2022全面电动化的汽车资源风险评估和效率研究.docx
面向全面电动化的汽车资源风险评估和资源效率研究2022.8内容目录1 .研究背景与政策现状11.1. 研究背景11.2. 国内外政策现状21.2.1. 国外政策21.2.2. 国内政策51.3. 资源风险和资源效率研究现状101.3.1. 关键金属的物质存量核算101.3.2. 关键金属的资源风险111.3.3. 资源风险应对策略121.4. 研究必要性131.4.1. 研究内容131.4.2. 研究必要性141.4.3. 研究目的142 .研究方法与范围152.1. 研究边界范围152.2. ¾Jf5>152.2.1. 方法论152.2.2. 技术路线图162.2.3. 情景设置与关键参数设置163 .新能源汽车产业发展分析173.1. 中国新能源汽车销量预测173.2. 全球新能源汽车销量预测174 .锂、镇、钻资源供给研究194.1. 我国锂、银、钻资源供给研究194.1.1. 我国锂资源供给研究194.1.2. 我国银资源供给研究204.1.3. 我国钻资源供给研究214.2. 全球锂、银、钻资源供给研究224.2.1. 全球锂资源供给研究224.2.2. 全球锲资源供给研究244.2.3. 全球钻资源供给研究265 .锂、镇、钻资源需求研究285.1. 锂、银、钻资源需求研究方法285.1.1. 新能源汽车行业锂、银、钻资源需求研究方法285.1.2. 其他行业锂、银、钻资源需求研究方法305.2. 中国锂、银、钻资源需求预测305.2.1. 新能源汽车行业锂、银、钻资源需求预测305.2.2. 中国全行业锂、银、钻资源需求预测325.3. 全球锂、银、钻资源需求预测345.3.1. 新能源汽车行业锂、银、钻资源需求预测345.3.2. 全球全行业锂、银、钻资源需求预测366 .锂、银、钻资源回收研究386.1. 锂、银、钻资源回收研窕方法386.2. 中国锂、银、钻资源回收量预测407 .新能源汽车行业锂、银、钻资源物质流分析438 .锂、银、钻资源风险分析458.1. 锂、银、钻资源供需不平衡风险458.1.1. 我国锂、银、钻资源自身供需关系分析458.1.2. 全球锂、银、钻资源供需关系分析478.1.3. 我国整体锂、银、钻资源供需研究498.1.4. 我国锂、银、钻进口资源需求与国外资源供给关系分析.518.2. 锂、银、钻资源对外依存度风险53821.锂、银、钻资源对外依存度计算方法538.2.1. 锂、锲、钻资源对外依存度结果5483锂、银、钻资源风险分析小结559 .锂、银、钻资源效率分析569.1. 锂、馍、钻资源效率分析方法569.2. 锂、银、钻资源利用次数分析579.3. 锂、锲、钻资源单位资源能源载荷量分析5810 .锂、镖、钻资源风险应对策略研究6010.1. 锂、银、钻资源风险应对策略敏感性分析6011 .政策建议6211.1. 政府层面风险应对建议6211.2. 行业层面风险应对建议6411.3. 企业层面风险应对建议6412.研究结论64表目录表1-1各国汽车电动化的资源风险管理现状3表12汽车产业中长期发展规划关于新能源汽车的主要内容7表1.3中国关于新能源汽车的相关法规8表14新能源汽车动力蓄电池的相关法规10表1-5资源风险与资源效率研究现状12表2-1保守情景与理想情景设置17表4-1中国锂资源储量分布情况19表4-2中国锲资源储量分布情况20表4-3中国钻资源储量分布情况21表4-42020年全球锂资源储量及开采量23表4-52020年全球银资源储量及开采量25表4-62020年全球钻资源储量及开采量27表6-1动力蓄电池寿命设置39表6-2动力蓄电池回收相关参数设置40表10-1各风险应对策略于2020-2060年较基准线一次资源需求累计降低量60图目录图1-1全球不同地区的新能源汽车保有量(从20102020年)1图12中国新能源汽车销量(20102020年)13016图13中国新能源汽车保有量(20142019年)f3016图1-4我国新能源汽车动力蓄电池装机量(20132020年)7图21ISO14040标准LCA的技术框架15图22材料的生命周期物质流16图2-