基于物质流分析的中国钴资源供需形势

 为厘清中国钴资源的供需形势,利用物质流分析2000—2020年中国钴资源流量、存量和供需格局变化。研究发现：（1）中国钴矿进口量逐年提升,对外依存度高,每年均在70%以上,精炼钴产量及净出口量逐年增长,2020年分别达到了8.5万t和1.4万t。（2）钴产品制造量不断提高,从2000年的0.01万t上升至2020年的6.3万t,电池是钴主要的制造产品;在贸易阶段,钴产品整体呈现净出口,2020年净出口量为1.7万t。（3）钴产品在用存量持续上升,2020年达到了12.5万t。钴产品整体回收率低,进一步加大回收是应对钴需求扩张的主要方法。同时,建议提高技术水平,减少加工过程的浪费,降低对于钴资源的依赖,还需要做好资源储备,应对国际局势变化。     

中国镧元素的动态物质流及供需分析

 构建了镧元素的动态物质流分析框架,模拟了镧的全生命周期流动情况,分析了1990—2018年中国镧物质流量、存量和供需关系。结果显示：（1）中国稀土镧96%的供应来自国内开采,其中77%来自于白云鄂博矿和氟碳铈矿;（2）镧的功能材料种类丰富,消耗镧最多的石油裂化催化剂28年累积用镧量占到了镧应用总量的47%;（3）中国在1990—2018年间共向其他国家出口了29.2万t镧,且以冶炼分离产品为主;（4）1990—2018年间,中国镧元素总体过剩,但2013—2017年出现少量供应不足,原因是氧化镧的大量出口和下游应用量的增长,有利于减少库存,促进供需平衡。建议在巩固现有下游消费的基础上,大力开发新材料,拓展镧的新应用技术,提升镧产业链的附加值;尽快建立废石油裂化催化剂的回收机制,并制定相关法律法规以促进镧循环利用、防止环境污染。     

中国钒资源全生命周期动态物质流分析

 钒在钢铁、化工和航空航天等领域的广泛应用持续推动钒物质流动和供需格局的变化,特别是电池应用的商业化将影响未来能源转型及新能源存储领域的长期发展。为揭示中国钒物质流的变化和未来供需格局,构建了钒的全生命周期物质流分析框架,核算了2000-2019年中国钒的流量、存量和供需情况。研究显示：（1）中国是钒生产和消费大国,含钒钢铁、合金（钒铁合金）是金属钒的主要消费领域,消费占比稳定在85%以上,储能电池作为钒的前沿应用,占钒消费总量的比例也在不断增加;（2）2000-2019年中国是钒初级产品净进口国（5362 t）,也是钒制品净出口国（8284 t）,全钒液流电池处于出口状态,钒储能技术研究将迎来高峰;（3）2010-2019年钒在用存量增加了5倍,达到120万t,其中电池在用存量增加了24倍,钒开始向电池等新兴行业发展;（4）2000-2019年钒报废量为8.1万t,仅有1.8万t被回收（回收率为23%）,提高钒的循环利用可以减少钒原矿资源的开采及其产生的环境影响。     

中国聚氯乙烯树脂与助剂动态物质流分析

中国已成为全球最大的聚氯乙烯(PVC)塑料生产国和消费国,并面临着PVC塑料广泛使用所带来的各种环境风险。该文构建了用于定量测算PVC树脂及其助剂流量和存量的动态物质流模型,以展现PVC树脂及其助剂在8类制品、 6大应用领域和4类废弃物管理方法之间的复杂流动路径与存量分布。结果表明, 1978—2017年PVC树脂和助剂的累计产量为2.54亿t。城镇化的推进使得硬制品逐渐占据PVC塑料制品主流,但软制品仍是PVC助剂的主要流向;建筑材料占据了PVC树脂总存量的65.8%、 PVC助剂总存量的41.9%,是未来潜在的最大废弃源;尽管存在潜在环境与健康风险的助剂在助剂总流入量中的占比已从62.2%下降至41.5%,但仍有0.15亿t有毒助剂以存量的形式留存在社会与环境中,并将在其使用过程中通过迁移和扩散对人类和环境造成持续性负面影响。虽然由于数据可得性的限制使得该文结果存在一定的偏差,但不确定性分析表明该文的计算结果可信度较高。未来必须加强对废PVC塑料的废物管理,通过技术进步和政策引导提高环保助剂的使用比例。     

中国稀土铈元素的利用潜力——基于动态物质流方法

 为了分析铈的全产业链情况,增加铈的附加值,建立了铈动态物质流分析框架,以1990—2018年为时间边界,以中国大陆为空间边界,模拟铈在各个环节（开采、冶炼、加工、制造、使用和废物管理）的流动情况,分析铈的贸易格局。研究表明：（1）1990—2018年,中国是铈最大的供应国,29年间向全球累计供应75万t,国内累计消费量仅为39万t,对外累计出口量为22万t,过剩量为14万t;（2）铈制品的应用涉及稀土应用的所有领域,其中催化剂和冶金添加剂是2个最大的应用产品,1990—2018年累计铈用量分别为12万、10万t;（3）2010年以来中国铈出口量总体减少,且产品形式逐渐由冶炼产品向加工产品过渡。建议中国继续增加铈在现有制品中的应用量,同时加大科研投入,不断开发铈的新应用领域,保证市场的稳定性。     

