编制说明
2020年05月
《绿色产品设计评价技术规范 六氟磷酸锂》
1项目背景 1.1任务来源
本项目根据工业和信息化部发布《2018年第二批行业标准制修订和外文版项目计划》,要求在2019年完成《绿色设计产品评价规范 六氟磷酸锂》行业标准的工作,项目计划号为2018-0282T-HG,标准性质为推荐性标准。 1.2编制过程
本标准遵循生命周期的基本指导思想,在广泛收集国内外与六氟磷酸锂环境保护、清洁生产相关的政策、法律法规、技术导则、标准等文献,选择典型企业开展系统深入地实地调研,结合我国六氟磷酸锂环保的现状,进行全面系统研究的基础上,完成了本标准征求意见稿的撰写。该标准给出了六氟磷酸锂绿色设计产品的基本要求、评价指标体系、生命周期评价要求、评价方法。具体编制过程如下:
(1)2019年11月8日,在北京召开启动会,下达任务;
(2)2019年11月19日,由无机标委会牵头,成立标准编制组,召开了制定标准的工作方案会,会上向编制组宣贯了本次标准编订的背景、任务来源以及编订要求等,会议最后对编订任务进行了下分;
(3)2020年5月,在前期工作的基础上,工作小组提出标准的征求意见稿和编制说明。 2.1推进生态文明建设
“十三五”规划纲要明确提出,牢固树立并切实贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。统筹推进经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设和党的建设。目标要求经济保持中高速增长,在提高发展平衡性、包容性、可持续性的基础上,到2020年国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番。规划内容指出:支持绿色清洁生产,推进传统制造业绿色改造,推动建立绿色低碳循环发展产业体系,鼓励企业工艺技术装备更新改造,发展绿色金融,设立绿色发展基金。改善环境治理基础制度,建立覆盖所有固定污染源的企业排放许可制。
绿色设计产品作为生态型社会的重要组成部分,是建立生态型消费模式的基础。目前我国生态型六氟磷酸锂的技术标准要求不完善,政策机制不够健全。因此,有必要通过开展生态型产品评价及其标准化工作,制定与国际接轨的、高水平的六氟磷酸锂评价技术标准,并通过评价标准的示范应用,不断提升六氟磷酸锂的绿色设计,为生态型社会建设提供评价技术、评价标准等基础支撑。
绿色设计六氟磷酸锂产品在开发应用过程中应以产品绿色设计理念为指导,降低产品资源能源消耗强度和环境负荷,最大程度的采用从原料、生产、废弃、回收等各个环节减少对人类健康和环境产生危害的先进绿色技术和管理手段,减少或消除对人类和环境危害大的原料和产品使用、减少副产品、固废、废水、有机废液和废气的生产和外排,实现六氟磷酸锂产品和工艺的高效、低毒、无污染或少污染,同时在六氟磷酸锂废弃后能够建立高效的回收再利用体系。 2.2强调环保重点
据统计,随着锂离子电池市场的不管扩大,电解液需求量近几年也在不断快速提升,数据显示,2012 年全球电解液需求量约为6万t,按照锂离子电池增长速度,到2020 年,全球电解液需求量将在30万t
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以上。按照1t六氟磷酸锂可生产8t~10t锂离子电解液计算,到2020 年全球六氟磷酸锂总需求量在3.5万t以上,年复合平均增长率在60%以上。主要的污染有: 2.2.1 废水
六氟磷酸锂生产中,生产用水主要是尾气吸收用水,设备用水主要是循环冷却水,如果直接排掉,或者现场跑冒滴漏比较多,废液中的pH、NH3-N、CODcr含量就会超标,污染环境,同时造成资源浪费。 2.2.2 废气
六氟磷酸锂生产过程中结晶分离过程中产生氟化氢气体,需要严控,需用水吸收,生产氢氟酸后可销售或者本单位自用,避免污染大气和资源浪费。 2.2.3 噪音
此外,六氟磷酸锂生产过程中各种设备及装置运转的噪音也会对周边的环境造成一定的影响。 随着2018年10月《大气污染防治法》修订并实施,环保部办公厅印发《关于重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》(环办监测函【2017】2024号),国家对挥发性有机物排放和能源管理的要求越来越严格,地方政府相继出台挥发性有机物污染防治管理办法、排放标准和治理方案,编制以节能减排、废物资源化利用、降低单耗提升副产品附加值及废弃物的循环利用和无害化处理为重点的标准势在必行。