3研究技术路线图16图3-1中国新能源汽车销量预测17图3-2全球主要国家新能源乘用车销量预测18图3-3全球主要国家新能源商用车销量预测19图4-1中国锂资源储量分布图20图4-2中国银资源储量分布图21图4-3中国钻资源储量分布图22图4-4全球锂资源储量分布24图4-5全球锂资源开采量分布24图4-6全球6资源储量分布26图4-7全球银资源开采量分布26图4-8全球钻资源储量分布28图4-9全球钻资源开采量分布28图5-1我国新能源汽车行业锂资源需求量预测(LCE吨)31图5-2我国新能源汽车行业银资源需求量预测(吨)31图5-3我国新能源汽车行业钻资源需求量预测(吨)32图5-4我国全行业锂资源需求量预测33图5-5我国全行业银资源需求量预测(吨)33图5-6我国全行业钻资源需求量预测(吨)34图5-7全球新能源汽车行业锂资源需求量预测(LCE吨)35图5-8全球新能源汽车行业银资源需求量预测(吨)35图5-9全球新能源汽车行业钻资源需求量预测(吨)36图5-10全球全行业锂资源需求量预测(LCE吨)37图5-11全球全行业银资源需求量预测(吨)37图5-12全球全行业钻资源需求量预测(吨)38佟佟怪怪佟怪怪佟怪6-1资源回收模型技术路线图396-2我国动力蓄电池锂资源回收量及新电池循环锂占比416-3我国动力蓄电池银资源回收量及新电池循环镇占比426-4我国动力蓄电池钻资源回收量及新电池循环钻占比437-12020年与2035年新能源汽车行业锂资源物质流分析447-22020年与2035年新能源汽车行业镇资源物质流分析447-32020年与2035年新能源汽车行业钻资源物质流分析458-1我国锂资源自身供需曲线(LCE吨)468-2我国银资源自身供需曲线(吨)46怪佟怪怪佟怪怪佟怪怪佟佟怪怪佟怪佟佟怪佟8-3我国钻资源自身供需曲线(吨)478-4全球锂资源供需曲线(LCE吨)488-5全球银资源供需曲线(吨)488-6全球钻资源供需曲线(吨)498-7我国锂资源总供需(LCE吨)508-8我国银资源总供需(吨)508-9我国钻资源总供需518-10国外锂资源供给量与我国进口一次锂资源需求量关系(LCE吨)8-11国外银资源供给量与我国进口一次银资源需求量关系(吨).528-12国外钻资源供给量与我国进口一次钻资源需求量关系(吨).538-13我国新能源汽车行业锂资源对外依存度与进口资源需求量.548-14我国新能源汽车行业银资源对外依存度与进口资源需求量.558-15我国新能源汽车行业钻资源对外依存度与进口资源需求量.559-1锂资源利用次数579-2银资源利用次数589-3钻资源利用次数589-4锂资源单位资源能源载荷量(kWh/kgLCE)599-5银资源单位资源能源载荷量(kWhkg)599-6钻资源单位资源能源载荷量(kWhkg)6010-1不同风险应对策略下新能源汽车行业一次锂资源需求量变化(LCE吨)61图10-2不同风险应对策略下新能源汽车行业一次银资源需求量变化(吨)图10-3不同风险应对策略下新能源汽车行业一次钻资源需求量变化(吨)621.研究背景与政策现状1.L研究背景交通是全球能源消耗、资源消耗、污染物和温室气体排放的重要部门。全球交通行业的二氧化碳排放量逐年增加,是碳排放量第二大的部门(2019年二氧化碳排放量占全球的24%),也是城市空气污染的主要原因(全球由于交通运输的尾气排放造成的与环境细颗粒物(PM2.5)和地面臭氧引起疾病而死亡的人数分别占总人数的11.7%和11.4%)“2。近年来,各国政积极推广电动汽车来减少交通行业的能源消耗、资源消耗、温室气体排放和环境污染叫如图所示,在过去十年中,新能源汽车的存量在全球呈现指数性增长的趋势,2020年全球电动乘用车存量约1020万辆,是2019年的1.4倍"°】。其中,中国是全球最大的新能源汽车市场,2020年存量达451万辆,占全球电动汽车存量的44.2%,欧洲和美国紧随其后。欧盟针对汽车制造商制定二氧化碳排放标准,并立法为清洁车辆公共采购设定了成员国的最低标准,也大大推动了其电动汽车的普及UL法国、英国和瑞典等10余个欧洲国家提出了燃油车禁售声明,预计在2040年前这些国家所销售的新乘用车和轻型商用车将实现100%冬排放(车辆行驶阶段)。