“風·物”：風物長宜放眼量，物產金融人文史。
人之為君子，唯善假於物。人文的演變無非物之人化：人發現並利用大地的物產，不斷成就自身的演進，而金融在人類歷史的演進中重新將分裂的個體連接起來，成為人類的共同體。撲克投資家新文章系列——“風·物”——旨在重新發現人和物的關係，以更廣闊的視野，以更博大的胸懷。
本文作者：章舟，撲克內容團隊；如需轉載，請聯繫撲克作者君（ID：puoker）授權。更多精彩內容，請下載撲克財經App（iOS及安卓版本均可下載）。
繼推出史上最貴iPhone之後，蘋果的新品發布會再次吸引了全世界的眼球。尤其令“果粉”們歡呼，尖叫的是新款MacBook Air的問世。有人驚呼“ MacBook Air又回來了”。
此次發布的最新款MacBook Air，除了滿滿的黑科技之外，另外一大亮點就是——環保！為了突出新產品“環保”的特點，蘋果可謂費盡心思。
性能更強大，但也更輕更薄：體積縮小 17%，機身厚度僅有 15.6mm，厚度減少 10% ，重量僅 2.75 磅重（約 1.25 千克），製造也很環保（100% 循環利用鋁材料）。按照蘋果方面的說法，這是最環保的MacBook。
此外，與全新 MacBook Air 一樣，全新Mac Mini材質上用的是鋁合金材質，並實現了 100% 可回收利用。可見，一向注重環保的蘋果，此次又大打環保牌，並將其作為產品的新亮點。
不僅蘋果，每一款新品電子產品的發布，都意味著大批量的舊款產品面臨集體“失業”，它們將何去何從？舊電子產品拆解產生的一系列垃圾，對環境造成的巨大汙染又由誰來買單？
正因為此，蘋果公司早已從業務運營的每一個環節來著手應對這些問題。在從產品銷售中賺得盆滿缽滿的同時，蘋果也為愛護地球做了一點微小的貢獻。正如蘋果的那句廣告語“為了減少對地球的索取，我們增加了對自己的要求。”
關於鋁的回收利用，其實是老生常談的話題了，自電子產品盛行以來，關於這方面的汙染就數不勝數，而到如今，電子垃圾對我們生活造成的危害已經到了不能忽視的程度，不僅造成了資源的消耗，而且造成了巨大的環境汙染。蘋果之所以如此重視環保工作，除了對本身品牌形象的提升外，也為我們科普了這方面的知識。而此次蘋果發布會大打“環保牌”的背後，涉及鋁產業鏈的哪些方面？蘋果又是怎麽回收鋁的？下面我們就從鋁的應用史開始，帶大家走進鋁的世界。
1
傳統的電解鋁生產方法
鋁，符號Al，是地殼中豐度第三的元素（排在氧和矽之後），也是豐度最高的金屬元素。鋁的密度為2.7克/立方厘米，而鋼鐵的密度約為8.9克/立方厘米，因而同體積下，鋁的品質只有鋼鐵的三分之一不到，這在對重量要求很高的場合是非常寶貴的。
但是說來有意思，與其他金屬不同的是，人們開發利用金屬鋁的歷史卻並不是很長，只有區區的幾百年，和金、銀、銅、鐵等數千年的歷史不可同日而語。古代所說的“五金”便是指金、銀、銅、鐵、錫五種金屬，難覓鋁的蹤跡。何也？
中學化學知識還沒忘光的朋友，都會記得這張金屬活動性次序表：
從這張圖可以看出，在常見金屬中鋁的活動性居第五位，僅次於前面幾個“暴脾氣”（和水都能起反應的主，回憶下金屬鈉放到水裡的場景，真叫一個恐怖）。
鋁的脾氣雖然沒有鈉那麽火爆，但是性質同樣非常活躍，很容易和氧氣反應：把表面光亮的鋁條暴露在空氣中，很快就生成一層灰暗的氧化膜。不過這層膜有一個好：非常致密，阻礙了內部的鋁同氧氣進一步反應。
不但如此，鋁還有一個非常有意思的性質：酸鹼通吃。作為常見金屬中唯二（另一是鋅）的兩性元素，導致其既不耐酸，也不耐鹼，因而很難被提煉出來，無怪乎在漫長的歷史時期中，鋁一直未能被人們廣泛應用。
相傳，在法國皇帝拿破侖三世的宴會上，餐桌上的用具幾乎全是用銀製成的，唯有他自己用的那一個碗卻是鋁製品。為顯示自己的富有和尊貴，他還令人給他製造了一頂比黃金冠更名貴的王冠——鋁王冠。
