- 再生资源产业绿色发展研究:基于再生铅的点、链、网视角
- 田西
- 2849字
- 2025-04-05 07:16:56
二 典型再生资源循环产业的发展态势
再生资源产业在我国发展方兴未艾,随着各类资源回收量迅速增长,相关的评价方法与管理研究也在不断增加和深入。但由于再生资源种类繁多且特征差异较大,有必要抓住一种典型再生资源,围绕其具备的经济价值与环境影响这类典型特征展开深入的研究,并在形成系统化的模型后,将其推广到更多的再生资源中。在循环过程中,应实现既经济又环保,关乎资源循环产业绿色发展的目标。废铅的经济价值较高,且目前回收行业的污染问题较严重,本书以再生铅为代表,对再生资源产业的绿色发展进行探讨。
全世界生产的精铅主要用来制造铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的铅消费总量占到了精铅产量的80%以上,美国铅消费量用于制造铅酸蓄电池的比例由2008年的88%增长至2010年的95%。铅的传统用途为制造铅酸蓄电池、涂料、管材、密封件、焊料、汽油添加剂等,但由于铅对人体的毒性,其在涂料、焊料、汽油添加剂等大部分领域的使用量迅速减少。铅酸蓄电池是人类发展历史上最为悠久的二次电池,是世界上第一个被商业化应用的可再充电池,自1859年由法国物理学家普兰特发明以来,已经在人类经济社会存在了160年。这期间,人类在产品技术研发方面取得了显著的进步,包括其产品种类的增加、产品电气性能的提升。铅酸蓄电池在交通、通信、电力、航海等领域发挥了重要作用。因此,铅酸蓄电池目前已成为世界上被广泛使用的一种化学电源。铅酸蓄电池具有低廉的成本、稳定的性能,与其他电池相比具备较强的优势。铅酸蓄电池已经发展成为世界上产量最大的电池产品,2013年生产量占电池行业总量的50%,占充电电池产量的70%,即便是欧美日等世界上发达的国家和地区,至今也仍大量生产和使用铅酸蓄电池。
铅酸蓄电池主要可以分为启动、动力与储能三类电池,分别应用于汽车、电动车、通信基站等产业。随着铅酸蓄电池需求量的快速增长,铅矿开采、铅矿冶炼、产品制造产业也迅速发展起来。铅酸蓄电池使用寿命较短且再生性良好,促使再生铅产业近年来迅速扩张。2015年,全球精铅产量约为1089.8万吨,其中再生铅所占比重在一半以上。
随着我国汽车与电动自行车产量及保有量的迅速增加,铅酸蓄电池的年消费量也快速增长。从我国精铅资源的应用去向可以看出,铅酸蓄电池所占的比重从2008年的78%提升到2010年84%这一极高的水平。启动电池主要用于汽车行业,铅酸蓄电池的使用比例占到汽车启动电源的100%。随着我国工业化与城镇化的发展,尤其是我国于2001年加入世贸组织后,长期压抑的汽车消费能力得到释放,我国汽车产销量于2009年首次超过美国,我国成为全球最大消费市场。2011年汽车保有量已突破1亿辆,2015年我国汽车销售量为2459.75万辆,摩托车销售量为1883.22万辆;截至2015年底,我国机动车保有量达2.79亿辆(其中汽车为1.72亿辆,摩托车为0.91亿辆)。动力电池主要应用于电动自行车与电动车行业,占电动自行车动力电源的90%。由于人均收入与人口密度与西方国家存在差异,电动自行车因购置、使用和维护成本低廉以及功能方面的适用性,成为中国居民常用的交通工具。自20世纪90年代中后期开始,特别是2008年以来,中国电动自行车等交通工具产量增长迅速。其中1999年全国电动自行车产量仅有15万辆,但2008年电动自行车产量达到2300万辆,保有量达到8000万辆;2015年,电动自行车产量为3003.36万辆,保有量为2亿辆。
储能电池成为今后最大的增长点之一,随着清洁能源的发展,分布式风能/太阳能发电站都需要用电池进行储能。
随着汽车与电动自行车保有量的迅速增长,铅酸蓄电池产业也迅速发展,并且应用行业已经从汽车启动电源、电动自行车等发展到新能源汽车、风能/太阳能发电站等行业。2013年铅酸蓄电池总产量达到2.05亿千瓦时,至2016年产量一直保持在2亿千瓦时以上,我国2001~2016年铅酸蓄电池产量增长情况如图1-1所示。