(syz)二圣-L运SMrG图1-1全球不同地区的新能源汽车保有量(从20102020年)此外,各国政府或行业协会针对于废弃电动汽车的处理处置也出台了一系列的管理政策。锂电池是电动汽车的关键设备。随着电动汽车的大力推广和普及,锂离子电池的使用增速势必呈现逐年上升的趋势,且电动汽车的锂离子电池往往在达到其最大使用寿命之前往往就被废弃,从而导致大量废弃锂离子电池进入城市垃圾流I。锂离子电池有很多有毒物质,例如重金属和有机电解质,会分解成有害气体,如醛和酮。因此处理不当,将对环境和人类健康造成严重风险。因此,合理处理处置废弃电动汽车,特别是锂离子电池成为各国政府汽车电动化普及的资源管理和利用的关键环节。12国内外政策现状1.2.1. 国外政策许多国家和区域出台了一系列法律法规来管理和回收废旧电动汽车,并取得了显著的效果(表1-1)u3j41O欧盟在管理废旧电动汽车及其锂离子电池上制定了较为先进和严格的规定。2000年,欧洲颁布了报废汽车回收的指令,并要求汽车制造商和消费者在2015年对于Ml和Nl这两种型号的汽车实现再利用+回收(recovery)达95%,以及再利用+回收(recycle)达85%的目标WL而在2006年,欧盟就出台了关于回收废弃锂离子电池的严格法规,要求其回收率必须在2012年达到25%,在2016年达到45%【。德国作为欧盟的先进国家,积极实施该指令,建立了废弃锂离子电池管理的生产者责任制度。另外德国在此基础上制定了本国的电池法令,要求电动汽车生产企业承担回收责任和费用。其他成员国如丹麦、瑞典和荷兰也积极参与其中,并达到指令的回收目标阙。在2020年,欧盟再次更新了关于废电池回收的指令,以2025年和2030年为时间节点,设置了三个目标,即中等,高等和理想目标,以望在2025年,废旧锂离子电池的回收率达65%以上【。2022年,欧洲议会投票通过欧盟电池与废电池法规最新修改版本(以下简称“新电池法”),将电池管控方式由指令上升为法规,更新了部分金属与电池的回收率要求,同时提出新动力蓄电池循环材料含量要求,该法规尚未正式发布与生效。在美国,没有关于具体的关于废旧电动汽车和动力蓄电池管理的联邦法规,但是有一些法律法规涉及到了对于电动汽车的管理,例如资源保护恢复法、清洁空气法、反汽车盗窃法以及模范消费者电池管理法案。电车回收行业的汽车回收协会运营一个信息网站,提供相关法规,以达到更严格的规定网。作为一个汽车和电子工业非常发达的国家,日本已经制定了几项法律来应对大量汽车和锂离子电池的产生,例如颁布了报废车辆回收法,以期在2015年后对于报废汽车的回收达到70%以上。根据2001年批准的促进资源有效利用法和2012年批准的促进废旧小型电子设备回收再利用法这两项法律,政府、制造商、零售商、消费者、加工企业和移动电话运营商都有责任回收废旧锂离子电池韩国在2017年出台了清洁空气保护法,指出消费者有义务返还电动汽车电池,并获得补贴,但是并没有对于其电池回收率做出明确的目标规定L加拿大政府没有对废旧锂离子电池的回收做出明确的规定,但是各个州颁布了严格的法律法规,例如英属哥伦比亚省和安大略省分别颁布电池回收法规,以望最终的电池回收率分别能达到75%和80%22,23)作为世界上最大的电池和汽车生产和使用国,中国也采取了必要的措施来应对这种情况24。表各国汽车电动化的资源风险管理现状国家法规名称发布时间管理部门主要内容管理要求欧洲关于报废车辆的指令2000/53/EC2000欧洲委员会汽车制造商和进口商以及最终用户对Ml和NI型号汽车进行回收利用2006年:再利用+回收(recovery):85%再利用+回收(recycle):80%2015年:再利用+回收(recovery):95%再利用+回收(recycle):85%关于废电池,废除2006/66/EC指令,修订2019/1020号条例2020年欧洲委员会建立基于延伸生产者责任制的电池回收系统中等目标:2025年锂离子电池回收率:65%;铅酸电池回收率:75%;Co,Ni,Li,CU和Pb的原料回收率:90%,90%,35%,90%和90%;对不可充电便携电池的技术参数和耐用性进行了设定。