中国汽车行业钢铁物质流代谢研究

汽车行业在我国发展迅速,汽车行业的钢铁物质流代谢在整个国民经济的钢铁物质流代谢系统中的影响已不可忽视。研究中国汽车行业钢铁物质流代谢对再生资源利用产业、再制造行业的发展具有重要的意义。结合系统动力学方法及相关经验模型对中国汽车行业钢铁物质流代谢进行研究。首先通过Gompertz模型研究了世界主要国家汽车千人保有量与时间的关系,以此为参照设定中国汽车千人保有量随时间变化的相关参数。其次利用中国汽车行业钢铁物质流循环代谢的系统动力学模型,对系统关键流量、存量的动态变化过程进行考察分析,通过设定不同情景、不同寿命分布,研究中国汽车报废量、钢板和零件耗钢量随时间变化的规律,并探讨了零件再制造、汽车轻型化等问题。选取汽车千人保有量为260辆/千人的中等情景进行分析,考察时间为2011-2050年,结果表明报废汽车年折钢量与汽车行业钢材年消耗量比值不断上升,最终可达到1.2;再制造行业潜力巨大,零件再制造数量将近8亿件;延长汽车4 a寿命,可减少近一半的汽车报废量;通过轻型化,钢材年消耗量可减少18%,减少近650万t,累计减少1亿多吨钢材,节省大量资源,经济和环境效益显著。     

中国乘用车塑料的动态物质流分析

结合行业信息并基于动态物质流模型,本文对1950~2050年间中国乘用车塑料流量与存量进行了历史测算与情景分析.历史测算表明：1950~2018年国内乘用车行业累计消耗了以聚丙烯（PP）、聚氨酯（PU）等为主的塑料3278万t,产生了337万t塑料废弃物;报废汽车拆解后的车用废塑料仅28%得到回收利用.针对未来情况,本文设计了乘用车保有量、单车塑料使用量两大关键因素下的不同情景组合.结果显示车用塑料存量及废塑料产生量将大幅增长,到2050年存量将达到0.7~2.7亿t,废塑料产生量将达到500~1600万t,汽车拆解和塑料再生等相关行业对此应充分关注.到2050年车用废塑料回收率若能提升至80%,将减少376万t/a的车用废塑料填埋或焚烧,显著减少环境风险.     

中国报废汽车中铂族金属回收潜力估算

基于Gompertz模型预测中国2018~2050年民用汽车的社会保有量;在此基础上,采用物质流分析方法估算得出我国汽车高峰报废年限大约为9a.然后,通过市场供给A模型预测我国2018~2025年汽车报废量,结果显示,我国汽车报废量到2025年将达到2535.05万辆,并且地理空间分布极不均衡.基于上述汽车报废量的时空分布,测算不同技术发展情景下废汽车三元催化剂中的铂族金属回收潜力和需求量.结果显示：如果按照当前催化剂消耗水平,全国铂族金属的需求量均在2019年达到峰值,铂钯铑分别达到4.57,65.70,7.92t,有望实现行业内闭环供应;如果以欧盟汽车尾气治理标准为目标,而现有汽车技术不发生根本变化,需求量将大幅增加,铂钯铑分别在2020年达到峰值85.01,109.38,8.37t,存在严重的供需矛盾.为此,建议在汽车生产者责任延伸制度中,关注废催化剂的回收和再生利用,以促进前端生产环节在不同技术选择中考虑稀贵金属的供给限制.     

中国报废汽车中铂族金属回收潜力估算

基于Gompertz模型预测中国2018~2050年民用汽车的社会保有量;在此基础上,采用物质流分析方法估算得出我国汽车高峰报废年限大约为9a.然后,通过市场供给A模型预测我国2018~2025年汽车报废量,结果显示,我国汽车报废量到2025年将达到2535.05万辆,并且地理空间分布极不均衡.基于上述汽车报废量的时空分布,测算不同技术发展情景下废汽车三元催化剂中的铂族金属回收潜力和需求量.结果显示：如果按照当前催化剂消耗水平,全国铂族金属的需求量均在2019年达到峰值,铂钯铑分别达到4.57,65.70,7.92t,有望实现行业内闭环供应;如果以欧盟汽车尾气治理标准为目标,而现有汽车技术不发生根本变化,需求量将大幅增加,铂钯铑分别在2020年达到峰值85.01,109.38,8.37t,存在严重的供需矛盾.为此,建议在汽车生产者责任延伸制度中,关注废催化剂的回收和再生利用,以促进前端生产环节在不同技术选择中考虑稀贵金属的供给限制.     

