2025年2月,,歐盟聯(lián)合研究中心(JRC)發(fā)布報告《車輛關(guān)鍵原材料和電驅(qū)動電機(jī)的循環(huán)措施》,旨在通過政策與技術(shù)手段提升車輛中關(guān)鍵原材料(如稀土永磁體,、鋁)和電動驅(qū)動電機(jī)的循環(huán)利用率,,減少歐盟對進(jìn)口原材料的依賴,推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,。
一,、政策背景與目標(biāo)
1、政策背景
電動化轉(zhuǎn)型加劇原材料依賴:向電動車的轉(zhuǎn)型顯著增加了歐盟對關(guān)鍵原材料(CRMs)的需求,,如稀土(Nd,、Dy)、銅,、鋰,、鈷等。這些材料廣泛用于電動汽車的驅(qū)動電機(jī),、電池和電子元件中,。然而,歐盟在這些原材料的開采和加工方面高度依賴進(jìn)口,,尤其是中國主導(dǎo)了全球稀土供應(yīng)鏈(占全球產(chǎn)量的 60% 以上),,導(dǎo)致供應(yīng)鏈風(fēng)險加劇。
現(xiàn)有報廢車輛管理的不足:傳統(tǒng)報廢車輛(ELV)的處理流程中,,關(guān)鍵原材料(如稀土永磁體,、鋁)常因設(shè)計不合理、拆卸困難或分類不當(dāng)而流失,。例如,,稀土永磁體(REPM)在電機(jī)中未被有效回收,導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,。此外,,鋁廢料因合金混雜和雜質(zhì)問題,常被降級使用,,無法實現(xiàn)閉環(huán)回收,。
新法規(guī)的推動:《報廢車輛法規(guī)提案》(ELVR, 2023/0284/EC):該提案旨在通過產(chǎn)品設(shè)計、標(biāo)簽要求,、強(qiáng)制拆卸關(guān)鍵部件(如驅(qū)動電機(jī))和回收目標(biāo),,提升車輛全生命周期的循環(huán)性?!蛾P(guān)鍵原材料法案》(CRMA, 2024/1252):要求加強(qiáng)關(guān)鍵原材料的可持續(xù)供應(yīng),,推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)措施,,包括稀土永磁體的回收和再生利用。
歐盟戰(zhàn)略目標(biāo):歐盟的綠色協(xié)議和循環(huán)經(jīng)濟(jì)法案(CEA)強(qiáng)調(diào)減少對進(jìn)口原材料的依賴,,提升資源效率,,推動經(jīng)濟(jì)向低碳、循環(huán)模式轉(zhuǎn)型,。車輛作為資源密集型產(chǎn)品,,其循環(huán)性是實現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。
2,、政策目標(biāo)
評估與補(bǔ)充ELVR措施:分析ELVR提案中提出的循環(huán)性措施(如標(biāo)簽要求,、拆卸改進(jìn)、回收效率目標(biāo))的可行性,,并提出細(xì)化建議,,確保政策有效實施。例如,,建議強(qiáng)制標(biāo)注 REPM 的類型和成分,,以支持廢物管理運(yùn)營商的高效回收決策。
解決關(guān)鍵材料循環(huán)性挑戰(zhàn):稀土永磁體(REPM):通過技術(shù)創(chuàng)新(如氫破碎回收)和政策激勵(如再生含量目標(biāo)),,提升REPM的回收率,,減少對初級原材料的依賴。鋁:優(yōu)化鋁廢料的分類和回收流程,,推動高純度鋁合金的閉環(huán)利用,,減少降級回收。驅(qū)動電機(jī):探索電機(jī)再利用到工業(yè)應(yīng)用的潛力,,通過設(shè)計改進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)化接口,,提升其二次利用率。
促進(jìn)協(xié)同與競爭力:推動ELVR與CRMA,、電池法規(guī)等政策的協(xié)同,,形成統(tǒng)一框架,確保關(guān)鍵原材料的全生命周期管理,。通過技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)合作,,增強(qiáng)歐盟在綠色技術(shù)(如電動驅(qū)動系統(tǒng)、回收技術(shù))的全球競爭力,,支持清潔工業(yè)發(fā)展,。
3、核心挑戰(zhàn)
技術(shù)層面:電動驅(qū)動電機(jī)的復(fù)雜設(shè)計導(dǎo)致拆卸困難,,影響REPM和鋁的回收效率,。缺乏高效的稀土回收技術(shù),尤其是針對低品位廢料和混雜合金的處理,。
經(jīng)濟(jì)與市場層面:再生材料的成本競爭力不足,,需政策激勵(如補(bǔ)貼,、稅收優(yōu)惠)推動市場接受度,。產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)(制造商,、回收商、消費(fèi)者)之間的信息不對稱,,阻礙循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的建立,。