高等目标:2030年锂离子电池回收率:70%:铅酸电池回收率:80%:Co,Ni,Li,CU和Pb的原料回收率:95%,95%,70%,95%和95%:逐步淘汰不可充电的便携式电池。理想目标:2025年便携式电池回收率:75%;一般性便携电池完全淘汰。欧盟电池与废电池法规(草案)2020年发布;2022年更新欧盟委员会针对于动力蓄电池全生命周期和价值链;提出新动力蓄电池循环材料含量要求加入银信电池、其他废电池的回收率要求,更新Li的回收要求:银铭电池2025年回收率85%:Li在2026年与2030年回收率分别提升至70%与90%o新动力蓄电池循环材料要求:2030年Co、Pbs国家法规名称发布时间管理部门主要内容管理要求Li、Ni分别为12%、85%、4%、4%;2035年Co、Pb、Li、Ni分别为20%、85%、10%、12%;德国新电池法200692020德国政府关于废旧蓄电池的回收利用与欧盟类似目标和欧盟2006年的电池法令类似,但主要是电动汽车生产企业承担回收责任和费用。新法令颁布后,所有制造商统一通过德国ear官方办理注册申请。美国资源保护恢复法;清洁空气法;反汽车盗窃法美国政府;汽车回收行业协会在国家层面上没有直接管理废旧电动汽车的监管体系;但回收商收集的车辆信息由国家管理。电车回收行业的汽车回收协会运营一个信息网站,提供相关法规,以达到更严格的规定。无具体目标(目前95%的电动汽车进入回收路线,其中80%的材料被回收)模范消费者电池管理法案2014CaII2Recycle和电池回收公司联合立法法案未包含详细或严格的条款来解决电池收集和回收问题,且很多现有的州法律未包含具体明确的回收率目标实施后2年达到10%,五年达到20%日本促进资源有效利用法;促进废旧小型电子设备回收再利用法20012012主管大臣(经产省、国交省、农水省、财务省、原生劳动省和环境省大臣)鼓励制造商自愿收集和回收资源;政府、制造商、零售商、消费者、加工企业和移动电话运营商都负责回收废品对于电池的回收率并没有专门的法律规定报废车辆回收法2006日本政府对所有车辆(包括巴士、卡车等),但两轮车辆除外进行回收回收率:2005年一2009年:30%2010年一2014年:50%2015年后:70%国家法规名称发布时间管理部门主要内容管理要求韩国清洁空气保护法2017韩国环境管理部门消费者有义务返还电动汽车电池,并获得补贴没有关于电动汽车报废电池回收的规定加拿大英属哥伦比亚回收法(BCReg449/2004)2004英属哥伦比亚省环境管理部门回收所有类型的电池包括手机电池2012年电池回收率:25%;2016年电池回收率:45%;最终目标75%2002年固废转移行动2002安大略省环境管理部门转移危险和特殊的固废2012年电池回收率:25%;2016年电池回收率:45%:最终目标80%1.2.2. 国内政策为推广新能源汽车,我国于2009年启动了“十城千辆”工程,在20102013年共推广了新能源汽车11.14万辆(见图12)l251o2014年以后,随着国家和各地方新能源汽车相关法规、标准、直接和间接激励政策的强力推出同,新能源汽车进入大规模推广应用阶段。仅2014年一年的新能源汽车销售量即为过去四年的2.0倍。从2014年到2018年,中国的新能源汽车销量成线性增长趋势,到2018年中国新能源汽车销量达125.6万辆,是2014年的16.8倍。2018年之后,中国电动汽车市场处于一个稳定供需阶段,销量在120.6万132.09万辆之间Bl。值得注意的是,在过去的10年里,中国新能源汽车销售占比最大的是纯电动汽车,其占比在60.2%90.3%之间12刀。因此,中国居民的新能源汽车保有量,特别是电动汽车保有量,也呈现线性增加的趋势(见图1-3)。截至2020年底,新能源汽车保有量达492万辆,占汽车总量的1.75%;其中纯电动汽车保有量达400万辆,占新能源汽车总量的81.32%O2020年,新能源汽车产销分别完成136.6万辆和136.7万辆,其中纯电动汽车产销分别完成110.5万辆和111.5万辆,占新能源汽车的80.9%和81.6%。预计2025年将达到3500万辆左右也网。未来,中国乘用车交通系统电动化进程将进一步加快。