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面向全面电动化的汽车资源风险评估和资源效率研究 中汽中汽数据有限公司数据有限公司 2022022 2.8 8 I 摘要 自“双碳”目标发布以来，各行各业积极布局碳达峰、碳中和工作。汽车产业作为国民经济支柱产业之一，其社会影响巨大，因此如何推进汽车产业碳中和工作成为重中之重，其中汽车的全面电动化是解决汽车行业碳排放问题的关键。动力蓄电池是汽车的全面电动化进程中的关键环节，全面电动化下持续增长的动力蓄电池需求，让我国面临潜在的资源风险，特别是对锂、镍和钴等金属资源的风险。在全面电动化背景下，开展对锂、钴和镍等动力蓄电池关键材料的资源风险评估和资源效率研究，研究包括背景与政策现状调研，资源供给、需求与回收研究，资源风险与效率分析，风险应对策略研究及政策建议等内容。同时，依据产业发展状况设立保守情景与理想情景，采用全生命周期物质流方法，全方位分析全面电动化下我国未来会面临的锂、镍、钴资源风险。供给研究显示，我国目前锂资源相对丰富，镍、钴储量相对匮乏，极其依赖资源进口；全球锂资源主要分布于智利、澳大利亚，镍资源主要分布于印度尼西亚、澳大利亚，钴资源主要分布于刚果；智利、澳大利亚、古巴、巴西等国未来有较大的关键矿产资源投资潜力。需求研究显示，随电动化推进，未来我国新能源汽车行业锂、镍、钴资源需求量快速上升，理想情景下到 2035 年新能源汽车行业锂、镍、钴资源分别可达 72 万吨、44 万吨与 5.3 万吨；未来新能源汽车行业在镍与钴资源上将分别面临来自不锈钢行业与 3C 电池行业的资源竞争。资源风险研究显示，在资源供需方面，理想情景下，我国锂资源在 2036 年前供不应求，钴资源在 2046 年前供不应求，镍资源不存在供不应求风险；在资源对外依存度方面，我国锂、镍、钴资源在 2050 年前资源对外依存度始终较高，保持在50%以上，有潜在的供应链风险。资源效率研究显示，理想情景设置下，可大幅提升资源效率。风险应对策略研究显示，在 2054 年前电池优化策略的更显应对效果最好，2054 年后再生回收水平提升有更大更显应对潜力。根据研究结果针对我国政府、行业、企业提供针对性建议。在政府层面，一是加快矿产布局，包括我国锂矿布局及国外镍、钴矿布局；二是开展技术创新，推进新型电池包研发及应用，推进高密度锂离子动力蓄电池包技术攻关，推进低碳替代燃料发展；三是发布相应资源风险应对政策，完善、健全回收法规，建立动力蓄电池标签/护照制度，建立资源税制度等。在行业层面，充分发挥行业的引导作用，引导建立资源友好的新能源汽车发展路线图，推进电动车换电、燃料电池、新型电池的发展。在企业层面，一是提升企业新矿产资源获取能力，尽快开 II 展全球上游矿产布局；二是确保企业二次资源的保障，保障企业对动力蓄电池所有权，鼓励企业于海外建立废弃动力蓄电池回收、拆解、再生工厂等。III 内容目录 摘要摘要.I 表表目录目录.VI 图图目录目录.VII 1.研究背景与政策现状研究背景与政策现状.1 1.1.研究背景.1 1.2.国内外政策现状.2 1.2.1.国外政策.2 1.2.2.国内政策.5 1.3.资源风险和资源效率研究现状.10 1.3.1.关键金属的物质存量核算.10 1.3.2.关键金属的资源风险.11 1.3.3.资源风险应对策略.12 1.4.研究必要性.13 1.4.1.研究内容.13 1.4.2.研究必要性.14 1.4.3.研究目的.14 2.研究方法与范围研究方法与范围.15 2.1.研究边界范围.15 2.2.研究方法.15 2.2.1.方法论.15 2.2.2.技术路线图.16 2.2.3.情景设置与关键参数设置.16 3.新能源汽车产业发展分析新能源汽车产业发展分析.17 3.1.中国新能源汽车销量预测.17 3.2.全球新能源汽车销量预测.17 4.锂、镍、钴资源供给研究锂、镍、钴资源供给研究.19 4.1.我国锂、镍、钴资源供给研究.19 4.1.1.我国锂资源供给研究.19 4.1.2.我国镍资源供给研究.20 IV 4.1.3.我国钴资源供给研究.21 4.2.全球锂、镍、钴资源供给研究.22 4.2.1.全球锂资源供给研究.22 4.2.2.全球镍资源供给研究.24 4.2.3.全球钴资源供给研究.26 5.锂、镍、钴资源需求研究锂、镍、钴资源需求研究.28 5.1.锂、镍、钴资源需求研究方法.28 5.1.1.新能源汽车行业锂、镍、钴资源需求研究方法.28 5.1.2.其他行业锂、镍、钴资源需求研究方法.30 5.2.中国锂、镍、钴资源需求预测.30 5.2.1.新能源汽车行业锂、镍、钴资源需求预测.30 5.2.2.中国全行业锂、镍、钴资源需求预测.32 5.3.全球锂、镍、钴资源需求预测.34 5.3.1.新能源汽车行业锂、镍、钴资源需求预测.34 5.3.2.全球全行业锂、镍、钴资源需求预测.36 6.锂、镍、钴资源回收研究锂、镍、钴资源回收研究.38 6.1.锂、镍、钴资源回收研究方法.38 6.2.中国锂、镍、钴资源回收量预测.40 7.新能源汽车行业锂、镍、钴资源物质流分析新能源汽车行业锂、镍、钴资源物质流分析.43 8.锂、镍、钴资源风险分析锂、镍、钴资源风险分析.45 8.1.锂、镍、钴资源供需不平衡风险.45 8.1.1.我国锂、镍、钴资源自身供需关系分析.45 8.1.2.全球锂、镍、钴资源供需关系分析.47 8.1.3.我国整体锂、镍、钴资源供需研究.49 8.1.4.我国锂、镍、钴进口资源需求与国外资源供给关系分析.51 8.2.锂、镍、钴资源对外依存度风险.53 8.2.1.锂、镍、钴资源对外依存度计算方法.53 8.2.2.锂、镍、钴资源对外依存度结果.54 8.3.锂、镍、钴资源风险分析小结.55 9.锂、镍、钴资源效率分析锂、镍、钴资源效率分析.56 9.1.锂、镍、钴资源效率分析方法.56 9.2.锂、镍、钴资源利用次数分析.57 9.3.锂、镍、钴资源单位资源能源载荷量分析.58 V 10.锂、镍、钴资源风险应对策略研究锂、镍、钴资源风险应对策略研究.60 10.1.