中国光伏组件报废量的预测

在采用威布尔分布模型分析光伏组件使用寿命分布情况的基础上,使用神经网络模型和市场供给A模型分别对中国光伏装机容量和组件报废量进行预测。将光伏组件按照不同质量分成2阶段,考虑不同退化情景预测组件报废量,并计算组件中有价值材料和金属报废量。预测结果表明:2025年后中国光伏组件报废量爆发,到2050年,中国光伏组件报废量最高可达60. 22 GW,累计报废最高可达673 GW。在4种退化情景下,到2050年,典型贵金属方面最高产生3134. 5 t的Ag;稀有金属方面最高产生228. 1 t的Te; 463. 4 t的Cd,58. 5 t的Ga,29. 8 t的In;有毒有害金属方面最高产生263. 9 t的Pb; Si最高产生量43735. 4 t。到2050年,光伏组件材料累积废弃总量最高可达64623193. 6 t。     

基于总物流分析的我国钢铁工业生态效率分析

近年来我国钢铁产量快速增长且钢铁工业规模庞大,因此有必要对我国钢铁工业的生态效率进行研究. 采用总物流分析方法对我国钢铁系统的总物流进行分析,得到了钢铁系统的总物流分析指标;对1995—2011年我国钢铁工业的生态效率(包括资源效率、能源效率、脱钩指数等)进行了分析. 结果表明:2004年资源效率(粗钢产量与铁矿原矿消耗的比值)和资源经济效率(钢铁工业增加值与铁矿原矿消耗的比值)均达到最大值,二者分别为0.54 t/t和827.66元/t;2011年能源效率(粗钢产量与钢铁工业能耗的比值)和能源经济效率(钢铁工业增加值与钢铁工业能耗的比值)均达到最大值,分别为1.53 t/t和2 976.65元/t. 基于我国钢铁系统的总物流分析结果进行了脱钩指标分析,结果显示,D_DEU(国内开采量的脱钩指数)为0.189,大于DMI(直接物质投入量)、TMR(总物质需求)及DPO(国内排放量)的脱钩指数(分别为0.115、0.084和0.061),即国内开采量的脱钩情况在该阶段达到最佳,这与我国铁矿石产量不足、钢铁生产更多依赖于进口资源密切相关. 最后提出了提高矿产资源综合利用率和重视废钢资源回收利用等相应的对策建议.      

基于全生命周期的报废汽车回收利用措施探讨——以云南省为例

随着汽车产量的增加,报废汽车数量不断增多。到2015年,云南省汽车保有量已突破500万辆,年报废汽车近10万辆。面对数量如此巨大的报废汽车,亟需开展适合云南省特点的报废汽车回收利用体系和管理模式研究,以为推动该省报废汽车回收处理行业健康发展。结合相关法律法规,从汽车产品的制造、销售、报废和零部件回收再利用4个生命周期阶段着手,对云南省汽车产品回收利用的现状进行了探讨和分析,并针对每个阶段的特点,提出相应的改善措施,从而为建立云南省报废汽车回收利用管理模式和回收体系提供参考。     

我国大陆地区电器电子产品报废量预测研究

随着我国电器电子产品的报废量不断增长,准确预测报废量及其分布对回收网络体系规划研究十分关键.本文利用Gompertz模型及保有量系数法对我国电器电子产品报废量进行建模,在验证预测模型及结果准确性的前提下,对全国31个省2003—2020年电视机、电冰箱、洗衣机、空调及电脑的报废量进行预测,并对5种家用电器报废总量构成、时间序列及空间分布进行分析.结果表明,到2020年,我国5种家用电器报废量将达到20.3亿台,广东省以1794万台报废量列居全国首位,上海市以1083台·km~(-2)的报废密度列居首位;按现有回收处理规模,2014年全国仍存在103万t待处理缺口.最后对废旧电器电子产品拆解处理产能布局提出了合理化建议,为我国的家用电器回收网络规划提供参考.     

国外废橡胶资源的利用概况（续一）

2日本 2．1废轮胎的产生与利用 2001年前，日本是全世界橡胶消耗量的第二大国，也是废橡胶(主要是废轮胎)产生量的第二大国。自20世纪90年代以来，年废轮胎产生量在9000万条以上，1997年达到1．24亿条，重量为100万t。废轮胎中，汽车报废时产生的量占25％左右，更换轮胎时产生的量占75％左右。     

报废产品中钴金属回收潜力研究

钴金属在电池材料、高温/硬质合金、磁性材料等领域的作用日益突出,由于储量的极度稀缺,供应的高度集中,目前是全球主要国家关注的焦点.从报废产品中回收钴金属,被普遍认为是减少环境污染,增加资源供给的一项关键战略.本文通过梳理文献确定了各类报废产品中钴金属的使用强度、回收方法、回收率;运用物质流分析方法和回归分析法对含钴产品需求量和报废量进行评估,估算了2022～2035年中国大陆范围内报废产品中钴金属回收潜力.结果表明:报废电池材料是钴金属主要回收来源,乘用车电池回收将是钴金属回收的重要部分;中国钴金属回收潜力逐年递增,到2035年将达到约2.4～3.8万t.最后,提出了相关建议,以期为高效处置报废产品、保护生态环境、提高资源利用效率提供支撑.     

中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策

铝工业是高能耗高排放工业,探索铝工业的节能减排路径有助于我国实现《巴黎协定》中的温室气体减排承诺.采用物质流分析和生命周期评价方法,基于存量水平、技术水平和能源结构设置了15种情景,研究了我国铝工业1990～2100年的能耗和碳排放量,探索不同路径下的节能减排潜力.我国铝在用存量将在2040～2050年达到峰值(4.6...     

