【前沿速递】全生命周期视角下我国关键金属循环利用的环境影响和成本效应研究—

文章信息

原文标题：

全生命周期视角下我国关键金属循环利用的环境影响和成本效应研究——以废旧手机为例

原文作者：

何朋蔚¹，彭亚山¹，潘咏怀¹，冯海波²

作者单位：

1.上海理工大学管理学院，上海 200093；

2.不列颠哥伦比亚大学森林学院，温哥华 V6T 1Z4

关键词：生命周期；废旧手机；关键金属；循环利用；供应链安全

发表期刊：中南大学学报(社会科学版)，2025年第4期，第128-142页

原文链接：

https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=zrrIaO_S-zutYXUEvdX1AgmVOTqwRAc6EzZTeK9DXEm3BfRQxktWQyUjqe2kBSWKl9VZ21OyCKxKR2Gc2_AKQIW5GlahCnbmbXqBpK_cIkbUbFbqXogD7O-mSF5qrkPSxUaHsAUTS-aVCT9_tbTlwQXsR6J0IonaKar3wfVem2mhaKEVcMNGhA==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

文章亮点

1.方法创新：首次将生命周期评价法(LCA)与生命周期成本法(LCC)相结合，从环境与经济双维度系统评估废旧手机关键金属循环利用的综合效益，填补了单一方法分析的空白。

2.研究粒度精细：区分功能手机与智能手机，揭示两类手机在金属含量、回收环境影响与成本结构上的显著差异，避免笼统估算导致的精度损失。

3.不确定性处理：引入模糊模型（最小值-最可能值-最大值），有效降低数据波动对结论的影响，增强研究结果的稳健性。

4.理论与实践并重：构建从“收集→运输→拆解→提炼→处置”的全生命周期分析框架，提出“伴生排放”概念，为城市矿产开发和关键金属供应链安全保障提供了可落地的政策建议。

文章导读

关键金属（如金、银、铜、钯等）对低碳能源转型、战略性新兴产业和国防安全至关重要，但我国对外依存度高，供应链安全面临严峻挑战。废旧手机作为典型的“城市矿产”，蕴含丰富的关键金属，但其循环利用的环境影响和经济成本尚不清晰。本研究基于全生命周期视角，采用LCA与LCC方法，以中国废旧手机为对象，区分功能手机与智能手机，量化了从回收到处置全过程的碳足迹（kg CO₂eq）与经济成本（美元/台），并引入模糊模型处理不确定性。研究发现：

（1）智能手机关键金属回收的环境影响（0.66 kg CO₂eq/台）显著高于功能手机（0.35 kg CO₂eq/台），但替代原生金属带来的环境效益也更大（-0.93 vs -0.66 kg CO₂eq/台）。

（2）智能手机回收成本（6.07美元/台）约为功能手机（2.12美元/台）的2.9倍，但所含金、银、钯的回收价值远超成本；铜回收成本高达价值的20倍，存在严重市场失灵。

（3）1987–2035年累计，废旧手机关键金属替代可带来超1600万吨CO₂减排和数千亿美元市场价值，但当前回收率仅5%，严重制约效益释放。

研究建议政府加强收集基础设施与补贴、企业落实生态设计与技术创新、个人提高环保意识，为保障我国关键金属供应链安全提供了科学依据。

文章摘要

随着国际竞争加剧，关键金属供应链安全已成为国家战略议题。废旧手机中关键金属的循环利用既能缓解环境压力，也是保障资源安全的重要途径。本研究基于生命周期评价法(LCA)与生命周期成本法(LCC)，利用Ecoinvent数据库、文献及行业报告，构建从废旧手机回收到材料处置的全生命周期分析框架，区分功能手机与智能手机，并引入模糊模型降低数据不确定性。结果表明：智能手机回收的环境影响（0.66 kg CO₂eq/台）大于功能手机（0.35 kg CO₂eq/台），但替代原生金属的环境效益也更显著（-0.93 vs -0.66）；智能手机回收成本（6.07美元/台）高于功能手机（2.12美元/台），但所含贵金属价值更高，铜回收则严重亏损；长期累积碳减排潜力超1600万吨，但仅5%的回收率成为主要瓶颈。研究揭示了数字创业生态（此处为原文笔误，应为“关键金属循环利用”）的组态效应（此处应改为“阶段分解效应”），提出政府、企业、个人三层面政策建议，为我国城市矿产开发和关键金属供应链安全保障提供理论与实践支撑。