图1-1 我国2001~2016年铅酸蓄电池产量增长情况
资料来源:根据网络公开资料整理得到。
我国铅酸蓄电池制造业每年消耗全国大量精铅资源,随着铅酸蓄电池产业的快速发展,我国每年铅产量由2001年的120万吨增加到2015年的470万吨。截至2019年,已经连续超过十年居世界第一位。此外,铅酸蓄电池使用寿命一般在两年左右,所以每年产生了大量废铅酸蓄电池。年报废铅酸蓄电池涉及的废铅量占全社会废铅总量的80%以上,这个数量也在不断增加。
我国精铅总产量占全球总产量的46.1%,已成为世界精铅铅锭生产与消费第一大国。然而在再生铅产量方面,其只占世界总量的29.5%,与前者相比显得较低。我国再生铅产业真正发源于1950年以后,但其间发展缓慢,直到1978年后才出现一些独立专业化的再生铅企业,当年全国产量只有1.86万吨,2001年再生铅产量为21万吨,之后迅速增至2015年的185万吨,长期以来占铅产量的比重保持在30%左右(见图1-2)。而欧美发达国家再生铅产量占铅产量的比重在60%以上。美国是铅酸蓄电池制造与消费大国之一,虽然它的再生铅产量与我国相近,但它的再生铅产量已占铅产量的91%以上。并且随着近年来关闭国内最后一家原生铅冶炼工厂,其再生铅所占比重有望达到100%。随着经济的发展,我国再生铅所占比重会进一步提高。
2001年我国排前十位铅生产企业的产量占全国总产量的52%,2005年降至41%。这说明之前铅工业的迅速增长,只是铅冶炼企业数量和产量的简单增长,并未真正增强自身的国际竞争力。已有资料显示,2005年,我国再生铅企业有近300家,分布于27个省份,年产量在2万吨以上的企业只有20家,10万吨以上的企业只有6家,95%以上是非国有企业,大多数企业产能从几十吨到几千吨不等,还有大量作坊式冶炼工厂长期存在。2011年我国铅的总产能是559万吨,但其中先进产能低于250万吨,企业数量减至240多家,但平均产能仅为4500吨/年,年产能超过10万吨的企业有10家左右,前十家的总产能大概占我国总产能的40%,单系列生产规模在3万吨/年以上的再生铅企业占行业的1/3。整体而言,小规模再生铅工厂回收了我国50%以上的废铅资源,它们的回收量已和大规模企业基本持平,行业集中度低下,抗风险能力较弱。

图1-2 我国2001~2015年再生铅与原生铅产量情况
资料来源:根据网络公开资料整理得到。
我国再生铅产能在2001年仅有24万吨,截至2013年,去除10万吨以下非法小冶炼产能后,年均增长率为24%。再生铅的产能利用率逐年下降,从2001年的90%降至2013年的50%,我国2001~2013年再生铅产量与产能对比见图1-3。

图1-3 我国2001~2013年再生铅产量与产能对比
资料来源:根据网络公开资料整理得到。
国外再生铅的生产集中在少数大型企业,美国有14家,法国有5家,英国有5家,德国有2家。美国再生铅工厂建立前,需要经过环保部门的严格检查,在获得环保部门发放的危险固体废物处置经营许可证后,才能够正常进行生产。在同一个州或者地区,地方政府一般只会允许建立1~2家年产能在2万吨以上的再生铅工厂。再生行业排前5名的企业产量达到了全国产量的80%,排前11名的工厂的总回收量占美国再生废铅总回收量的99%,大部分回收利用工作是由7家公司旗下的14个再生铅工厂完成的,这些工厂分布在10个州。美国产业集中度高,对再生铅工厂进行监管的工作难度较小,对再生铅行业的环保要求非常严格,其一旦出现污染就会被处以巨额罚款或直接关停。2011年中美再生铅产业集聚度对比见表1-1。
表1-1 2011年中美再生铅产业集聚度对比