锂、镍、钴资源风险应对策略敏感性分析.60 11.政策建议政策建议.62 11.1.政府层面风险应对建议.62 11.2.行业层面风险应对建议.64 11.3.企业层面风险应对建议.64 12.研究结论研究结论.64 13.参考文献参考文献.65 23452345.70 VI 表目录 表 1-1 各国汽车电动化的资源风险管理现状.3 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.7 表 1-3 中国关于新能源汽车的相关法规.8 表 1-4 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 中国镍资源储量分布情况.20 表 4-3 中国钴资源储量分布情况.21 表 4-4 2020 年全球锂资源储量及开采量.23 表 4-5 2020 年全球镍资源储量及开采量.25 表 4-6 2020 年全球钴资源储量及开采量.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 20202060 年较基准线一次资源需求累计降低量.60 VII 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 1-2 中国新能源汽车销量（20102020 年）30.6 图 1-3 中国新能源汽车保有量（20142019 年）30.6 图 1-4 我国新能源汽车动力蓄电池装机量（20132020 年）31.7 图 2-1 ISO 14040 标准 LCA 的技术框架.15 图 2-2 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 中国镍资源储量分布图.21 图 4-3 中国钴资源储量分布图.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 全球镍资源储量分布.26 图 4-7 全球镍资源开采量分布.26 图 4-8 全球钴资源储量分布.28 图 4-9 全球钴资源开采量分布.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镍资源需求量预测（吨）.31 图 5-3 我国新能源汽车行业钴资源需求量预测（吨）.32 图 5-4 我国全行业锂资源需求量预测.33 图 5-5 我国全行业镍资源需求量预测（吨）.33 图 5-6 我国全行业钴资源需求量预测（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镍资源需求量预测（吨）.35 图 5-9 全球新能源汽车行业钴资源需求量预测（吨）.36 图 5-10 全球全行业锂资源需求量预测（LCE 吨）.37 图 5-11 全球全行业镍资源需求量预测（吨）.37 图 5-12 全球全行业钴资源需求量预测（吨）.38 图 6-1 资源回收模型技术路线图.39 图 6-2 我国动力蓄电池锂资源回收量及新电池循环锂占比.41 图 6-3 我国动力蓄电池镍资源回收量及新电池循环镍占比.42 图 6-4 我国动力蓄电池钴资源回收量及新电池循环钴占比.43 图 7-1 2020 年与 2035 年新能源汽车行业锂资源物质流分析.44 图 7-2 2020 年与 2035 年新能源汽车行业镍资源物质流分析.44 图 7-3 2020 年与 2035 年新能源汽车行业钴资源物质流分析.45 图 8-1 我国锂资源自身供需曲线（LCE 吨）.46 图 8-2 我国镍资源自身供需曲线（吨）.46 VIII 图 8-3 我国钴资源自身供需曲线（吨）.47 图 8-4 全球锂资源供需曲线（LCE 吨）.48 图 8-5 全球镍资源供需曲线（吨）.48 图 8-6 全球钴资源供需曲线（吨）.49 图 8-7 我国锂资源总供需（LCE 吨）.50 图 8-8 我国镍资源总供需（吨）.50 图 8-9 我国钴资源总供需.51 图 8-10 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）.52 图 8-11 国外镍资源供给量与我国进口一次镍资源需求量关系（吨）.52 图 8-12 国外钴资源供给量与我国进口一次钴资源需求量关系（吨）.53 图 8-13 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.54 图 8-14 我国新能源汽车行业镍资源对外依存度与进口资源需求量.55 图 8-15 我国新能源汽车行业钴资源对外依存度与进口资源需求量.55 图 9-1 锂资源利用次数.57 图 9-2 镍资源利用次数.58 图 9-3 钴资源利用次数.58 图 9-4 锂资源单位资源能源载荷量（kWh/kg LCE）.59 图 9-5 镍资源单位资源能源载荷量（kWh/kg）.59 图 9-6 钴资源单位资源能源载荷量（kWh/kg）.60 图 10-1 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镍资源需求量变化（吨）.61 图 10-3 不同风险应对策略下新能源汽车行业一次钴资源需求量变化（吨）.62 1 1.研究背景与政策现状 1.1.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%）1,2。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3-9。如图 1-1 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10。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11。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%零排放（车辆行驶阶段）。