到2025年新能源汽车的总销量将占当年汽车总销量的25%,预计将超过800万辆。而动力蓄电池的装机量随着电动汽车的推广也呈现指数性增长,从2013年约1.4GWh增长到2020年的270.7GWh(图1-4)。因此,我国针对于新能源汽车特别是电动汽车以及锂离子电池的管理包括推动产业发展,废物拆解,回收处理处置都制定了一系列的政策。1401.012010080604020(度)璃宸闿史新能源汽车=电动汽车电动汽车占比三七s'第3纪W至建上哥君 9 8 7 6 0.0.0.0.i,-111-0.5201020122014201620182020年份图1-2中国新能源汽车销量(20102020年)302014201620181.003年份图1-3中国新能源汽车保有量(20142019年)网300250200150100 qM0/ E 黑20132014201520162017201820192020年份图1-4我国新能源汽车动力蓄电池装机量(20132020年)】我国对于新能源汽车的回收行业管理是在现有框架下,结合新的发展规划开展的,且是在中国新能源汽车行业发展具有一定规模进行的资源风险管理。2017年,我国颁布了汽车产业中长期发展规划,提出了加快新能源汽车行业发展的政策,例如培养全球领先的新能源汽车企业,加快技术研发和产业化以及建立智能示范区等,并在规划目标中明确要求新能源汽车行业的绿色发展水平须大幅提高,即新能源汽车能耗处于国际先进水平,汽车可回收利用率达到95%(表2)6。2019年,我国首次在报废机动车回收管理办法和报废机动车回收拆解企业技术规范中添加了有关新能源汽车的内容,针对于报废新能源机动车的回收以及拆解的特殊事项进行明确规定,例如将动力蓄电池包完整交给具有资质的企业进行处理(表1-3)。目前,报废机动车回收管理办法正在制定中,将会对新能源电动车回收企业,特别是动力蓄电池回收企业的资质认定以及其管理、回收拆解和利用行为,进行进一步细化。2020年,进一步颁布关于新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)的规划,规划中明确指出要提高技术创新能力和构建新型产业生态,特别是发展电池技术和构建新型产业生态图】(表1-2)。表1-2汽车产业中长期发展规划关于新能源汽车的主要内容法规名称发布时间发布单位具体内容汽车产业中长期发展规划20I7年4月工信部;发改委和科技部指导思想以新能源汽车和智能网联汽车为突破口,引领产业转型升级规划目标关键技术取得重大突破:到2020年,培育形成若干家进入世界前十的新能源汽车企业;到2025年,新能源汽车骨干企业在全球的影响力和市场份额进一步提升法规名称发布时间发布单位具体内容中国品牌汽车全面发展:在新能源汽车领域形成全球创新引领能力绿色发展水平大幅提高:新能源汽车能耗处于国际先进水平,汽车可回收利用率达到95%重点任务发布实施节能与新能源汽车、智能网联汽车技术路线图,明确近、中、远期目标突破重点领域,引领产业转型升级。加快新能源汽车技术研发及产业化。加大新能源汽车推广应用力度。建设新能源汽车分布式利用可再生能源的智能示范区新能源汽车产业发展规戈IJ(20212035年)2020年10月总体思路坚持电动化、网联化、智能化发展方向,深入实施发展新能源汽车国家战略发展目标到2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,关键技术取得重大突破,安全水平全面提升。纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右重点措施提高技术创新能力,特别是电池技术的突破构建新型产业生态:支持生态主导型企业发展;促进关键系统创新应用(动力蓄电池高效循环利用体系)表1-3中国关于新能源汽车的相关法规法规名称发布时间发布部门管理要求报废机动车回收管理办法2019年5月首次在报废机动车回收管理的专项法规中提出机动车生产企业承担生产者责任的管理要求,推动确立生产者责任延伸制度的实行依据;提出报废新能源机动车回收的特殊事项,另行制定管理规定,为后续相关政策体系的完善提供了依据。