绿色和平中国废弃电子产品循环经济潜力报告2019448页

编者（按姓氏首字母排列）：曹燕邓婷婷江卓珊刘华王衍郑名扬鸣谢以下人员对本报告的贡献：唐爱军刘欣伟徐婧寒刘文杰田梦知识产权声明：本报告由绿色和平和中国电子装备技术开发协会共同发布。除标明引用的内容以外，本报告内所有内容（包括文字、数据、照片、图表、商标）的著作权及其他知识产权归绿色和平所有。　如需引用本报告中的数据及图表，请注明出处。必须取得绿色和平授权后方可使用报告中的照片。如有垂询，欢迎来信：[e-mail]2019年3月智能电子用品、新能源、蓄电池等新兴科技产品需要各类金属作为原材料。科技的日益发展不仅创造了多种多样的金属矿物元素使用需求，也推动人类社会进入高资源强度时代。近三十年来，全球各类金属的生产量成倍增长，用于生产显示屏的金属元素铟在2000年代的产量就已达1970年代产量的9倍之多。除产量飙升之外，现代科技产品对各类金属材料的使用类别之多也达到了历史顶峰。在1980年代，生产一台计算器只需要用到12种元素，而现在生产一部智能手机所需要的金属已经多达21种，其余非金属元素也多达数十种[1]。金属资源关系科技、能源和国防发展，“金属关键性”正成为世界各国政府积极关注和研究的热点。欧盟、美国、日本等国家和地区近几年已经将“金属关键性”研究纳入国家战略参考范畴，制定相关战略保障供应，控制涉及金属资源的经济风险及国家安全风险。中国虽然是多种金属资源的世界主要产地，但是对于钴、锡、锂等稀缺的关键金属，进口依赖程度依旧较高。因此，发展循环经济，实现金属资源的回收再利用，对于稳定各国金属资源供应具有极其重要的战略意义。作为回收再利用金属资源的重要来源之一，电子废弃物的回收利用价值尚未得到充分挖掘。数据表明，中国电子产品废弃量将在2020年和2030年分别达到1540万吨和2722万吨，平均年增长率达到10.4%[2]。据推算，2030年的废弃电脑和手机的电路板中可回收金属总价值将达到1600亿元。业内研究报告显示，每1吨废旧手机（不含电池）中含有超过270克金[3]，然而在实际的原生金矿开采中，若每吨金精矿中含金量不小于100克，就可被认证为一级品[4]。由此可见，废弃电子产品这座沉睡矿山的“含金量”远远高于一般的优质原生矿山。本报告选取了台式电脑、笔记本电脑、手机三种生活中最为常见且迭代废弃率较高的电子产品，根据其机身中可回收金属成分的重量和价值，推算出在三个不同回收率情景下，循环利用这些废弃电子产品的潜在经济价值。表1.三种回收率情景下2030年可回收金属总量及总价值电脑回收率（%）手机回收率（%）2030年金属回收总量（万吨）2030年回收金属的总价值（亿元）情景一27149905251情景二6233128358764情景三85851937941291高资源强度时代电子废弃物何去唤醒城市矿山循环方可持续报告摘要推算结果显示，如果2030年上述电子产品回收率能达到85%，会比通过原始开采的方式节省约300亿千瓦时能源，减少近2200万吨碳排放，这相当于一架波音747-400往返北京和纽约26000次。循环经济是未来可持续发展的必由之路，电子产品金属回收具有显著的经济潜力。然而，目前中国废弃电子产品回收拆解产业发展尚未成熟，手机回收率不足2%。若要提高回收率，实现产业规模化，加速转型至循环经济模式，还需生产者、品牌商多方加大投入，在以下方向着力：让电子产品的经济潜力通过循环经济得以发挥，我们还需要政府、企业和社会公众共同努力，为循环经济体系建立法规标准、注入资金、开发技术，让再生资源产品具备市场竞争力,为再生资源投资者带来可期的利润，为公众建立更可持续的智能未来。这会是一个生生不息的循环。起点，就在我们脚下。1.　为回收拆解产业链提供经济可行性2.　采用生态产品设计，支持技术创新3.　鼓励回收产业链合作，促进信息互通4.　提高回收率5.　