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，2 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12。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。1.2.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）13,14。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 M1 和 N1 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11。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%15。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16。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17。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18。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19,20。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 3 明确的目标规定21。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 1-1 各国汽车电动化的资源风险管理现状 国家国家 法规名称法规名称 发布发布 时间时间 管理部门管理部门 主要内容主要内容 管理要求管理要求 欧洲 关于报废车辆的指令2000/53/EC 2000 欧洲委员会 汽车制造商和进口商以及最终用户对 M1 和 N1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 加入镍铬电池、其他废电池的回收率要求，更新 Li的回收要求：镍铬电池2025 年回收率 85%；Li 在2026 年与 2030 年回收率分别提升至 70%与 90%。新动力蓄电池循环材料要求：2030 年 Co、Pb、4 国家国家 法规名称法规名称 发布发布 时间时间 管理部门管理部门 主要内容主要内容 管理要求管理要求 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 2006，2020 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 2014 Call2Recycle 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 2001；2012 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2009年：30%2010 年2014 年：50%2015 年后：70%5 国家国家 法规名称法规名称 发布发布 时间时间 管理部门管理部门 主要内容主要内容 管理要求管理要求 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（BC Reg 449/2004）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 1-2）25。2014 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26，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27。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27。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%。2020 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28,29。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。6 图 1-2 中国新能源汽车销量（20102020 年）30 图 1-3 中国新能源汽车保有量（20142019 年）30 7 图 1-4 我国新能源汽车动力蓄电池装机量（20132020 年）31 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）32。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，国务院办公厅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33（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 法规名称法规名称 发布时间发布时间 发布单位发布单位 具体内容具体内容 汽车产业中长期发展规划 2017 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 8 法规名称法规名称 发布时间发布时间 发布单位发布单位 具体内容具体内容 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 划（20212035 年）2020年10月 国务院办公厅 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 法规名称法规名称 发布时间发布时间 发布部门发布部门 管理要求管理要求 报废机动车回收管理办法 2019 年 5月 国务院 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 市场监督总局，国家标准委 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 商务部等 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 9 法规名称法规名称 发布时间发布时间 发布部门发布部门 管理要求管理要求 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 市场监督总局，国家标准委 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34,35。