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电子产品循环经济新愿景:重塑全球电子行业新时代
日期:2019-07-19 14:21 作者: 来源:赛迪网 相似文章:0条
        一、概述 创新速度的加快和成本的大幅降低极大增加了电子产品与数字技术的使用机会,为人们工作生活带来了诸多便利,但同时也引发了电子垃圾激增这一意想不到的后果。虽然很难预测电子产品的年产生量,但仅联网设备数量已经远远超过世界人口数量。随着电子产品成本的急剧下降和人们需求的不断增加,预计到2020年,联网设备数量将达到250-500亿台。云计算和物联网等技术变革可能使电子行业变得“非物质化”,服务经营模式的兴起以及产品跟踪与回收服务的完善,将有助于推动全球循环价值链的建立。提高材料效率、建设回收基础设施、提升回收材料的数量与质量,对于满足电子产品供应链需求至关重要。如果出台相应的政策与管理措施,电子垃圾回收行业有望在全世界范围内创造数百万个体面的就业岗位。人们需要针对电器或电子产品的生产与消费过程制定一个全新的愿景。电子垃圾很容易被定义为消费后问题,但实际涉及到电子电气设备的整个生命周期。设计师、制造商、投资者、贸易商、矿工、原材料生产商、回收商、消费者、政策制定者及相关各方都在减少浪费、保持系统价值、延长产品经济与物理寿命,以及提升维修、回收和再利用能力等方面发挥着重要作用,这其中蕴藏着无限可能性。这一历史转折点将为全球的政策制定者、企业与劳动者带来前所未有的机遇。那些能够重新思考电子产品价值链,并优先考虑非物质化与闭环系统的人士由于可以减少对初级资源的依赖,未来将处于极大的优势地位。基于此,创新产品与服务不一定会造成更多的电子垃圾,相反,也可能意味着更少的电子垃圾。普遍采用的“获取、制造和处置”模式会对社会、健康及气候变化造成负面影响,现在正是重塑系统的最佳时机,人们需要构建一个正常运转的系统,即让循环经济取代线性经济。短期看,电子垃圾仍是一种基本上未被利用、几乎都可以被回收利用、且数量不断增长的宝贵资源。与提取地下金属矿石相比,从电子废弃物中提取资源更具经济可行性,且能源消耗更少。电子垃圾可能有毒、不可生物降解,并在环境、土壤、空气、水源和生物中长期积累,进而可能对人们健康产生不利影响,妇女和儿童健康尤其容易受到电子垃圾管理不当的威胁。为了确保行业、消费者、劳动者、人类健康与环境利益,人们亟需重新考虑电子垃圾问题、重新评估电子行业,并重塑电子产品系统。电子垃圾孕育的令人难以置信的机遇也与全球向环境可持续发展“合理过渡”以及塑造一个人人受益的循环经济未来相一致。 二、电子垃圾的定义 通常,电子垃圾是指任何带有插头、电线或电池,且已经达到报废状态的产品及其部件,包括烤面包机、电动牙刷、智能手机、冰箱、笔记本电脑和发光二极管电视机等电器或电子设备,来自于家庭、企业和政府等诸多渠道。电子垃圾也称为废弃电子电气设备(简称为“WEEE”)。目前,只有少数国家制定了统一的电子垃圾衡量方法。电子垃圾中可能含有金、铜、镍等贵金属,以及铟和钯等具有战略价值的稀有材料,其中很多金属可以进行回收和循环利用,并再次用作新产品的原料。由于一种电子产品可能由1000多种不同的物质组成,使得金属回收颇具复杂性。电子垃圾可能仅占所有固体废弃物的20%,但却占到被填埋危险废弃物总量的70%。在智能手机等复杂电子产品中,能够找到多达60多种元素周期表中的元素,其中许多元素在技术上可以进行回收。

        