报废机动车回收拆解企业技术规范2019年12月新增电动汽车回收拆解技术规范内容。新增报废电动汽车回收拆解场地、设施设备、技术人员、存储、拆解等技术要求;与实施细则衔接,规定从报废电动汽车上拆卸下来的动力蓄电池包(组)完整交售给具有资质的动力蓄电池回收利用企业进行处理,禁止进一步拆解,并接受生产企业技术指导。报废机动车回收管理办法实施细则2020年7月提出报废新能源汽车动力蓄电池回收相关管理要求。向回收拆解企业提供报废机动车拆解指导手册;机动车所有人应当书面说明情况,并对其真实性负责;回收拆解企业应当将报废新能源汽车及其动力蓄电池相关信息录入“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”系统。回收拆解法规名称发布时间发布部门管理要求企业应当按照国家对新能源汽车动力蓄电池回收利用管理有关要求,加强动力蓄电池回收利用全过程安全管理。拆卸的动力蓄电池应当交售给新能源汽车生产企业建立的动力蓄电池回收服务网点或从事废旧动力蓄电池综合利用的企业。生产企业未向回收拆解企业提供技术支持:责令改正,并处1万元以上3万元以下的罚款;回收拆解企业违反动力蓄电池回收管理有关规定:责令改正,并处1万元以上3万元以下的罚款。HJ348报废机动车回收拆解企业建设运行标准修订中增加对新能源汽车方面的内容要求同样,对于新能源汽车动力蓄电池(锂离子电池)的回收管理的起步也相对较晚。在电子行业发展初期,大部分的法律法规都是针对于铅酸电池的。而随着手机和纯电动车等设备的普及,与锂离子电池相关的管理规定也开始逐步出台(表1-4)。在2015年,废弃电器电子产品回收处理管理条例中首次将废旧锂离子电池正式纳入到回收处理的范围内。2016年1月和3月,我国颁布了电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策和废电池污染防治技术政策,分别对废旧电动车汽车的回收利用和污染防治技术进行了规定阳网。2018年2月,工信部等七部委联合制定了新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法,强调汽车制造商应承担动力蓄电池回收的首要责任,对动力蓄电池进行全生命周期管理函】。随后,工业和信息化部于2018年7月发布了新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定,要求建立国家监测和新能源汽车动力蓄电池回收利用可追溯综合管理平台,对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收利用全过程进行可追溯管理印】。2018年7月,工信部等七部委发布关于开展新能源汽车动力蓄电池回收试点工作的通知,确定北京、上海、江苏等为试点地区,这标志着我国动力蓄电池回收已进入大规模实施阶段口叫在这种情况下,各大重点城市根据当地动力蓄电池的发展状况,补充或出台相关的地方法规,推动动力蓄电池回收标准化。截至2018年底,29个省的109家相关企业已被纳入废电器电子产品处置资金补贴清单。2020年4月29日,第十三届全国人民代表大会常务委员会第十七次会议对中华人民共和国固体废物污染防治法进行了修改并通过,自2020年9月1日起施行。本次修正案主要新增内容包括建立固体废物(含废资源库)污染防控信用记录制度,将违法信息纳入国家信用信息共享平台并予以公示,并明确了中国将逐步实现固体废物零进口阳】。为了实现固体废物进口管理的修改内容,生态环境和其他三个部门发布了相关事项的通知,全面禁止进口固体废物,并将从2021年1月1日生效4。