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透视美国再生铅工业折射中国发展之路
引言
截止到2011年,中国精铅产量已经连续9年位居世界第一位,精铅消费连续8年居世界第一位,中国铅工业的蓬勃发展受到国际关注。近两年以来,受血铅超标事件频发影响,环保部重拳出击整治铅酸蓄电池行业,以废旧铅酸蓄电池为主要生产原料的再生铅也在波及范围之内。相继发生的次生污染事件暴露出我国再生铅工业发展问题严重:未建立完善的废铅回收体系、回收环节秩序混乱、综合能耗高、资源回收利用率低、小企业产能占50%、工艺落后、行业缺乏引导和扶持政策等。面对我国再生铅工业小、乱、散的现状,我们不禁要问,美国再生铅工业发展史是怎样的?哪些因素促进了美国再生铅工业发展?什么时候中国再生铅工业能有较大发展?
美国再生铅工业发展历程
美国是世界上主要的精铅生产国,2003年前一直是世界第一,从2004年开始落后于中国,为世界第二。100多年以来,美国精铅产量保持稳定增长,越来越依赖再生铅。根据美国地质调查局公布的数据,1907—2010年美国精铅产量年均增长1.0%,从43.3万吨增长到125.2万吨,增长不足3倍,最高产量为142.1万吨。其中,原生铅在1926年达到74.4万吨的峰值后,逐步下降,2010年仅为11.5万吨。而1907年再生铅产量只有2.3万吨,2010年达到113.7万吨,增长了近50倍,平均每年产量翻一番。随着原生铅产量的下降,再生铅在美国铅工业发展中占有越来越重要的位置。
根据1907—2010年间美国原生铅、再生铅产量占精铅产量的比重数据,我们将美国再生铅工业分为三个发展阶段:1907一1960年为成长期,期间再生铅产量年均递增5.2%,再生铅产量占精铅产量比重从5%左右增加到50%以上,而且1959年再生铅对精铅产量的贡献首次超过原生铅;1961—1982年为的稳定期,再生铅产量年均增幅为1.7%,这22年间原生铅、再生铅产量基本持平,占精铅产量的比重维持在50%左右;1983—2010年为加速期,再生铅产量年均增长3.5%,占精铅产量的比重逐年递增,2010年达到90.8%。
1.成长期
1907—1960年,美国再生铅工业处于成长期,推动力主要来自两个方面:矿产资源保护政策的逐步实施,经济和科技发展带动下对精铅的需求增加。
(1)原生铅产量呈现减少趋势
1907—1960年,美国尚未颁布实施全国性的环境保护法律,对再生铅工业的发展既没有明显的鼓励也没有明显的限制。相反,针对矿产资源,美国的政策却在发生变化。十九世纪时,随着一些大矿床的不断发现,美国认为其矿产资源丰富,取之不尽,可以对矿产资源任意开采。但是进入20世纪,人口增长、消费增加、发现新矿产速度减慢,美国开始讨论并建立矿产资源保护法律,并实施了一系列有助于矿产资源保护的矿产勘探、开采和利用,以及矿产再回收、好利用、代用品等措施。其中,1934年美国矿产资源委员会提出“保护矿产资源,在不浪费自然资源和人力资源的情况下,为了国家利益必须有计划、有成效地开发利用矿产资源”,应“充分考虑矿产资源开发和利用对环境的影响。”
(2)经济和科技发展带动精铅需求
19世纪以来,再生铅已经成为美国精铅供应的一部分。1907年,美国首次公布了再生铅产量,在接下来的2年里,美国再生铅累计产量达到7.7万吨。之后的18年,美国再生铅产量增长显著,1927年达到25.0万吨,占当年精铅产量的25.4%。再生铅产量增长主要来自于两个方面,其一,第一次世界大战期间的科技发展加速了通讯和电气时代的到来,轴承合金、电缆护套、铅封、焊料等也成了精铅的应用领域;其二,自1893年亨利·福特发明世界上第一辆以汽油为动力的汽车、美国开始大量生产汽车之后,汽车工业的迅速发展带动了SLI型铅酸蓄电池的使用,精铅需求增加,推动再生铅产量增长。