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三、电子垃圾发展现状 据《2017年全球电子垃圾监测报告》数据,2016年全球共产生惊人的4470万吨电子垃圾(见图1),相当于地球上每个人产生了超过6公斤的电子垃圾,其中仅欧洲和美国所产生的电子垃圾重量就达到了全球年总产生量的近一半。目前,在全球每年所产生的电子垃圾中,有约3600万吨被填埋、焚烧或非法交易,并以不合标准的方式予以处理。在所有电子垃圾中,一半来自于电脑、显示屏、智能手机、平板电脑和电视机等个人设备;另一半则来自于大型家用电器及加热和制冷设备。全球电子垃圾重量已经超过全世界所制造的所有商用飞机之和,想象一下12.5万架大型喷气式飞机的重量——伦敦希思罗机场需要花费长达6个月的时间才能使这些飞机离开跑道。如果觉得难以想象,那就试想4500座埃菲尔铁塔的重量,如果将这些铁塔并排放置在一个空间,那么其所占面积相当于一个曼哈顿大小。 四、电子垃圾发展趋势 虽然很难预测未来将会产生多少电子垃圾,但到2021年,每年产生的电子垃圾总量将超过5200万吨。此外,其他迹象也表明,电器和电子设备的使用量还将有所增加,预计到2020年,全球联网设备数量将达到250-500亿台,几乎是当今地球人口的3倍,这些设备都有报废的那一天。联网设备的增长主要来源于新兴市场,因为这些地区与全球互联经济的融合度越来越高。到2040年,包括个人电脑、笔记本电脑、显示屏、智能手机和平板电脑在内的电子产品生产与使用过程中所产生的碳排放量将达到全球碳排放总量的14%,相当于当今全球交通行业排放总量的一半。据位于维也纳的联合国大学预计,按最坏情况打算,到2050年,全球每年产生的电子垃圾将达到1.2亿吨。另据经合组织预测,到2060年,世界原材料消耗量将会增加一倍。目前,除新增电器和电子设备报废时将产生电子垃圾外,存量电器和电子设备报废时也将产生电子垃圾,想想数以百万计的旧电视和电脑显示屏的阴极射线管、录像机和DVD播放机中含有铅等有毒化合物,从而使得电子垃圾变得更加危险且问题重重。此外,旧技术产生的一系列电子垃圾也需要解决。 五、资源短缺、提取与排放 人们对电器和电子设备新材料的未来来源与供应能力感到担忧,大宗商品价格的上涨便凸显了其中的风险。然而,电子垃圾中含有许多如金、铂、钴、稀土以及大量的铝和锡等高价值、稀缺材料,为此,电子垃圾回收工作孕育着很多机遇。虽然很少有人会直接扔掉金、银或铂金首饰,但人们对待含有相同贵金属的电子电器产品却并非如此。目前,全球有高达7%的黄金可能存在于电子垃圾中。电子垃圾的不当处理导致稀缺的高价值原材料大量流失,其中包括对电机磁体至关重要的钕、用于平板电视的铟和用于电池的钴等贵金属。通过非正式回收渠道,很少提取稀土矿物质,这对矿产造成污染。然而,电子垃圾中的金属提取却并非易事。回收金属的能效是原矿冶炼金属的2-10倍,从电子垃圾中提取金属所产生的二氧化碳排放量较地下开采每黄金单位能够减少80%。据统计,2015年原材料提取所耗能源占全球能源消耗总量的7%,这意味着,在电子产品中转向使用更多的二次原料将非常有助于《巴黎协定》中气候变化目标的实现。接下来,我们以电池为例,对电池所需资源短缺、提取与回收等情况进行描述。正如现代电子产品其他组件一样,电池无处不在。从助听器和玩具到电动汽车和智能手机,几乎所有便携式和移动式设备都会使用电池。