L表1-4新能源汽车动力蓄电池的相关法规法规名称发布时间发布部门管理要求废弃电器电子产品回收处理管理条例2015年2月发改委;环保部;工信部;财政部;海关总署以及税务总局废锂离子电池正式纳入到回收处理范围内电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策2016年1月发改委;环保部;工息部;商务部以及质检总局对废旧电动汽车电池回收利用进行了规定废电池污染防治技术政策2016年3月环保部对废锂离子电池污染防治技术进行了规定新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法2018年8月工信部、科技部、环保部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局汽车厂商应承担动力蓄电池回收的主要责任新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定2018年8月工信部必须建立新能源汽车国家监测和动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台关于新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知2018年7月工信部确定部分试点地区和试点企业开展动力蓄电池回收试点工作中华人民共和国固体废物污染环境防治法2020年4月人大常委建立固体废物(含废锂电池)污染防治信用记录制度关于全面禁止进口固体废物有关事项的公告2020年11月生态环境部、商务部、发改委、海关总署禁止以任何方式进口固体废物13资源风险和资源效率研究现状目前,全球,特别是中国,正处于一个向新能源汽车,特别是电动汽车过渡的阶段。因此,在未来,电动汽车的大量普及会带来锂、锲、钻等关键资源的需求量大量提升。我国/全球资源够不够支撑交通行业全面电动化?我国未来在全面电动化之路上会面临怎样的风险?通过提高电动汽车的资源效率是解决资源风险的一个十分有前景的方案。目前不少研究者就提高电动汽车的资源效率进行了一系列的研究,主要是三个方面:13.1.关键金属的物质存量核算了解电动汽车行业发展的所需的战略性金属资源存量,尤其是锲钻锂,对于整个行业的发展是十分必要的。从锂的物质存量来讲,Sun等(2018)使用动态物质流的方法分析了全球尺度的19942015年金属锂的产生和消费量,估算得出锂在2015年的在用存量达到了29Kt,且主体应用于陶瓷、玻璃和电池上141各个国家也分别估算了本国的金属锂的存量和使用量。Miatto等(2020)使用物质流的分析方法估算了美国1910-2016年期间的金属锂消费量,结果发现2016年的金属锂的使用量为6.5Gg,其中应用于电池的金属锂约占43.1%阳。Hao等(2017)使用物质流的分析方法,估算得2015年中国碳酸锂当量消费量为86.7Kt,占全球总量的50%o剩余的锂在用库存体现在电动汽车、消费电子产品、润滑油和玻璃/陶瓷中网。LiU等(2021)通过自下而上的物质流分析方法估算了中国锂离子电池的消费量,发现自20002018年,中国锂离子电池消费量从1.4Kt增加到了547.1Kto用于生产电池消耗的锂和钻累计为61.8Kt和247.6Kt0且2015年之后电动汽车成为锂和钻消费增长的主要推动力,但值得注意的是锂离子电池的回收率仅不到10%【44,45。从锲的物质存量来讲,Nakajima等(2017)使用物质流的分析方法从全球尺度估算了2010年金属银的库存量为29000Kt,其中,中国,美国和日本是库存量最大的三个国家,分别占总量的18%,11%以及&1%1的。而Zeng等(2015)则研究了中国镇的物质流,发现金属银在2015年消费量达IOlOKt,且只有30%的银被进行回收阳】。从钻的物质存量来讲,SUn等(2019)使用动态物质流的方法估算全球2015年在用钻存量为220Kt,其中钻回收的主体是在电池上网。Chen等(2019)则指出截止到2016年中国钻在用库存已超过140Kt,其中电池中钻含量约占77%,但钻的回收率一直保持在很低的水平,过去几十年不到20%,491o1.3.2.关键金属的资源风险为满足电动汽车的发展,材料供应链的限制尤其是其资源存量的限制也被考虑了进来,比如电池级石墨、电动汽车锲、钻和锂以及电机所需稀土元素(镐,僦,错和钛)1501O有学者针对于限制电动汽车电池发展关键的七种金属进行了研究,结果发现,锂、银、钻、钮、镉、铅和稀土元素在1999年的全球存量分别为64,0.60,46,4.5,10,3.4和IOTg,且锂镒离子电池受到资源的约束相对较小,其材料库存可满足120亿万辆电动汽车的制造LOlafSdottir和SVerdr叩使用WC)RLD7模型评估了18502200年全球尺度金属银长期供应的可行性,结果发现,目前银的可开采量在650-750百万吨之间,在2050年其开采率达到最大值,而在2130年原生银资源则会处于一个枯竭的状态【52】。