政策層面:現(xiàn)有法規(guī)在執(zhí)行和協(xié)調(diào)上存在gaps,需加強(qiáng)成員國間的一致性和數(shù)據(jù)透明度,。國際合作不足,,需與非歐盟國家建立穩(wěn)定的供應(yīng)鏈伙伴關(guān)系,降低地緣政治風(fēng)險,。
二,、關(guān)鍵分析與評估
1、稀土永磁體(REPM)標(biāo)簽與信息共享
(1)問題:廢物管理運(yùn)營商(WMOs)缺乏REPM的關(guān)鍵信息(如類型,、成分,、位置),導(dǎo)致無法有效識別和回收高價值材料?,F(xiàn)有標(biāo)簽要求(如ELVR提案中的規(guī)定)過于籠統(tǒng),,未明確區(qū)分REPM類型(如NdFeB、SmCo)和具體成分,,影響回收決策,。
(2)分析與建議:
標(biāo)簽要求細(xì)化:
強(qiáng)制要求制造商在電動驅(qū)動電機(jī)上標(biāo)注REPM類型(如 NdFeB)、主要成分(如 Nd,、Dy含量)及重量,。
標(biāo)簽需清晰、耐用,,并附帶數(shù)據(jù)載體(如二維碼或 RFID),,鏈接至產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫,提供拆卸指南,、材料組成等詳細(xì)信息,。
信息共享平臺:
利用現(xiàn)有平臺(如 IDIS)或開發(fā)新數(shù)據(jù)庫,整合REPM相關(guān)信息,,支持WMOs快速獲取處理策略(如直接回收,、材料分離)。
利益相關(guān)者反饋:
OEMs認(rèn)為標(biāo)簽成本可控(約 0.5歐元/ 輛),,但需平衡知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)與信息透明度,。
WMOs支持標(biāo)簽措施,認(rèn)為其能顯著提升回收效率,,減少材料流失,。
2. 提高REPM循環(huán)要求
(1)分析
材料流分析(MFA):預(yù)測到2040年,,歐盟報廢車輛中可能回收1.5 萬噸REPM(占需求的 22%),但需政策支持(如回收目標(biāo),、技術(shù)投資),。短循環(huán)回收技術(shù)(如氫破碎)可保留材料性能,但需解決氧化和涂層雜質(zhì)問題,。
挑戰(zhàn):回收基礎(chǔ)設(shè)施不足,,歐盟當(dāng)前 REPM 回收率不足1%,依賴進(jìn)口初級材料,。再生材料成本競爭力弱,,需通過規(guī)模效應(yīng)和政策激勵(如補(bǔ)貼)推動。
(2)建議:
設(shè)定回收目標(biāo):分階段引入REPM回收效率(RE)和材料回收率(MRL)目標(biāo),,例如2030年RE達(dá)到 50%,,2040年提升至80%。
支持技術(shù)創(chuàng)新:資助短循環(huán)回收技術(shù)研發(fā),,優(yōu)化氫破碎和合金再生工藝,,降低能耗和污染。
再生含量要求:逐步要求新生產(chǎn)的電動驅(qū)動電機(jī)中包含一定比例的再生REPM,,推動閉環(huán)供應(yīng)鏈,。
3. 電動驅(qū)動電機(jī)再利用到工業(yè)應(yīng)用
(1)潛力分析:
工業(yè)需求匹配:工業(yè)電機(jī)市場規(guī)模大(2040年預(yù)計達(dá)330萬臺 / 年),部分電動驅(qū)動電機(jī)可通過改造滿足工業(yè)需求(如高功率密度,、液體冷卻),。
性能優(yōu)勢:REPM電機(jī)比傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)體積小35%、重量輕43%,,適合對空間敏感的工業(yè)場景(如機(jī)器人,、精密機(jī)械)。
(2)挑戰(zhàn)與建議:
技術(shù)兼容性:電壓,、控制軟件和冷卻系統(tǒng)需適配工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,可能涉及硬件改造(如添加齒輪箱)和軟件重編程。
建議:開展試點(diǎn)項目,,探索適配性技術(shù)(如模塊化設(shè)計),,制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)濟(jì)可行性:再制造和改裝成本需低于新電機(jī)價格的30%才能吸引市場,,需政策補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠,。
建議:建立公私合作模式,分?jǐn)傃邪l(fā)和推廣成本,。
4. 人機(jī)協(xié)作拆卸優(yōu)化
(1)問題:
