉托的织工开始大规模将破旧碎布重新加工成新的织物。

那个年代回收的是纸张和布料,如今回收的则是电脑和手机。

因此,废旧智能手机因其含有的多种元素而成为回收行业的利润来源,实际上可以称之为一种迷你的二手原材料矿场。

根据德国联邦地球科学与自然资源研究所的说法,通过标准回收流程可以相对容易地回收铜、银或铂等金属元素,回收率高达98%。而铅、铟或镍等其他材料可在技术先进的工厂加以回收。总而言之,智能手机中多达85%的金属可被回收利用。

4、总结

可见,苹果的“闭环供应链”还极度依赖电子产品之外的回收材料来源。

而“闭环供应链”原则上要求的逆向物流——即苹果要大规模回收自己的产品,并将其用于新产品的生产——苹果目前的进展还不尽人意。

这种严格意义的“闭环供应链”,苹果的现有成绩在于打通了技术上的障碍,用各种回收材料生产出了合格的产品。另外苹果也研发出了像Daisy这样的拆机机器人,使公司产品的精细回收在技术上可行。

但产品回收的物流建设,还有非常多的障碍没有打通。

所以我们可以认为,苹果虽能在不久的将来,或许三年内,完全用再生材料来进行生产,但公司离严格意义的“闭环制造”还有不小的距离。很多观察者认为,苹果的“闭环制造”还处于虚有其表的阶段。

苹果在铝行业进行了显著的技术投入。除此以外,在苹果试图融入的循环经济中,很多只是采取了“搭便车”的方式(尤其在稀土、钴等领域搭了中国材料行业的便车),对循环经济的真正贡献很有限。

所以国际上有不少批评者认为,苹果的“闭环制造”是假,“洗绿”是真。

表面看上去,iPhone所用的循环材料变多了、碳足迹变小了。但实际上苹果只是分走了“循环经济”蛋糕中现成的一块而已,但并没有参与做大“循环经济”的蛋糕。

不过要是我们宽容一点,也可以认为苹果是有贡献的。

首先苹果支持了中国金属冶炼行业的循环经济,为国内再生材料供应商提供了更大的市场机遇。

其次,苹果也为电子产品制造业融入循环经济,提供了示范。苹果在技术上探索了回收材料在电子产品制造中的适用性。

苹果让其他制造商看到,用“垃圾”来造iPhone、造电脑,在技术和供应链上是可行的。

文章来源: 阿尔法工场,独立视角,参考消息

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