其實不只有拿破侖三世對鋁如此執著，美國首都華盛頓那座埃及式的方尖石碑，頂部的奔奔石沒有使用傳統埃及的黃金，而是用的當時世界上最大的一塊鋁錠。按照當時鋁的價格，這塊鋁錠可謂是稀世之寶，價值不亞於鑽石。可見鋁在當時是有多麽的珍貴。
雖然鋁的價格昂貴，但由於其性能優良，又難以替代，人們還是展開了美好的夢想。俄國作家車爾尼雪夫斯基曾在他的小說《怎麽辦》中寫到：終有一天，鋁將代替木材，甚至可能代替石頭。看，這一切是多麽奢侈，到處都是鋁。
夢想總是要有的，萬一實現了呢？
奢侈與否，說到底還是取決其冶煉難易程度。當一種東西可以被大量生產時，自然也就“舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”了。昔日貴族的奢侈，早已成為生活的日常，從“無價之寶”變為了白菜價。而這，要感謝電解鋁技術的發明。可見，科學技術確實是第一生產力。
1884年，在美國奧伯林學院化學系，有一位叫做查爾斯·馬丁·霍爾的青年學生，應用電解熔融狀態的氧化鋁來冶煉鋁，這就是中學化學課本上所說的電解製鋁法。
氧化鋁的熔點很高（2050℃），所以他在氧化鋁中加入了一種能夠溶解氧化鋁，而又能降低其熔點的材料——冰晶石（Na3AlF6），使得冰晶石與氧化鋁混合體系的熔點僅在930℃～1000℃之間，而且冰晶石在電解溫度下不被分解，並有足夠的流動性，有利於進行電解。
霍爾採用瓷坩堝，碳棒（陽極）和自製電池，進行電解時，觀察到有氣泡出現，但卻沒有金屬鋁析出。他推測，電流使坩堝中的二氧化矽分解，於是他對電池進行改裝，用碳作坩堝襯裡，又將碳作為陰極，從而解決了這一難題。
同時，法國化學家埃魯也在同年發明了相同的煉鋁法。
電解法使得冶煉鋁的成本大幅度降低，從而使得鋁成為工業上普遍應用的材料，130多年後的今天，工業上依然採用這種方法電解鋁。昂貴鋁的年代一去不複返了。
但可惜的是，由於當時美國的工業化尚未完成，俄亥俄州仍以農業為主導產業，霍爾的這一重大發明並未引起足夠的重視。科學發現固然仰望星空，但填飽肚子才是腳踏實地。
無奈之下，霍爾來到當時美國的工業重鎮匹茲堡，與著名的冶金學家阿爾弗萊德·E·漢特（Alfred E. Hunt）合作，於1888年共同參與創立了Reduction Company of Pittsburgh公司，並從1907年起改名為全美鋁業(Aluminum Company of America，縮寫Alcoa)，它長期壟斷了鋁製品市場。至今仍是世界知名的鋁業巨頭。
值得一提的是，在111年後的今天，與蘋果和力拓合作，率先實現了煉鋁技術的又一次重大突破的，竟然就是這家開創了電解鋁的百年企業。具體如何，且聽後文分解。
順便提及一下，這位發明家和中國也有著深厚的歷史淵源：他的姐姐曾經在中國傳教，他去世後，部分遺產被捐出。當時，位於北京的燕京大學校長司徒雷登了解到他在遺囑中聲明“遺產中一部分要用於研究中國文化”，因而親自活動，成功說服哈佛大學與燕京大學合作，在1929年成立哈佛燕京學社，並設立燕京學社北平辦事處。著名漢學家費正清，就曾經受到燕京學社的資助。
歷史，總是充滿了驚人的巧合。
用這種電解鋁法生產鋁，需要大量高純度的氧化鋁。那麽氧化鋁怎麽生產呢？工業上廣泛應用的是拜耳法。
拜耳法1887年由奧地利工程師卡爾·約瑟夫·拜耳發明，是一種工業上廣泛使用的，從自然界鋁土礦生產氧化鋁的化工過程。
拜耳法的基本原理並不複雜：利用氧化鋁“酸鹼通吃”的性質，用濃氫氧化鈉溶液將氫氧化鋁轉化為鋁酸鈉，通過加水稀釋，和添加氫氧化鋁晶種使氫氧化鋁重新析出（也可通入酸性的二氧化碳氣體，促進氫氧化鋁析出），剩餘的高濃度氫氧化鈉溶液重新用於處理下一批鋁土礦，實現了連續化生產。今日，世界上95%的鋁業公司都在使用拜耳法生產氧化鋁。下圖就是拜耳法的全過程。
從鋁的冶煉過程可以看出，煉鋁是高耗能行業。在電解鋁的成本構成中，電力成本大約佔40%，每噸電解鋁的耗電量鋼彈13500度。同時，尤其是從氧化鋁電解到鋁的過程中，由於使用了石墨電極，又是在高溫下反應，因而不可避免產生大量的二氧化碳溫室氣體，對全球變暖的作用不可低估。