电池通常含锂、钴、镉、铅、锌、锰、镍、银和汞中的一种或多种金属,然而,电池却未被纳入全球电子垃圾范畴。受智能手机与电动汽车需求不断增加和电池成本不断下降的影响,锂离子电池成为增长最为快速的细分市场,市场对锂和钴等材料的需求量将大幅增加至11倍,预计到2025年将达到1000亿美元,每年出售的锂离子电池重量将增加5倍,达到近500万吨。到2030年,全球将迎来一场绿色交通革命:道路上电动汽车数量将达到1.25亿辆,远高于2018年的300万辆,届时废旧锂离子电池数量将超过1100万吨。但是,锂离子电池市场的全球回收率目前仅为42%。而日益增长的废旧锂离子电池量不仅带来重大挑战,更带来诸多机遇。电动汽车电池中的锂含量是智能手机的1000倍,欧盟和中国都已出台相关法规,规定由汽车制造商负责电池回收。此外,二次电池也有着巨大的市场潜力。未来,可再生能源电网将需要较强的储能能力,电动汽车旧电池恰能扮演这一角色。与电子产品其他零部件一样,电池回收对日益增长的废旧电池至关重要。当电池报废时,必须确保这些电池被送往拥有关键原材料回收技术的顶级回收企业;同时,需要将电池更换服务与废旧电池回收利用挂钩,确保废旧电池得到恰当处理。目前,全球各界都在积极应对上述挑战,而且这些挑战也远不只关注于电池技术的生命周期与价值链。值得注意的是,全球电池联盟作为公私合作伙伴关系平台,正寻求为各界提供一个合作平台,为电池产业构建一条可持续的价值链。此外,光伏太阳能电池板不断普及,随之产生的电子垃圾也带来了类似的环境挑战,同时也为创造价值、培育全新报废产业提供了前所未有的机遇。

        
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六、电子产品存在的系统性不足 (一)消费者对电子产品的需求不断增正如快速时尚和快餐一样,电子产品也是一种快速变化的时尚潮流产品,在许多情况下,二手设备市场十分火爆,使笔记本电脑和智能手机等产品拥有了第二次或第三次使用机会。然而,所有这些智能手机、平板电脑、相机和家用电器或家电等终会变成废弃物。(二)电子产品回收利用仍显不足全球看,电子垃圾回收利用率仍非常低,即使在回收领域居于世界领先地位的欧盟,据官方数据,也只有35%的电子垃圾得以妥善收集和回收。目前,电子垃圾全球平均回收率仅为20%,其余80%甚至无记录可循,最终将被填埋在地下长达几个世纪之久,且电子垃圾是不可生物降解的。回收利用的缺乏给全球电子行业造成了沉重负担,且随着电子设备变得越来越多、越来越小、越来越复杂,问题也同时不断升级。目前,某些类型的电子垃圾及材料和金属的回收过程耗费巨大。电子垃圾主要是掺杂了金属和化学物质的塑料,导致问题变得更加棘手。电子垃圾构成非常复杂,含有高达60多种元素周期表中的元素。在某些情况,电子垃圾中还会含有阻燃剂等危险化学品,其中有的被《斯德哥尔摩公约》列为持久性有机污染物。由于系统过于复杂,全球消费者对电子垃圾的处理方式也存在一定困惑。在许多情况下,电子垃圾被视为普通的家庭垃圾,但实际上,电子垃圾必须要与家庭垃圾分开处理,且包括电池、灯泡、智能手机、电缆或电脑等不同类型的电子垃圾也必须分开处理。回收利用意识的缺乏和对数据安全的担忧,导致全球各地的抽屉、车库、卧室和办公室里存有大量待处理的废旧电子产品。(三)劳动者健康与环境日益受到威胁从老式电视中的阴极射线管到电路板,如果处理不当,电子垃圾中的汞、镉和铅等物质可能会对人体健康造成伤害;此外,电子垃圾还会对水源和食品供应链造成污染。