1929一1933年,美国经济陷入大萧条,精铅需求减弱令原生铅和再生铅产量均出现不同程度的下滑,但因原生铅和再生铅存在生产成本差异等原因,原生铅产量下滑幅度更加明显,再生铅产量占精铅产量比重不降反升,越来越多的再生铅被用于消费领域;1935年美国开展工业复兴,经济开始恢复,汽车销售开始回暖,再加上第二次世界大战时期,对军事车辆的需求增长,精铅需求开始恢复,再生铅产量重拾加速增长势头,再生铅产量占精铅产量比重继续增长。
第二次世界大战结束之后至1960年,美国经济呈现繁荣景象,其国民生产总值(按2000年不变价格计算)从1946年的1.6万亿美元增长到1960年的2.5万亿美元,年均增长率达到5.9%。同时,美国汽车销售在1955年达到了60年代之前的高峰,为746.6万辆。受此推动再生铅产量也达到了60年代之前的高峰,为40.8万吨。
2.稳定期
1961—1982年是美国再生铅工业发展的稳定期。本文将这一时期分为两个阶段来分析。
(1)经济发展的“黄金时代”原生铅产量受铅精矿产量增长而明显增加
1961一1973年,美国国民生产总值从2.6万亿美元增长到4.3美元,年均增长率达到4.2%,增长势头相当强劲。在良好的经济环境带动下,美国汽车销售情况继续保持增长态势,1973年美国汽车保有量达到1.3亿辆,较1960年的7400万辆增长70.3%。
凭借强大的汽车保有量以及较好的汽车销售数据,来自于废旧铅酸蓄电池的再生铅产量占精铅产量的比重理应有明显的增加,但实际情况确是1961—1982年间,美国原生铅和再生铅产量基本持平,再生铅产量增速放缓。这主要是因为,一方面,1961—1973年美国铅精矿产量显著增长,年均增长率达到7.1%,其中1973年铅精矿产量为57.0万吨,较1960年增长144.6%,铅精矿产量推动了原生铅产量的增加;另一方面,根据美国国际电池组委员会(BCI)的研究结果,电池回收率随铅价的波动而变化,且回收率跟铅价呈正相关关系,这一时期铅价处于低位,回收率较低对再生铅原料的供应造成一定影响。
(2)经济发展的“滞涨时期”再生铅产量受环保法律法规的实施影响而增速放缓
1974年开始,美国经济进入滞涨时期,拖累了股市的上涨,缺乏投资渠道的资金开始涌人大宗商品市场,铅价出现大幅反弹,推动蓄电池回收率增加,再生铅产量逐步回升,且铅精矿产量呈现滑落的趋势,原生铅产量回落,再生铅产量占精铅产量的比重进入上升通道,但是上升的幅度不大。这主要是因为,在这一时期,美国颁布实施了一系列环境保护和职业安全法律法规,对再生铅厂的生产造成了一定的打压,部分企业因改革成本较高而关闭,部分企业在技术革新的过程中产量受损。
随着环境保护和职业安全法律法规的颁布实施,现有再生铅厂为满足新环保法规的要求需进行设备升级改造,环保成本和运营成本提高,一些工厂相继关闭,同时,严格的环境保护法规提高了再生铅厂的准入条件,要求再生铅厂必须达到大规模、拥有先进的生产设备和完善的环境保护技术措施,才能进入再生铅的生产领域。受此影响,再生铅工业呈现企业数量减少,但规模扩大的趋势。70年代以前,美国有60余家再生铅厂,平均产能不足8000吨。据统计,1980年美国有50—66家再生铅厂处于运转当中,再生铅产量为58.1万吨,平均产能在1万吨左右。