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36。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37。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38。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39。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 10 口固体废物，并将从 2021 年 1 月 1 日生效40。表 1-4 新能源汽车动力蓄电池的相关法规 法规名称法规名称 发布时间发布时间 发布部门发布部门 管理要求管理要求 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 1.3.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、镍、钴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：1.3.1.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，尤其是镍钴锂，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 11 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41。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 19102016 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%42。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%。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43。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 547.1Kt。用于生产电池消耗的锂和钴累计为 61.8Kt 和 247.6Kt。且 2015年之后电动汽车成为锂和钴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。从镍的物质存量来讲，Nakajima 等（2017）使用物质流的分析方法从全球尺度估算了 2010 年金属镍的库存量为 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8.1%46。而 Zeng 等（2015）则研究了中国镍的物质流，发现金属镍在 2015 年消费量达1010Kt，且只有 30%的镍被进行回收47。从钴的物质存量来讲，Sun 等（2019）使用动态物质流的方法估算全球 2015 年在用钴存量为 220Kt，其中钴回收的主体是在电池上48。Chen 等（2019）则指出截止到 2016 年中国钴在用库存已超过140Kt，其中电池中钴含量约占 77%，但钴的回收率一直保持在很低的水平，过去几十年不到 20%49。1.3.2.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、电动汽车镍、钴和锂以及电机所需稀土元素（镝，铽，镨和钕）50。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、镍、钴、钒、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 10Tg，且锂锰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51。Olafsdottir 和 Sverdrup 使用 WORLD7 模型评估了 18502200 年全球尺度金属镍长期供应的可行性，结果发现，目前镍的可开采量在 650750 百万吨之间，在 2050 年其开采率达到最大值，而在 2130 年原生镍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 19502050 年中国镍资源供应的可持续性进行了评价，指出中国已查明的镍资源仅能维持中国产业到 2017 年，而镍的使用量在 20202022 年会在中国达到利用高峰，因此考虑到中国每年 5%的应用增长和镍进口的不断增加，要求国内的镍金属镍的回收达到 90%以上，以满足中国对于镍资源的需求53。Chen 等（2019）指出根据情景模拟，预计到 2022 年左右，中国的钴累计需求量将超过中国的钴资源储备基数。12 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54。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。Abdelbaky et al.,(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