制定行业标准及框架，增强回收系统运作效率中国废弃电子产品循环经济潜力报告5目录中国的金属资源现状2.1电子产品相关关键金属产量2.2中国金属进口量城市矿山中的金属资源3.12010-2030年中国典型电子废弃物回收的经济潜力3.2手机电路板提炼金属和采矿提炼金属的成本比较3.3城市矿山金属量及其经济价值情景分析3.4城市采矿所节省的能耗和减少的碳排世界金属资源需求趋势1.1高资源强度时代1.2驱动金属需求上升的因素1.3金属关键性与资源危机1.4高资源强度延伸出的问题11238101011232324242612131517222812总结与建议:发展金属循环经济中国蓄势待发53中国废旧电子产品回收现状分析4.1回收体系的整体介绍4.2废旧电子产品回收链条中重要环节4.3主要存在的问题4.4问题解决的障碍4中国废弃电子产品循环经济潜力报告图表图1.过去30年全球各类金属生产趋势:2000年代与1970年代的产量比例[5]图2.金属关键性分析[9]图3.中国关键原材料矩阵图[10]图4.深海挖矿基本方式图5.智能手机拆解示意图图6.2018-2030年典型电子废弃物电路板中金属的经济价值图7.各金属在电子废弃物中的回收价值占比图8.废旧电路板处理成本分布百分比（取不同回收类型的平均值）图9.2018-2030年三种情景下通过回收手机、手提电脑和台式电脑提炼的金属总价值图10.三种情景下城市采矿回收金属与原始开采消耗的总能源对比表格表1.三种回收率情景下2030年可回收金属总量及总价值表2.到2030年由新兴技术带动的金属元素需求量占产量比例的增长[6]表3.中国战略性矿产目录-14种金属矿产表4.2017欧盟关键原材料[11]表5.日本资源安全策略2012-战略矿材表6.美国地质勘探局列出的美国关键原材料表[14]表7.各地主要关键金属及其应用例表[15]表8.电子产品相关关键金属2017年矿产量[22]表9.中国的关键材料供应风险[10]表10.不同金属的提取效率表11.不同情景下几种电子产品2030年的回收价值表12.不同情景下2030年几种金属的回收价值附录附表附表1.2010-2030年典型电子废弃物产生量（千吨）[2]附表2.每吨废弃电子产品电路板中可提取的金属含量（千克/吨）[38]附表3.不同金属市场价值范围及平均值（万元/吨）[39]附表4.各种电子产品中各种金属总含量（吨）附表5.废弃电子产品中可回收金属价值附表6.采用原始开采方法冶炼产出一吨金属的成本范围和平均值(美元)[32]附表7.2016年中国几种矿石进口量及其中可提取金属量附表8.2010-2030年三种情景各产品可回收金属价值汇总附表9.单位金属回收相对于原始开采所节约的能源和减少的碳排放附表10.不同金属的冶炼步骤[47]1248121414162022414135353636383940404141附图附图1.从废旧电子产品中冶炼稀贵金属的流程图[46]附图2.金属开采冶炼流程图[47]24566710111821211中国废弃电子产品循环经济潜力报告11.1高资源强度时代全球对金属资源的需求在过去五十年间发生了结构性变化，愈来愈多的元素种类被应用在消费品生产上。在1980年代生产一台计算器要用到12种元素，到了2000年代，已经增加到61种。随着科技发展，更多种金属元素的用途被开发出来，产品的元素组成愈发复杂。据绿色和平德国办公室在2016年发布的《全球电子产品制造过程使用的能源与资源报告》[1]分析，一部智能手机里面含有铝、镁、钴、钨、金等超过21种金属1，以及数十种非金属元素。这些数据预示着全球已经进入了高资源强度的时代。电子科技的发展拓展了一些金属的用途，并使这些金属的需求和产量增长了数倍。例如近十多年被用于生产液晶显示屏的铟,其在2000年代的产量是1970年代的9倍；用于生产LED屏幕背光的镓，现在的产量是30年前的6倍;用于生产电池的锂，2000年代的产量与30年前相比翻了接近3倍,与此同时全球人口增长只有1.6倍。在过去60年，稀土元素的全球产量增长了13倍。