正因為如此，作為用鋁大戶的蘋果，推出了減少溫室氣體排放的計劃。現在，蘋果將聯合美國鋁業 (Alcoa，就是電解鋁技術發明者參與創立的這家企業) 和力拓鋁業 (Rio Tinto Aluminum) 這兩大鋁業巨頭成立一家名為 Elysis 的合資企業，研發革命性的“無碳鋁”冶煉技術，減少冶煉過程中的溫室氣體排放。就在今年5月，“無碳鋁”首次煉鋁成功，意味著傳統的石墨電極將走入歷史。
神秘的導電材料
新技術採用了更加先進的導電材料以取代石墨電極，而新材料是化學惰性的，不會與氧氣反應，壽命將比傳統石墨電極提高30倍，氧化鋁中分解出的氧氣將能夠直接排放，二氧化碳變成氧氣，是不是一聽就很環保？據這家公司官方消息，這種技術有望在2024年進入商業化生產，到時煉鋁行業就真正實現“零排放”了！不過由於商業秘密的原因，這種材料的具體成分還不得而知。
蘋果在鋁生產上所做的環保努力並不止這一件：2017 財年，由於鋁金屬生產工藝的改良，以及供應商改用可再生能源，蘋果將溫室氣體排放量減少了 260 萬噸。
Elysis的工人正在煉鋁，圖自蘋果。
2
資源的消耗——鋁的回收
雖然環保煉鋁法減少了溫室氣體的排放，但無法減少對自然資源的開採。
鋁資源屬於礦產資源，而礦產資源是不可再生資源，也就是說，我們用一點就少一點；同時正如前文所言，鋁的冶煉屬於高耗能、高汙染行業，對環境的不良影響顯而易見。因而無論是從經濟角度，還是環境角度，回收鋁都是非常有意義的工作。
正因為如此，鋁的回收已經形成一項產業。無論是易拉罐，還是鋁板材，都形成了龐大的回收產業鏈。正因如此，小區樓下才會響起此起彼伏的叫賣聲。
雖然鋁的回收比例整體而言相當高，但全球鋁回收業的發展並不均衡。
在許多發達國家中再生鋁產量與原鋁的比重已經超過了50%，日本更鋼彈99%以上。根據全球著名金屬行業分析機構CRU的統計，在2008年的時候，全球的廢鋁供應量大概在1700 萬噸左右，這個數字在2016年上漲到了2500萬噸，上漲了46%。這一上漲的趨勢將會持續。CRU的數字顯示，在2020年的時候，全球廢鋁供應量達到2900萬噸，而這個數字在2025年的時候，會繼續增加到3400萬噸。
在2008年，西歐和美國的廢鋁供應量佔據了全球廢鋁供應量的半壁江山，53%；在2016年，來自於這些國家和地區的廢鋁隻佔全球廢鋁供應量的大約36%。在同一時間段內，中國的廢鋁供應是從 2008年的僅佔全球廢鋁供應量的17%上漲到了2016年的34%，並且中國的廢鋁貢獻率還在逐步加快。
按全球平均水準計算，廢鋁回收率最高的行業是建築和汽車行業，都達到了90%以上，其次是飲料罐行業，為63%。
也就是說，你喝的100罐易拉罐飲料中，平均有63罐是用別人喝過的易拉罐製造的。沒準，上面可能還留有組成上一個人嘴唇的分子。
然而不管是回收易拉罐，還是建築物上的鋁架，能直接用來製造蘋果產品麽？非也！
正如文章一開頭提到的，鋁是一種極活潑的金屬，表面極易氧化而失去光澤，因而這樣的普通再生鋁遠遠滿足不了蘋果的加工工藝要求。想象一下，你願意接受一台表面黯淡無光的ipad，iPhone或是MacBook麽？那也太掉蘋果的價了吧。
蘋果在製造產品的過程中，使用的是高等級的材料，以使產品既堅固耐用，又極具美感。蘋果發現，回收鋁的最佳來源之一正是自身的產品和工藝流程。目前，保持鋁達到此品質水準的唯一方法便是保持單一純淨的材料流，而不是像回收機構中常見的那樣與其他等級的廢鋁混合。而廢品回收站裡回收來的鋁顯然屬於“大雜燴”，無法滿足這種要求。
怎樣解決這個問題呢？蘋果面對的挑戰是，回收鋁的同時，要保持其品質不會降低。環保和性能，缺一不可。唯一的辦法是，從被回收的蘋果產品中再利用！把過時產品中的鋁提取出來，賦予其新的生命。
3
浴火重生：全靠拆解機器人
將一部螢幕碎成渣渣的 iPhone拿去回收，提取出裡面的鋁製材料，應該怎麽做？