这对于老式产品产生的电子垃圾更是如此,因为相关法规和一些自愿性原则使新产品生产过程的严重违规者逐渐减少。回收电子垃圾中的铜和金等高价值金属已成为一种收入来源,特别是在发展中国家的非正规回收行业。然而,通过燃烧电子留下高价值金属这种原始回收技术,会使成人和童工及其家人面临受有毒物质危害的风险。在许多国家,妇女和儿童占到非正规电子垃圾处理行业劳动力的30%之多,因此特别容易受到电子垃圾有害物质的影响。当准妈妈接触有毒化合物时,也会面临一些潜在风险。许多研究结果显示,自然流产、死胎和早产情况的增加以及婴儿出生体重与身高的减少均与接触电子垃圾有关,为此,准妈妈从业者正遭受婴儿出生缺陷和婴儿死亡率高居不下的痛苦。电子垃圾化合物还致癌,已有人在电子垃圾填埋场非正规劳动者的血液中发现有毒元素。随着电子垃圾焚烧场逐渐成为经济中心,食品供应商们纷至沓来,而且往往靠近非正式定居点,导致有毒气体进一步污染。此外,电子垃圾还会对地下水、土壤和空气造成污染。当前,全球电子垃圾行业的非正式劳动者人数尚不明晰,然而,国际劳工组织研究数据显示,尼日利亚非正规电子垃圾行业从业人数为10万人,而中国从业人数预计高达69万人。因此,实现该行业的升级与正规化,并让正规的回收工厂为成千上万的劳动者提供安全、体面的工作岗位,也是人们面临的一个重大机遇。电子产品对气候变化的影响也同样值得人们反思。每台设备生产都会有碳足迹,从而人为导致全球变暖逐渐加剧,如制造一吨笔记本电脑可能会排放10吨二氧化碳。设备使用寿命期内所释放的二氧化碳主要集中在生产过程,使得制造阶段的低碳工艺与投入(例如使用回收原料)、延长产品使用寿命成为影响整体环境的关键决定因素。(四)电子垃圾立法仍显缺位目前,全球已有67个国家出台了有关电子垃圾处理方法的立法,涵盖全球大约三分之二的人口。这些立法主要采取生产者责任延伸制度,即对全新电子设备收取少量费用,以补贴报废产品的收集与回收工作。然而,仍有许多国家并未出台电子垃圾方面的国家立法,如非洲、拉丁美洲和东南亚许多地区,电子垃圾处理并非其政治议程上的优先事项,往往无法得到较好落实。向发展中国家出口电子垃圾开始受到《控制危险废弃物越境转移及其处置巴塞尔公约》的管制,该公约目前已经得到188个国家的认可,而且在区域层面也有其他类似公约。即使有了该公约的约束,仍有大量电子垃圾被非法运输。公约实际执行中的差异和电子垃圾立法的全球差异性导致监管环境过于复杂和分散。 七、电子垃圾产生的区域 全球大多数电子垃圾来源于澳大利亚、中国、欧盟、日本、北美和韩国。在美国和加拿大,每人每年大约产生20公斤的电子垃圾;欧盟这一数字为17.7公斤;而非洲大陆的12亿居民人均每年只产生1.9公斤的电子垃圾。由于转运港网络十分复杂,各国政府不易发现电子垃圾的运输,从发达国家非法转移到发展中国家是全球面临的另一项重大挑战。据统计,欧盟每年以无证方式出口的废弃电子产品总量达130万吨。国际社会对二次材料的明确定义,将有利于二次材料从消费国向生产中心输送并重新整合应用到新产品中,而用于维修、翻新或直接再利用的废旧产品的运输则受到立法不确定性的影响。 八、电子垃圾的经济价值 电子垃圾蕴含着巨大的经济价值,特别是金、银、铜、铂和钯等材料的回收,如一吨智能手机中的黄金含量要比同样重量金矿中的含量高出100倍。地球上最丰富的宝贵资源都被填埋在垃圾场或存放在家中,人们需要更加充分地利用这些资源。