社会对于这些金属的需求被科技产品数量以及功能所影响，如图1所示。金属种类趋于多样化，产量和需求持续增加，也逐渐成为了社会发展的必须品，其供应量关系着社会发展。图1.过去30年全球各类金属生产趋势:2000年代与1970年代的产量比例[5]1本文中金属泛指过渡金属,类金属等化学元素显示器涡轮发动机电子工业/光伏电池和磁铁低合金高强度钢陶瓷，玻璃和电池尾气催化剂2000-2009年和20世纪70年代的比值铅镉锡钨铁银铜锑钒钴铝锂铌镓铼铟稀土元素铂族金属世界人口世界GDP1世界金属资源需求趋势中国废弃电子产品循环经济潜力报告1中国废弃电子产品循环经济潜力报告2在新兴技术不断发展的过程中，大多数金属原材料的需求量都会大幅提升。在2006年，新兴技术对金属原材料的需求量仅占金属产量的很小比例，最高不超过40%。据估计，到2030年，包括镓、铟、锗等13种金属原材料在新兴技术带动下的需求量会比2006年成倍增加，其中6种金属原材料在新兴科技的带动下需求量会超过2006年的总产量。用于生产芯片的重要元素--镓在新兴技术带动下的需求量在2030年更是会达到2006年总产量的3.97倍；用于生产显示屏的铟由新兴科技所带动的需求量会达到2006年总产量的3.29倍。详见表2。1.2驱动金属需求上升的因素全球对多种金属的需求在可见的将来会持续增加，主要的驱动因素包括:人口上升预计到2050年，全球人口会由现在的70亿，上升至96亿[7]。资源消耗也会随之而上升。经济及生活质量的提升预计当亚洲和非洲的经济水平提升，当地人民的生活水平随之上升，就会带动对消费产品和服务的需求。根据非洲发展银行的数据，非洲现在是全球中产阶级增长最快的地方，其中产阶级人口是二十年前的两倍[7]。这些需求需要更多的资源来满足。金属原材料产量（吨）2006年新兴技术带动下的需求量（吨）2030年新兴技术带动下的需求量（吨）2006年新兴技术带动下的需求量与产量比值2030年新兴技术带动下的需求量与产量比值镓152d)286030.18a)3.97a)铟58123419110.40a)3.29a)锗100282200.28a)2.20a)铂255非常少34501.35a)钽138455114100.40a)1.02a)银190515342158230.28a)0.83a)钴6227912820268600.21a)0.43a)钯26723770.09a)0.29a)钌29c)0100.03铌4453128814100.010.03锑1722232871＜0.01＜0.01铬19825713b)1125041900＜0.01＜0.01注：(a)德国联邦地球科学研究所根据新信息更新的数据(b)铬铁矿(c)中国和俄罗斯总产量预估值(d)稀土元素表2.到2030年由新兴技术带动的金属元素需求量占产量比例的增长[6]图2.金属关键性分析[9]2金属材料在工业生产和经济发展中的供应风险及重要性供给风险供应紧缺的影响低高高低高风险区域能源使用新能源的生产、贮存、供给，都需要大量的基础设施。建设这些设备就需要用到大量的金属资源[8]。科技发展过去数十年来，科技发展持续开拓矿物元素的新用途。尤其是科技电子产品的资源结构愈趋复杂，对资源的种类与量的需求会随着科技的发展与突破而持续增加。1.3金属关键性与资源危机电子信息产品所需的物料复杂。现在生产一部智能手机就需要用到21种金属元素[1]。这些金属元素的供应关系着各种产品的生产，并支撑着社会的经济发展。可是天然矿产资源受到各种因素的限制，使其供应存在潜在风险。各国学者和政府近年纷纷意识到这些潜在风险，并开始着力分析各种金属资源的关键性2，从而进一步进行战略资源部署。分析金属关键性主要使用以下两项作为分析条件:供应受限的影响程度:评估当该金属的供应受到限制所造成的影响有多大。考虑该类金属对经济和社会的重要性及不可替代性，例如依赖该金属的产品所带来的经济价值，并考虑其替代品在生产某产品上的技术和成本表现。供应风