1961—1982年,随着美国汽车产量增长、人们开始对铅暴露造成人类健康问题的重视以及美国政府对减少铅暴露所采取的行动,使美国精铅消费格局发生了显著变化。精铅消费领域中铅酸蓄电池的占比越来越大,而其他消费领域逐渐减少。1975年,精铅在汽油添加剂、弹药和化学品、焊料等领域的消费量约为54.2万吨,占当年精铅消费的46%。1982年,上述领域占当年精铅消费的34.5%,而铅酸蓄电池占精铅消费的比重达到65.5%。越来越多的铅酸蓄电池被使用,增加了可回收铅酸蓄电池的数量,推动了再生铅产量的增长。
3.加速期
1983—2010年是美国再生铅工业发展的加速期,发展的原因有两个方面。再生铅生产方面,美国环保署的法律法规对再生铅工业的冲击力较前期已经减弱,再生铅产业集中度提高、布局趋于稳定;另外,受限制铅在汽油添加剂等领域应用的法律法规推动,铅酸蓄电池产量占精铅消费的比重越来越大,再生铅原料增加,推动其产量增长。精铅需求是再生铅工业快速发展的主要原因,90年代初美国实现了长达10年的持续扩张,年均增长率达到3.5%,突破了此前20多年经济增长2.0%—2.5%速度极限,1983年时,美国汽车保有量已经达到1.64亿辆,1995年突破2亿辆,强大的汽车保有量以及强劲的汽车销量数据,对再生铅工业的快速发展具有重要拉动作用。
这一时期内,美国环保署继续颁布新的法律法规,并针对社会经济以及行业发展的变化,对之前颁布的法律法规进行修订。美国对再生铅厂施行许可证准入制度,工厂开工前必须经过环境评估,达到环保法规的标准后才可能获得生产许可证。
虽然美国环境保护和职业安全法律法规进一步完善,但法律法规对再生铅工业的冲击力较前期已经减弱,产业集中度和布局进一步提高。美国再生铅厂数目继续缩减,平均产能持续扩大,这主要是由于为遵守环境法规需增加成本,小的再生铅厂逐渐关闭,剩下来的再生铅厂不断扩大扩大。1983—1984年,美国有43家再生铅厂,其中有11家再生铅厂的冶炼产能不足9100吨/年。到1992年,上述43家再生铅厂中,25家关闭,5家新建,美国再生铅厂数目变为23家,最小产能是6000吨/年,整个行业的产能是121.5万吨/年,RSR和另外其他三大生产商GNB、Schuylkill Metals以及Exide公司占整个行业产能的58%。此后的10多年内,美国再生铅厂的数目基本稳定,维持在20家左右,随着铅价的变化以及购买废旧铅酸蓄电池的容易程度,每年处于运转当中的再生铅厂的数目会有所不断变化,但主要的产能只是集中在14家左右的企业内。
中美再生铅工业发展比较
1.再生铅发展现状比较
目前中国有再生铅厂300多家,生产能力从几十吨到上千吨不等,2万吨以上的企业更是屈指可数,平均产能规模仅4500吨/年。而2006年时,美国有再生铅厂22家,其中14家再生铅厂的产能超过1.5吨,产量之和占当年再生铅产量的比重为99%,前5家企业产量达到了全国产量的80%。
中国再生铅处理工艺落后。中国再生铅厂的工艺主要采用传统的小反射炉、鼓风炉和冲天炉等熔炼工艺,一些小企业和个体户甚至采用原始的土罐熔炼。美国主要采用机械破碎分选,并进行脱硫等预处理。
综合利用率低。很多企业由于缺少分选处理技术,将蓄电池的极板和浆料混炼,造成全国每年大约有1万吨铅在熔炼过程中流失掉。合金成分锑因没有充分利用而成为废渣。目前中国废铅酸蓄电池再生铅中铅的资源综合利用率平均为85%,比美国低10%还多。