2017年,全球共售出了14.6亿部智能手机,如果按零售计算,每部手机中电子元件的价值超过了100.49美元,这意味着每年有大量的价值进入市场,假设只是回收原材料,其价值可能就高达115亿美元。最新预测数据显示,每年产生的电子垃圾价值625亿美元,超过大多数国家的国内生产总值,是世界所有银矿产值的3倍。产品更有效的使用方式是二次使用,这可以让材料保持更高的利用价值。目前,全球智能手机二手市场发展良好,尤其是高端市场。当然,这一市场仍有很大改进空间,如仅2016年一年,尽管含有价值高达数十亿美元的材料,仍有43.5万吨重的手机被丢弃。为抓住这一机会,迫切需要电子产品向循环经济迈进。九、实现零电子垃圾的循环经济 (一)系统升级:向循环经济转变在循环经济系统中,所有的材料和部件在任何时候都能保持其最高价值,而且废弃物也能得到重新设计利用。循环经济很容易被视为当今线性经济的对立面。产品即服务、资产共享、使用寿命延长与回收利用等商业模式均可实现电子产品的循环经济,为建立电子产品循环经济,需要考虑以下多方面因素。1、设计在设计产品时,需考虑到可重复使用、耐用性与最终回收时的安全性。许多企业已经做出全面承诺,在电子产品价值链中不产生浪费,其余企业则在努力设计不含危险材料的产品。这类经验必须在整个行业进行共享,从而为合作创造一个开放的竞争空间。采用耐用性设计有助于确保电子设备得以更长久的循环使用。产品配置应当考虑到产品的报废问题,并鼓励拆卸和重复利用。采取“系统方法”并针对循环经济重新设计电子设备生命周期,同样也能为电子产品循环经济系统创造更多价值。2、回购或退货系统越来越多的电子产品生产商能够为旧设备提供回购或退货系统,为消费者提供经济激励措施,并确保其数据能够得到妥善处理。同时,生产商可以利用用户体验方面的专业知识让报废过程变得更加顺利。3、先进回收与再利用技术企业和政府可以努力创建一个闭环生产系统,在这个系统中,所有的废旧产品都能得到收集,且其材料或部件能被重新整合到新产品中,这就需要经济激励措施、政策杠杆以及私营部门领导的共同作用。此外,回收行业也需要进行升级;在某些情况下,回收材料的质量并不足以用于新的电子产品。为此,多个国家制定了相关目标,如中国制定的目标是到2025年,所有新产品中回收材料的占比达到20%。4、耐用性与维修仅靠电器及电子产品消费后的回收还远远不能解决这一问题,社会必须能从精心设计且使用寿命长久的产品中受益。在对设备进行维护、维修和翻新后,其使用寿命将会进一步延长。企业应做好准备对其出售的设备予以维修,这也是一些司法管辖权的法律规定。二手电子产品比单个部件价值更高,而单个部件比材料价值更高,这意味着,电子产品二次使用与部件收集是一个重要的机会。5、城市矿产有一些技术能够帮助企业从电子垃圾中提取金属和矿物,且目前,正是各大企业在全球范围内大力投资此类技术的关键时刻。在中国,有一家回收商一年内所回收的钴已经超过本国钴矿总量。电子产品的循环经济将最大限度地增加高价值电子垃圾的回收数量,并将其重新整合至全新电子产品与元件的生产中。为此,更多国家,特别是发展中国家都需要出台针对加大生产者责任、构建正式回收行业等电子垃圾立法,这样不仅能够缓解电子垃圾的一些负面影响,还能为实现经济增长和提供体面工作岗位创造巨大机会。6、逆向供应链当产品无法继续使用时,需要收集其材料并在生产中重新进行整合,即所谓的逆向供应链。然而,不同于正向供应链,逆向供应链中材料的收集与加工不会因为成品价值而得到补贴。