電動驅(qū)動電機(jī)設(shè)計復(fù)雜,,手工拆卸耗時(如豐田電機(jī)需377秒),且存在安全風(fēng)險(如高壓部件)。機(jī)器人拆卸缺乏靈活性,,難以應(yīng)對多樣化的電機(jī)型號和老化部件,。
(2)分析與建議:
設(shè)計改進(jìn):采用標(biāo)準(zhǔn)化接口、易訪問部件(如快速釋放螺栓),,降低拆卸難度,。示例:豐田電機(jī)通過固定電纜位置和標(biāo)準(zhǔn)化螺絲類型,減少工具更換時間,。
人機(jī)協(xié)作系統(tǒng):機(jī)器人負(fù)責(zé)重復(fù)性任務(wù)(如螺絲拆卸),,人類處理復(fù)雜操作(如精密部件分離),。
效益:測試顯示人機(jī)協(xié)作可將拆卸時間縮短20%(如馬自達(dá)電機(jī)從510秒降至473秒),。
技術(shù)工具:開發(fā)AI視覺系統(tǒng)輔助識別部件位置,使用自適應(yīng)夾具處理不同形狀的磁鐵,。
5. 鋁的循環(huán)措施
(1)問題:
鋁廢料因合金混雜(如5xxx,、6xxx系列)和雜質(zhì)(Fe、Cu)導(dǎo)致降級回收,,無法用于高端汽車部件,。當(dāng)前ELV處理中,鋁回收率僅60%,,且多降級為鑄造合金,。
(2)分析與建議:
預(yù)處理與分類:強(qiáng)制移除高價值鋁部件(如電池外殼、車輪)前進(jìn)行手工或機(jī)械分類,,減少雜質(zhì)混入,。推廣后破碎技術(shù)(如激光誘導(dǎo)擊穿光譜),提高鋁合金純度(目標(biāo)95%以上),。
再生含量目標(biāo):設(shè)定汽車用鋁再生含量目標(biāo)(如2030年30%),,優(yōu)先用于非關(guān)鍵部件(如內(nèi)飾)。
閉環(huán)供應(yīng)鏈:支持OEM與鋁業(yè)合作,,開發(fā)高純度再生合金(如Novelis的RC5754合金含75%再生鋁),。
6. 數(shù)據(jù)報告與監(jiān)測
(1)問題
缺乏電動驅(qū)動電機(jī)全生命周期數(shù)據(jù)(如市場投放量、回收量),,難以評估循環(huán)性措施效果?,F(xiàn)有報告框架(如 ELVR 的 Article 49)未明確責(zé)任主體和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致信息碎片化,。
(2)建議
強(qiáng)制報告制度:要求制造商報告每年投放市場的電動驅(qū)動電機(jī)數(shù)量,、類型及REPM含量。廢物管理運(yùn)營商需報告回收量,、流向(如再生,、出口)及處理技術(shù)。
統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫:建立歐盟級數(shù)據(jù)庫,,整合車輛,、電機(jī)和材料流動數(shù)據(jù),,支持政策制定和供應(yīng)鏈優(yōu)化。
與其他政策協(xié)同:與電池法規(guī)(如2023/1542)數(shù)據(jù)系統(tǒng)對接,,實現(xiàn)跨部門材料追蹤,。
三、協(xié)同效應(yīng)與政策建議
1,、協(xié)同效應(yīng)分析
(1)與歐盟立法的協(xié)同
《關(guān)鍵原材料法案》(CRMA):報告中提出的REPM標(biāo)簽要求與CRMA的Article 28直接協(xié)同,,后者要求含稀土永磁體的產(chǎn)品(如電動汽車、工業(yè)電機(jī))提供標(biāo)簽和信息披露,,以支持回收和供應(yīng)鏈透明度,。例如,ELVR 提案中關(guān)于電動驅(qū)動電機(jī)的標(biāo)簽要求可作為CRMA在車輛領(lǐng)域的具體實施案例,,推動跨行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。
《廢物框架指令》(WFD):鋁廢料的分類和回收措施與WFD中 “優(yōu)先回收高價值材料” 的原則一致,通過改進(jìn)拆卸和破碎技術(shù),,提升鋁的回收質(zhì)量和效率,。
《電池法規(guī)》(2023/1542):電動驅(qū)動電機(jī)的報告制度與電池法規(guī)的數(shù)據(jù)追蹤要求(如Article 76)協(xié)同,可建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,,追蹤關(guān)鍵材料(如稀土,、銅)的全生命周期流動。
(2)與歐盟戰(zhàn)略目標(biāo)的協(xié)同:
綠色協(xié)議與循環(huán)經(jīng)濟(jì)法案(CEA):報告中的循環(huán)性措施(如再生含量目標(biāo),、人機(jī)協(xié)作拆卸)直接支持歐盟“零廢棄”和“碳中和”目標(biāo),,減少對初級原材料的依賴。