能源转型背景下的中国镍动态物质流分析

 基于动态物质流分析方法,构建了镍的全生命周期物质流分析框架,核算并分析了2000—2020年中国镍金属物质流各阶段格局变化情况。结果表明：（1）生产视角下,能源转型下镍矿需求出现回升; 2020年镍回收率已达20.4%;（2）消费视角下,加工阶段,电池行业已超越电镀行业成为第二耗镍部门;制造阶段,工业机械部门耗镍占比下滑至2019年的28.9%,新能源汽车耗镍量由2015年的4275 t连续上升至2020年1.6万t;（3）贸易视角下,近年来中国制造和加工阶段为净出口状态,开采和冶炼加工阶段皆为净进口状态,其中镍铁产品净进口量飞速增长,由2000年的105.7 t增长到2020年的41.3万t;不锈钢净出口量由2016年的21.3万t连续下降至2020年的10.9万t;（4）存量视角下,终端消费品在用存量变化主要由运输业和建筑与基础设施两大部门驱动,新能源汽车在用存量5年增加了131倍。     

基于物质流分析的山东省资源利用压力动态评价

为从压力角度衡量山东省资源利用可持续状况,利用物质流方法,通过对全省2005 -2014年物质输入、物质输出、物质消耗数据的分析与处理,测算山东省资源利用总量压力、结构压力与增长压力,并加权得到综合压力,探讨压力变化的特征。结果显示,全省资源利用压力呈现增加趋势,压力调控的重点在资源利用总量和增长动力上;资源要素对全省经济发展有重要影响,依靠资源消耗实现经济发展的模式仍待转变;经济因素对于全省资源利用压力的变化具有主导作用,科技因素、人口因素的作用次之,科技因素的作用在不断强化。     

青海省物质流分析

为了更好的推动青海省经济建设和发展,以及为青海循环经济建设奠定基础,本文采用了分析资源问题的物质流分析方法,以青海省为研究背景,通过对青海省2000年至2006年的物质流分析计算,为青海省可持续发展提供了定量基础和技术支撑。     

中国金属铂的物质流分析

作为矿产初级产品,铂是重要的战略矿产资源,主要应用在汽车、首饰、化工等领域。构建了2016—2020年中国铂动态物质流分析模型,对铂的人为流动和社会库存进行了定量评估;根据部门消费法选取汽车行业,基于Weibull分布对铂的报废量进行测算,提出铂的可持续发展和资源管理政策建议。结果显示：（1）中国铂矿产量少且品位低,铂矿可用储量、产量均下降,全国铂平均品位仅为0.341 g/t;(2)铂的消费量和进口依赖度逐年上升,首饰行业是需求最大的产业,汽车行业铂的存量和报废量也快速增加。分析表明,中国未来铂资源回收潜力巨大,因此,需要对含铂产品使用后的回收管理体系进行改进,加强铂二次资源的回收利用,从而减少铂的进口依赖程度成为当务之急。     

稀土元素物质流分析研究进展

 通过文献计量分析,梳理了全球、国家和地区尺度的150余个稀土元素物质流研究案例,发现已有研究涉及物质流分析的多个侧面,但存在基础数据不完备、量化模型不完善、与行业发展需求尚不适应等问题。因此建议：（1）夯实稀土物质流分析研究数据基础,整合稀土不同元素的资源与环境数据,建设稀土行业的大数据平台;（2）延伸稀土物质流分析的研究边界,将原生与再生两种资源、国内与国外2个市场纳入稀土物质流分析体系,模拟稀土全元素、分部门的中长期发展需求;（3）拓展物质流分析方法在稀土产业可持续发展研究中的应用,开展稀土分元素的环境流、贸易流、价值流及供应链风险研究,为稀土产业安全高质量发展提供研究支撑。     

物质流、能量流与信息流协同的探讨及应用

根据反映生产设备与环节特性的数学模型及能量与生产管理信息系统，对物质流、能量流与信息流的协同进行了探讨，并针对一个一般的工业企业建立了其数学模型。通过实际系统与仿真系统结合形成闭环的信息结构，在每个时间周期根据该时刻的信息流（已知的与预测的）对物质流、能量流进行最优协调，该方法能有助于企业合理使用能量与最优安排生产。     

大系统中物质流、能量流与信息流的基本特征

把大系统中物质、能量和信息的流动综合起来考虑,引入势和阻的概念来分析大系统中物质流、能量流和信息流在流动过程中的基本特征,并从协同学和熵的角度给出了物质流、能量流和信息流子系统的协同结构,使各个子系统相互协调、配合、制约、促进,从而形成3个子系统在时间尺度和空间尺度上的有序结构,最终使得由其组成的大系统达到全局最优,对大系统的综合优化、节能减排、降低物流成本、提高用能效率有指导意义.     

中国新能源汽车的发展现状及趋势

 近年来新能源汽车在世界范围内快速发展,已经成为主要汽车强国研发及推广应用的重点。本文从节能减排、产业转型升级、建设汽车强国等角度阐述中国发展新能源汽车的战略意义,并从市场、技术、政策、充电设施、商业模式等方面剖析中国新能源汽车发展现状和存在的关键问题,基于现状剖析和前瞻性技术预判,分析了纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车的未来发展趋势。     

基于物质流分析的公共工程项目评价

公共工程项目与私人工程项目的不同点决定了其相关评价要素的特殊性．本文运用物质流分析方法对公共工程项目的物质投入、利用及损耗情况进行跟踪分析，得到相应的物质结算公式，在此基础上，建立相关的物质流管理指标，旨在为公共工程项目的可持续发展提供借鉴．