“双碳”目标下钢铁行业控煤降碳路线图

钢铁行业的低碳绿色转型和率先煤耗和碳排放达峰,将对我国实现整体碳达峰目标和经济高质量发展作出重要贡献.基于碳排放-能源集成模型,对我国钢铁行业"双碳"目标下控煤降碳路径开展情景研究.结果表明,我国钢铁行业很有可能在"十四五"前期实现碳达峰,峰值16.4~16.7亿t （含过程和间接排放）,作为主要消费能源的煤炭也将一起达峰,峰值4.6~4.7亿t标煤（含焦炭）,在最激进的强化情景2035年煤炭消费和碳排放将降至2020年的38%和49%;粗钢产量很大程度上主导了钢铁行业的碳达峰进程,推进全废钢电炉短流程和加大废钢利用是碳达峰阶段最主要的控煤降碳措施.基于预测结果提出的钢铁行业控煤降碳路线图显示,需求侧方面,粗钢产量在不考虑"双碳"目标约束的情况下也会随工业化、城镇化水平逐渐达到发达国家水平而达到峰值并开始下降,新能源相关基础设施建设在实现碳中和期间带来的钢材需求增长体量相对有限;技术进步方面,推广长流程节能降碳技术应用是短期内性价比较高的措施,应重点推进高炉高效喷煤等技术的应用,同时增大高炉球团矿平均配比,远期碳捕集封存技术将具有较大的碳减排潜力;产能结构方面,推进全废钢电炉短流程是钢铁行业在碳达峰阶段的主要措施,到"十四五"末期电炉钢占比将提高至15%~20%,在碳中和目标下氢冶金是唯一具有超低碳排放潜力的生产工艺,在未来随着可再生能源或余热余能生产的绿氢供应量提高,氢冶金将成为与基于废钢的电炉短流程并重的钢铁生产工艺.     

国内废钢2007年供求行情回顾及前景展望

回顾了2007年我国废钢资源概况、废钢铁消耗情况、废钢进口量变化情况。2007年杭钢废钢收购价、华东地区主要钢厂废钢使用量及废钢收购价变化显示：废钢价格一、二季度稳步上移,三、四季度急速抬高,2008年春节前后创下历史最高纪录。2008年国内废钢仍然供不应求,价格也依然坚挺,不同时段价格行情将有不同表现。     

A global analysis of residential heating and cooling service demand and cost-effective energy consumption under different climate change scenarios up to 2050

Climate change and energy service demand exert influence on each other through temperature change and greenhouse gas emissions. We have consistently evaluated global residential thermal demand and energy consumption up to the year 2050 under different climate change scenarios. We first constructed energy service demand intensity (energy service demand per household) functions for each of three services (space heating, space cooling, and water heating). The space heating and cooling demand in 2050 in the world as a whole become 2.1–2.3 and 3.8–4.5 times higher than the figures for 2010, whose ranges are originated from different global warming scenarios. Cost-effective residential energy consumption to satisfy service demand until 2050 was analyzed keeping consistency among different socio-economic conditions, ambient temperature, and carbon dioxide (CO₂) emission pathways using a global energy assessment model. Building shell improvement and fuel fuel-type transition reduce global final energy consumption for residential thermal heating by 30% in 2050 for a 2 °C target scenario. This study demonstrates that climate change affects residential space heating and cooling demand by regions, and their desirable strategies for cost-effective energy consumption depend on the global perspectives on CO₂ emission reduction. Building shell improvement and energy efficiency improvement and fuel fuel-type transition of end-use technologies are considered to be robust measures for residential thermal demand under uncertain future CO₂ emission pathways.     

深圳市建筑水泥流量-存量分析及环境影响评估

我国城镇化进程持续深入推进,大规模城市更新建造活动消耗了大量水泥等建筑材料.以深圳市为例,采用自下而上的物质流分析方法估算了自特区建设以来(1979～2018年)城市房屋建筑中的水泥存量和流量,并分析了其产生的综合环境影响(以碳排放当量为度量指标).研究结果表明:1979～2018年间,深圳市建筑水泥历史累积消耗约为8...     

中国典型社会源危险废物的资源潜力分析

对中国典型社会源危险废物的潜在资源量进行了预测与估算.在界定社会源危险废物概念和构建其物质代谢模型的基础上,根据GM（1,1）灰色预测模型及Weibull寿命分布模型,利用2006~2015年中国典型社会源危险废物原产品消费的时间序列样本数据,模拟了其消费量和报废量的动态变化趋势,进一步建立了潜在资源量预测模型并分析了潜在资源的再利用价值.据预测,2025年中国将产生废旧铅酸电池4.16亿kW·h、节能灯6.34亿支和线路板1.09亿m²,可回收的资源总量达1200万t以上,包括贵金属0.15万t、具有环境危害性的重金属368万t和其它可回收资源879万t.