你的想象可能是這樣的：
破碎法是現在最常用的回收方式。一般而言，這部手機可能會先被粗暴地破壞，再由人手或用機器將可回收的組件分離。這種方式最終能回收的材料有限，而且往往品質會受影響，無法滿足以要求嚴苛著稱的蘋果。
但現在，蘋果有了拆解機器人 Daisy，在蘋果，手機的回收全靠它：
蘋果最新的拆解機器人 Daisy，圖自蘋果
Daisy 是蘋果的第二代拆解機器人，長約 30 英尺（約 9 米），由 5 個機械臂和傳輸帶組成。跟粗暴直接的破碎法不同，Daisy 可以更細致地拆解和分揀各種組件，每小時最快可以拆解 200 部 iPhone。有了它的幫助，包括鋁殼在內的更多有價值材料可以得到回收。《富比士》一位記者的報導詳細記錄了 Daisy 的拆機過程。
在一位工作人員將舊 iPhone 放入漏鬥後，Daisy 會先通過視覺識別算法，判斷該 iPhone 的型號和彎曲程度。彎曲程度不多於 10 毫米，才可以繼續進行拆解。
Daisy 的拆解過程，圖自蘋果
拆解的第一步是手機螢幕，然後是聽筒等組件。拆解電池的時候， Daisy 會先用零下 80 度的溫度將電池冷凍，再將它跟粘合劑分離。之後拆解電路板，讓 iPhone 呈 90 度垂直地面，分離攝影頭、揚聲器等組件。
工作中的 Daisy，圖自蘋果
到最後會有兩個工作人員幫忙善後：一個清理機身外殼，另一個將零碎的組件分類。其中有價值的材料將會被送往回收機構進行回收。至此，一部被淘汰的iPhone才真正實現了“變廢為寶”。
蘋果最新的拆解機器人 Daisy 能以極其創新且高效的方式回收 iPhone 中更多有價值的
材料。相比之下，破碎法等現有的技術只能回收有限的幾種材料，並且往往會影響其品質。
Daisy 每小時最多可拆解 200 部 iPhone，並拆除和分揀各種組件。在它的幫助下，不但可以回收傳統回收機構無法處理的材料，而且回收品質更高。通過精心拆解蘋果的產品，能夠將各種組件和材料直接送往可以回收重要材料的回收機構。隨後，這些材料將回歸二級材料市場，實現閉環供應，從而減少對地球資源的開採需求。
主機板、揚聲器、後置攝影頭和機身外殼等組件會分類回收，圖自蘋果
在加強回收利用的同時，蘋果也正在對產品設計作出改變，減少需要的材料用量。例如，蘋果改變了製造 12.9 英寸iPad Pro 機身的方式，以片材鍛造設計取代擠壓工藝，使鋁金屬的需求量銳減了 73%。2015 年以來，儘管銷售額不斷增加，但蘋果全部產品的原鋁消耗量已經減少23%。
4
金屬回收，任重而道遠
蘋果之所以在回收上不遺余力，固然是企業社會責任的體現，但也需要考慮企業的承受能力。
我們生活在科技日新月異的今天，早已習慣了各種電子產品，習慣了快速的更新換代，並不以為意，但我們不知道的是，以國內的手機來說，我國每年光淘汰的廢舊手機約有20億部，而且每年在以2到4億部的數量增長，每年產生的廢舊手機首尾相連可以環繞地球一周。
在一眾手機廠商中，為何只有蘋果有能力率先舉起環保的大旗？其實原因很簡單：蘋果賺錢的速度實在太恐怖了，宛如一台開足馬力的印鈔機，這才是蘋果環保最有力的後盾。
作為一家企業，從商業的角度來說，蘋果完全可以不去增加研發成本，不去開發環保材料，因為這部分的成本對企業來說絕對是額外的支出。蘋果這麽做，無疑為電子產品廠商樹立了一個榜樣。
我們先來看一看蘋果發布的2018財年Q4財報，財報數據簡直可以用“亮眼”來形容：本季度蘋果賣出公司歷史上第20億台IOS設備，營收629億美元，同比增長20%，遠超華爾街分析師平均預期的612億美元，淨利潤141億美元，同比增長32%；每股攤薄後盈利2.91美元，同比增長41%。
高額的利潤，是蘋果不遺余力投入環保的最大底氣。相比之下，國內的電子產品廠商們，有這樣的底氣麽？
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