競爭力與產(chǎn)業(yè)政策:通過技術(shù)創(chuàng)新(如REPM回收,、鋁閉環(huán)利用),,歐盟可強(qiáng)化其在綠色技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位,如清潔工業(yè)協(xié)議(Clean Industrial Deal)中強(qiáng)調(diào)的低碳制造競爭力,。
2,、政策建議
(1)針對 ELVR 提案的細(xì)化建議
標(biāo)簽與信息共享:要求制造商在電動驅(qū)動電機(jī)上標(biāo)注REPM類型(如NdFeB)、成分及拆卸指南,,并通過標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)載體(如二維碼)鏈接至產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(如IDIS),。
回收目標(biāo)與技術(shù)支持:分階段設(shè)定REPM回收效率(RE)和材料回收率(MRL)目標(biāo),2030年RE目標(biāo)為50%,,2040年提升至80%,。推廣短循環(huán)回收技術(shù)(如氫破碎),并提供稅收優(yōu)惠或補(bǔ)貼以降低再生材料成本,。
數(shù)據(jù)報告與監(jiān)測:
強(qiáng)制制造商和廢物管理運(yùn)營商報告電動驅(qū)動電機(jī)的市場投放量,、回收量及流向,建立歐盟統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫。
(2)跨領(lǐng)域支持措施:
標(biāo)準(zhǔn)化與研發(fā)投資:推動CEN/TC 472制定REPM標(biāo)簽和回收標(biāo)準(zhǔn),,支持技術(shù)創(chuàng)新(如人機(jī)協(xié)作拆卸系統(tǒng)),。設(shè)立專項基金,資助試點(diǎn)項目(如電動驅(qū)動電機(jī)再利用到工業(yè)應(yīng)用),,探索技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性,。
國際合作與供應(yīng)鏈安全:與非歐盟國家(如澳大利亞、非洲)建立稀土供應(yīng)鏈伙伴關(guān)系,,降低地緣政治風(fēng)險,。加強(qiáng)國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)(如ISO/TC 298),確保全球回收技術(shù)兼容,。
3,、實施路徑與挑戰(zhàn)
(1)短期措施(2025-2030)
修訂 ELVR 提案,明確標(biāo)簽要求和數(shù)據(jù)報告義務(wù),,2026年前完成標(biāo)準(zhǔn)制定,。啟動10個試點(diǎn)項目,,測試人機(jī)協(xié)作拆卸系統(tǒng)和鋁分類技術(shù),。
(2)中長期目標(biāo)(2030-2040)
實現(xiàn)REPM再生含量目標(biāo)(如2040年25%),推動鋁閉環(huán)供應(yīng)鏈(如汽車用再生鋁達(dá)50%),。
建立歐盟稀土戰(zhàn)略儲備,,應(yīng)對供應(yīng)中斷風(fēng)險。
(3)挑戰(zhàn)與應(yīng)對
成本與市場接受度:再生材料初期成本較高,,需通過政策激勵(如碳關(guān)稅)和消費(fèi)者教育推動市場需求,。
技術(shù)落地障礙:人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)需適應(yīng)多樣化的電機(jī)設(shè)計,需車企與回收商聯(lián)合研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化接口,。
4. 結(jié)論與未來方向
(1)核心結(jié)論
通過協(xié)同ELVR,、CRMA、WFD等政策,,結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)據(jù)透明度,,歐盟可顯著提升車輛關(guān)鍵材料的循環(huán)利用率,減少進(jìn)口依賴,。電動驅(qū)動電機(jī)的再利用,、REPM回收技術(shù)和鋁分類措施是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵突破口。
(2)未來工作重點(diǎn)
加速試點(diǎn)項目落地,,驗證技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性,。加強(qiáng)利益相關(guān)者協(xié)作(如車企、回收商,、科研機(jī)構(gòu)),,建立跨行業(yè)聯(lián)盟。定期評估政策效果,動態(tài)調(diào)整目標(biāo)(如根據(jù)回收技術(shù)進(jìn)展更新MRL指標(biāo)),。
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