相反,他们只能依赖原材料的价值,因此就需要一个高效、经济、安全且负责任的逆向供应链模式,并确保材料不会流入非正规电子垃圾回收行业。(二)电子产品即服务以前先是有了乙烯基唱片,然后才有磁带和光盘,如今,电子设备已经配备了基于订阅功能的流媒体应用。随着奈飞(Netflix)的出现,录像机、DVD和蓝光光盘都消失了。有人会选择使用打车应用程序而非买车,或通过爱彼迎(Airbnb)住别人的空闲房间,这样即使在高峰时段也不需要太多的酒店。在以前,现在这些服务都是仅以实物方式予以出售。上述过程被称为非物质化,它正改变着人们生活的方方面面。荷兰的昕诺飞(Signify,前身为飞利浦照明)开始出售照明服务,英国的劳斯莱斯选择出售飞机飞行时间,而非喷气机引擎,这些都是电子产品即服务的案例。目前的租赁和租赁模式,比如智能手机甚至一些电视机的包月服务合同,使全球消费者能够享受到最新的技术,尤其是使用寿命较短、前期成本不高的产品。随着消费者获得创新和升级机会的增加,其使用障碍也有所降低。借助这种全新的所有权模式,制造商便有动力确保所有资源都可在设备使用周期内得到最大化利用,这其中还包括决定何时由另一位消费者继续使用或进行回收。然而,关键之处在于,直至产品使用的最后一刻,都应被视为一项服务,否则它们便有可能被出售,并落入非正规回收行业。此外,这样做还有助于尽可能长时间地保持产品价值、延长设备使用寿命、在必要时维修、减少浪费、缓解电子产品对环境的影响。相对于一次性交易而言,现在的商业模式更注重持续服务和订阅经济,有助于建立更加紧密且强大的客户关系网络。在一些国家,家用调制解调器已经开始采用这一模式,例如,荷兰循环手机公司Fairphone推出了“Fairphone即服务”,美国戴尔公司也推出了“个人电脑即服务”。艾伦·麦克阿瑟基金会近期发布的一份报告称,云计算技术的兴起将有助于激发电子领域惊人的潜力。在将设备功能从实际购买的硬件转移到远程数据中心后,硬件功能的重要性被互联技术与服务替代,这样同时有助于延长产品使用周期,减少系统浪费。(三)实现经济效益和创造就业机会电子电器行业采用循环经济模式能够带来巨大的经济效益,到2030年,电子产品循环模式将为消费者降低7%的成本,到2040年则会降低14%的成本。由于电子垃圾成为一种日益增长的资源,也鉴于资源的稀缺性以及部分金属和矿物的价格波动,回收这些宝贵资源的经济理由越来越多。更好的设计与资源回收技术相结合,将产生利润更为丰厚的材料收益,从而形成正反馈。在许多国家,电子垃圾回收行业的企业家与劳动者合作社正在不断扩大电子垃圾回收的业务范围,并尝试全新的包容性商业模式,以实现更高效的管理。这为以前在电子垃圾价值链中的非正规劳动者创造了数以千计安全、体面的工作岗位。在正确的政策组合与资金支持下,人们还可以不断加大这一模式的应用规模,为循环经济中成千上万名劳动者创造更多的就业机会。如果发展方式合理,能实现电子产品与电子垃圾行业循环经济,甚至能为全球带来数百万个就业机会。随着循环系统回收电子垃圾的不断增加,可能会存在一些低收入、低技能的工作岗位。但随着时间的推移,这种情况会因大量就业机会的出现而改变。例如,该系统将会需要新的设计师、循环经济学家、城市回收处理专家以及“电子产品即服务”工作人员等。综上,电子行业的未来非常光明。(译自:A New Circular Vision for Electronics:Time for a Global Reboot,January 2019 by the World Economic Forum)