基于闭环供应链分析的中国能源金属的资源承载力评估

With the rapid development of Chinese economy in the recent two decades, energy metals have been quickly transferred from natural mines to human life stocks, and natural mines are becoming more and more shortage in China, even rich lithium in mines is substantially regarded as rare metals. Meanwhile, energy metals applications such as secondary batteries predominately belong to consumer products so that a large quantity of solid waste can be generated when discarded. In case of the latest crazy booming of electric vehicle, it is of significant necessity and urgency to access whether energy metals in China can sustain the related industry development. Accordingly, this study is launched to establish a methodology of resource capacity accessing based on the closed-loop analysis. Then using the methodology, we will seek to evaluate the resource carrying capacity of China's energy metals with natural mining and urban mining. All the results will be expected to contribute to the industry development and the roadmap of urban mining.

近20年来，随着中国经济的快速发展，能源金属从自然矿产中迅速进入人类使用过程中，自然矿产呈现越来越短缺的趋势，即使储量丰富的锂也越来越趋向于稀有金属。同时能源金属利用的产品如二次电池多为消费类产品，遗弃后产生了大量的固体废物。面对未来电动汽车快速发展的形势，评估中国能源金属是否可支撑未来产业发展尤为必要，也极其迫切。在此背景下，本研究依据产品闭环供应链的理论，建立资源承载力评估的方法论，评价中国能源金属在自然矿山开采和城市矿山利用条件下的资源承载能力，为中国能源金属支撑的产业发展和城市矿山开发的路线图提供战略思考。

以二次电池驱动的消费电子和电动汽车行业的快速发展，快速消耗着中国的国内能源金属资源钴、锂、镍、稼等。中国钴、锂、镍、稼资源承载力不仅关乎其他行业的健康发展，也严重影响到未来电动汽车行业健康持续发展。基于此，本研究将深入评估中国能源金属的未来供求关系，阐述能源金属在各行业的利用分布，以及能源金属在典型行业利用的物质流分析；同时定量化描述能源金属产业发展对城市矿山开发的需求。资源承载力的评价不仅与资源的自然矿山储量有关，还与城市矿山的储量和资源化效率有关。采用正向物流和逆向物流耦合的闭环供应链方法预测中国能源金属需求量，评估其资源承载力，分析不同逆向物流条件下二次电池驱动的消费电子和电动汽车行业的发展，为中国能源金属矿产开发、城市矿山的资源化利用以及相关行业的发展提供指导和借鉴。本研究分为五部分，即中国能源金属的正向物质流、逆向物质流特征研究，基于闭环供应链分析的资源承载力评估方法学研究，中国能源金属年需求的预测分析研究，不同逆向物流循环条件下中国能源金属的资源承载力评估，中国能源金属资源承载时间的评估研究。研究发现，2015年，中国对能源金属锂、钴、镍、稼的需求分别为2万吨、4万吨、100万吨、30吨，但2030年需求分别达到14万吨、10万吨、220万吨、170吨。根据对能源金属累计需求量的预测发现，中国能源金属锂、钴、镍、稼的储量对产业发展的支撑时间分别为2028年、2021年、2018年、2040年。