Zeng等(2018)通过物质流和情景模拟的方法对1950-2050年中国银资源供应的可持续性进行了评价,指出中国己查明的银资源仅能维持中国产业到2017年,而银的使用量在20202022年会在中国达到利用高峰,因此考虑到中国每年5%的应用增长和银进口的不断增加,要求国内的银金属银的回收达到90%以上,以满足中国对于银资源的需求网。Chen等(2019)指出根据情景模拟,预计到2022年左右,中国的钻累计需求量将超过中国的钻资源储备基数。1.3.3.资源风险应对策略由于受到材料供应和环境影响相关的风险,电动汽车的发展极度依赖于被确定为关键元素的材料。新技术提供了最有希望的策略来大幅减少对关键金属的依赖,但可能导致负担转移,例如其他金属需求的增加。为避免后者,技术发展应与有效的回收系统相结合"U回收和二次利用关键金属材料能够极大地提高电动汽车的制造潜力和制造容量。完善循环经济战略,可成功应对整个电动汽车供应链当前和未来的资源挑战。Abdelbakyetal.,(2021)通过物质流分析和情景模拟的方法分析关键金属材料在电动汽车电池不同生命周期阶段的流动,预测到2040年,欧盟电动汽车库存将在727800万辆之间,而将会有31100个电池(125GWh)被进行二次利用。其不确定性有一定程度归因于废弃电池的潜在二次使用15叫ElShkaki(2020)使用动态物质流分析模型去分析九个模拟情景下的电动汽车的市场份额、材料含量、寿命及材料回收,结果发现,延长电动汽车的使用寿命以及使用多种类型的电池可降低与关键金属存量相关的风险叫Watari等(2019)通过动态物质流模型估算在当前回收率的情况下,到2050年,电动汽车的发展将会导致额外的300Mt的CO2产生,并通过情景模拟发现,将回收率提高至80%则可大大促进电动汽车的引入ML相关研究如表1-5所示。表1-5资源风险与资源效率研究现状作者(年份)研究内容主要方法相关结论数据来源Sun等(2018)全球金属锂存量估算动态物质流锂在2015年的在用存量为29Kt自统计年鉴、相关文献及各国数据库Miatto等(2020)美国金属锂消费量动态物质流2016年的金属锂的使用量为6.5Gg美国地质和矿业调查局、统计年鉴以及联合国商品贸易统计数据库Hao等(2017)中国碳酸锂物质流2015年中国碳酸锂当量消费量为86.7Kt政府部门的数据Liu等(2021)中国锂离子电池消费量动态物质流18年间,锂离子电池消费量增加了近390倍官方统计数据和调查数据Nakajima等(2017)全球尺度金属银的库存量物质流2010年金属银的表观消费量为2100KtCEPn产品级国际贸易世界数据库Zeng等(2015)中国金属银库存量物质流金属银在2016年消费量达1090Kt统计年鉴以及相关参考文献SUn等(2019)全球金属钻存量动态物质流全球2015年在用钻存量为220Kt相关的行业研究报告和参考文献Chen等(2019)中国钻在用库存物质流2016年中国钻在用库存已超过140Kl相关的行业研究报告和参考文献Andersson和Rade(2001)电池发展关键的七种金属的可使用量静态物质流锂、银、钻、钮、镉、铅和稀土元素在1999年的全球存量分别为64,0.60,46,45,10,3.4和IOTg统计年鉴,行业标准和相关参考文献Olafsdottir和Sverdrup(2021)评价1850-2200年全球尺度金属银长期供应的可行性WORLD7模型银的可开采量在650-750百万吨之间,在2050年其开采率达到最大值统计年鉴和相关参考文献Zeng等(2018)评价1950-2050年中国镇资源供应的可持续性物质流和情景模拟中国已查明的锲资源仅能维持中国产业到2017年,而镶的使用量在2020-2022年会在中国达到利用高峰政府网站和相关文献Chen等(2019)估算中国1994-2016年