責任供應鏈專案

合金奧秘: Google 產品打造全新再生合金

2021 年 1 月
圖片:利用回收再生料打造 Pixel 背蓋的各個階段

Google Pixel 5 手機的外殼看上去沒有什麼特別之處。機身充滿時尚感且堅固耐用。手機本身和其他 Google Pixel 一樣可靠,而且能順暢擷取 5G 訊號。簡單來說,無論是外觀、手感還是功能,它就是一般的 Google 手機。

不過,Google Pixel 5 有一個重大差異:背蓋的原料 100% 來自再生鋁合金。外殼的原料完全沒有用到初生鋁,因此能夠減少浪費,且相較於採用初生鋁的製程,這種外殼製造方式可降低 35% 的碳足跡。

我們之所以能順利改用新材質打造手機,要歸功於 Google 的設計工程師、環境工程師和業務策略專家團隊,而 Google Pixel 5 的性能依舊卓越,證明了他們的努力沒有白費。

過程中,他們在 Google 開發出全新的再生金屬和供應鏈做法,且性能絲毫不打折。此外,我們承諾在 2022 年前採用回收再生料打造所有 Made by Google 產品,而這項成果讓我們朝目標向前邁進了一大步。

我們希望藉由這項承諾和其他計畫,加快轉型至循環經濟的腳步,鼓勵企業盡可能重複利用有限資源來創造價值。轉型成循環經濟模式不僅能為社會和環境帶來正面影響;根據估計,到了 2030 年,循環經濟將能貢獻 $4.5 兆美元的新經濟輸出1。我們認為首要之務是透過各項計畫 (例如再生鋁合金計畫),在 Google 推動循環程度更高的經濟模式

重新思考我們的鋁合金供應鏈關係

Google 消費性硬體團隊環境足跡部門主管 Julie Rapoport 表示:「為了設法降低 Pixel 5 對環境的影響,我們首先評估了舊款手機 Pixel 3 的生命週期,結果發現碳足跡的最大來源是鋁合金外殼。而在所有的碳足跡來源中,從開採出的鋁土礦提煉鋁所需的電力又占了大宗。」

相較之下,生產再生鋁合金所需的能源少上許多。在碳足跡計算作業流程中,回收再生料的影響要到產品送到回收業者手中時,才會計入產品的碳足跡。Rapoport 表示:「將礦石變成金屬需耗用大量能源。相較之下,將既有金屬熔化並改變形狀所需的能源少很多。」

決定採用再生鋁合金後,接下來就要尋找能夠配合的供應商。這看似簡單,但其實不然。在許多電子產品供應鏈中,材料供應商和產品製造商之間存在著缺口。

Google 全球策略合作與關係部門主管 David Tognotti 解釋道:「為了進行這項計畫,我們必須找上供應鏈非常上游的鋁合金供應商,並達成一種他們前所未見的新型協議。」

現在,我們與多家再生鋁合金供應商簽訂合約,由他們共同滿足我們目前和日後的需求。

創造全新的再生合金規格

Rapoport 表示:「在判斷能夠滿足自身供應需求後,我們必須從材料、零件和系統這些層面,證明再生鋁合金確實有發展潛力。」

弄清相關細節並不容易,還須仰賴其他 Google 團隊的幫忙。

我們向工程師、產品設計師、專案經理、永續發展主管和其他相關人士請益,瞭解他們認為安心使用再生鋁合金的必要條件為何,並整理出一份清單,針對這種材料列出技術、環境、營運和業務方面的規範。

Google 冶金工程師 Jinsoo Kim 負責處理化學的部分。他的團隊研究了不同再生鋁合金的化學組成和各種級別,試圖找出最適當的合金元素組合,以滿足我們的性能標準,但又不會在製造過程中劣化。

Kim 為 Pixel 5 和其他專案開發出全新的 100% 再生鋁合金規格,當中針對我們所用的再生鋁合金,載明了其所必須包含的各種合金元素和含量,以及必須具有的技術表現。Google 總共有六種全新的 100% 再生合金規格,Pixel 5 採用的只是其中一種。

圖片:以全新 100% 再生合金打造而成的 Google Pixel 5 裝置
我們全新的 100% 再生合金具有與初生鋁同等的韌性、切削性、可靠性和美觀性,而 Pixel 5 是首款採用這種材質的產品。

接著,我們針對這種回收再生料進行了充分測試及驗證,確保其性能與初生鋁毫無二致。

自 2021 年起,Google 的材料供應商有義務向整個消費性電子產品業提供我們的再生鋁合金,讓業界也能視需求採用 100% 再生鋁合金打造產品。致力使用回收再生料打造各種 Google 產品的工程部門經理 Jon Godston 表示:「Google 的核心原則就是讓人人都能受惠。」

最後,我們需要證據。

Tognotti 說:「所有作業都在工廠裡進行,無法親眼確認,因此我們不一定能掌握實際情況,但我們必須確保成品達到所承諾的品質標準。」

我們與第三方認證機構 UL Environment 合作,驗證鋁合金的回收再生流程,並針對整個供應鏈建立監管鏈。Godston 表示:「整個流程必須萬無一失,因此從鋁合金供應商、元件製造商到最終產品,整個監管鏈都在稽核範圍內。」

鋁合金供應商會在每個再生鋁錠或鋁棒上蓋章,確認其正當性。

之後,我們與元件製造商簽訂條款,要求他們購買這些新合金製造 Google 產品。Godston 表示:「如今整個流程有賴多方配合。現在,我們的材料供應商和元件製造商都必須依照合約規定行事,遵循我們的材料規格和元件設計圖。我們對這些關係具有較大的影響力。」

圖片:Google Pixel 5 裝置的背面
手機背蓋的原料 100% 來自再生鋁合金,讓外殼製造過程中產生的碳足跡降低了 35%。

未來展望

Pixel 5 是 Google 最受矚目的 100% 再生鋁合金產品,但日後還會有其他產品採用這種材質。Godston 表示:「我們希望凡是採用了鋁合金材料的產品,日後都改為使用 100% 再生鋁合金來打造。目前我們正在針對幾種產品類別進行這項作業。」

這個過程的關鍵就在於全新的回收再生規格。Rapoport 表示:「我們想讓 Google 產品設計師能夠選擇碳足跡較少且更環保的材料,因此提供了一些工具,讓他們考慮具有同等韌性、切削性、可靠性和美觀性的再生鋁合金元件。」

對於相關團隊來說,結果相當令人滿意。過程本身也令人受益匪淺,讓我們知道挑戰自己的極限、彼此互相砥礪後所能達到的目標。

Tognotti 表示:「這是我們所有人首度一起共事。我們組成了相當優秀的團隊,未來應該也會執行更多這類專案。」

1 Peter Lacy 和 Jakob Rutqvist,《Waste to Wealth: The Circular Economy Advantage》(化廢棄物為財富:循環經濟的優點),2015 年。