能耗高。目前美国等西方国家废铅酸蓄电池再生铅生产能耗水平是150~200kg标准煤/吨铅,而中国为400~600kg标准煤/吨铅,是美国的2~4倍。
中国环境法规、危险废弃物管理的总体政策与国家立法框架基本确立,但是缺乏相应的废铅酸蓄电池管理法规、废铅酸蓄电池含铅废物回收管理混乱。
中国废旧电池回收商主要通过两种途径收集报废的铅酸蓄电池:一是从废品收购者手里购买,二是从蓄电池经销商处购买,当车主在蓄电池经销商处更换电池,如果将报废电池送给经销商,那么购买的新铅酸蓄电池可以有一定的优惠。废旧电池回收商处理这些电池也有种方法:第一种是直接卖给专业的再生铅生产企业,如河南和湖南的废旧电池回收商就将电池卖给豫光金铅、豫北冶炼厂和湖北金洋,值得注意的是,有些大型再生铅厂通过设立下属子公司也扮演废旧电池回收商角色。第二种方式是卖往废旧物质集散地。
中国废旧电池个体私营收购点占60%、蓄电池零售商占180%.汽车维修和4S店占50%、蓄电池制造商占8%、再生铅厂及专业回收点占9%。最终流向则是蓄电池厂和原生铅冶炼厂占17%、小型冶炼厂占41%、规模再生铅厂占42%。
中国废旧蓄电池收购渠道多样化,大致回收流程如下:
美国废铅酸蓄电池回收法规要求蓄电池零售商、批发商和零配件商等有义务接收废旧铅酸蓄电池,社区和市政部门在城市的多个集中点设立回收点回收废蓄电池,然后将回收的废蓄电池送到授权的回收公司或再生铅厂。废铅酸蓄电池回收模式方面,美国国际电池组委员会(BCI)制定了法规式的以旧换新模式,目前已有39个州和1个市按该模式制定了相关的法律,这种回收模式规定:购买新蓄电池需缴纳一定的抵押金,交回废铅酸蓄电池后将抵押金返还,收取的押金在5~15美元之间,各个州根据自身情况有所不同。
2.再生铅发展规模
中国精铅产量高速增长出现在90年代,到2003年,中国精铅产量超过美国成为世界精铅第一大生产国。但是中国的精铅产量以原生铅为主,美国以再生铅为主。2010年,中国精铅产量为419.9万吨,其中再生铅产量为135万吨,占中国精铅产量的比重为32.1%,影响而美国的情况是,精铅产量为125万吨,其中再生铅产量为113.7万吨,占美国精铅产量的比重为90.8%;2010年中国精铅产量为464.8万吨,其中再生铅产量为142.9万吨,受“肃铅风暴”增速放缓,再生铅占精铅产量的比重下降至30.7%。按照再生铅产量占精铅产量的比重来讲,中国再生铅工业的发展规模处于美国20世纪30年代的水平。
结论
美国再生铅工业发展历史表明推动其发展的主要是市场需求和政策法规两条线。目前中国再生铅工业处在美国上世纪30年代左右的发展水平,且中国进入了市场需求和政策法规这两个因素的密集期。所以,预计中国再生铅生产和需求短期内难以进入高增长时代。
影响再生铅工业发展的市场因素主要有人均GDP和汽车保有量,而汽车保有量又在一定程度上受到人均GDP发展水平的制约。按照中国人均GDP年均增长率为80%的水平计算,到2028年中国再生铅产量占精铅产量的比重才能达到60%,到2040年中国再生铅产量占精铅产量的比重才能达到90%;按照中国汽车保有量年均增长率为10%的水平计算,到2019年中国再生铅产量占精铅产量的比重才能达到60%。
除了经济发展水平的提高之外,中国再生铅工业想要获得大规模发展,也要在建立完善的环境保护和职业健康的法律法规体系,规范废铅酸蓄电池等固体废弃物资源回收体系、加大执法力度、调整再生铅准人标准、限期淘汰落后产能等方面做出不懈努力。
-全文完-
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