使用绿色的环保资源,生产和使用绿色设计的六氟磷酸锂是未来的发展趋势,也是六氟磷酸锂标准和法规未来制定的发展方向。不允许使用对环境不安全的原材料,这样就从生产源头入手,控制了对环境的污染。
2.3填补六氟磷酸锂产品绿色产品评价标准缺失
目前国内无六氟磷酸锂绿色产品评价标准,未能体现六氟磷酸锂生产过程资源、能源消耗、环境排放等方面进行综合评价,无法体现全生命周期过程绿色化程度,所以制定六氟磷酸锂绿色设计产品评价技术规范是推进六氟磷酸锂行业绿色化进程的一项必要工作。 2.4加强生命周期评价的应用
企业要想协调好自身利益与社会利益的关系,就须在降低生产成本的基础上把对社会环境和自然环境的污染降至最低。生命周期评价方法(LifeCycle Assessment,即LCA)是国际上环境管理和产品设计的重要工具之一。采用LCA方法对我国六氟磷酸锂行业进行分析,进而指导六氟磷酸锂产业向节约资源能源,减少污染物排放,与环境相协调的可持续方向发展,具有非常现实和重要的意义。 3行业概况 3.1行业发展现状
国内情况来看,2015年10月,我国新能源汽车生产5.07万辆,同比增长8倍。2015年1月至10月,新能源汽车累计生产20.69万辆,同比增长3倍。新能源汽车市场出现爆发式增长,并由此带动了锂电池四大材料之一的电解液市场需求快速增长,作为电解液原材料的六氟磷酸锂的产能缺口不断被放大。从市场的整体状况来看,2015年国内电解液的需求在8 万t~9万t,对应六氟磷酸锂的需求量在1.25万t左右, 2016年电解液的需求在15万t左右,对应六氟磷酸锂的需求在1.8万t左右。锂电市场连续年份预测见图1。
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图1 2010年至2020年全球锂电市场规模
2011年前,全球六氟磷酸锂主要由日本森田化工、瑞星化工、关东电化3家公司主导。国内较早进行六氟磷酸锂开发的是天津化工研究设计院,从1996年开始在国内首次开展六氟磷酸锂电解质的研究,并于1999 年完成了4 t/a 的中试装置,2005年经天津金牛电源材料产业化,建设80t/a的六氟磷酸锂建设项目,到2010年实现了500t/a的产能。后来多氟多、九九久和天赐材料等公司也相继实现了六氟磷酸锂的产业化,中国六氟磷酸锂严重依赖进口的状态被彻底打破,从2009~2015 年,国内产能从最初的320 吨/年,提升至1.4万吨/年,年平均增长率高达96.78%。
从全球产量方面看,2011年日本的瑞星化工(Stella)、森田化学和关东电化是六氟磷酸锂的主要生产商,占全球产能的55%左右;而到2013 年中国国内厂商技术突破的同时快速扩张产能,行业竞争激烈。特别是多氟多的六氟磷酸锂市场份额已经达到47%,与森田市场份额相当。进入2015年后,由于新能源汽车的爆发式增长,导致市场上六氟磷酸锂出现供不应求的局面,国内的六氟磷酸锂厂家开启了新一轮的产能扩张计划,预计到到2017年之后,六氟磷酸锂中国产能将占全球60%以上,如图2所示。
图2 2015年全球六氟磷酸锂产能及规划 单位:吨
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3.2 行业存在问题
(1)价格浮动较大,成本控制压力增大。 (2)环保和节能减排压力增大。 (3)技术创新能力还要进一步提升。 3.3行业发展趋势
六氟磷酸锂合成技术已经较为成熟,但其技术扩散速度明显加快,并呈现出新的趋势。从技术层面看,开发应用新的磷源是氟化氢溶剂法技术发展的趋势。此外,在工艺装置、纯化技术方面,六氟磷酸锂合成技术正向着节能、环保、高效的方向健康发展。 4 编制依据及参考文献
《绿色设计产品评价技术规范 六氟磷酸锂》的编制严格按照国家标准规范性文件的基本要求进行,在符合国家现行法律、法规以及化工行业产业政策要求的前提下,从产品全生命周期的角度,对六氟磷酸锂产品生态性做出了详细的规定。依据生命周期评价方法,考虑到六氟磷酸锂产品的全生命周期,深入分析从设计开发、原材料获取、生产、包装、运输等各阶段对资源、能源消耗、生态环境和人体健康的影响因素,选取不同阶段的典型指标构成指标评价体系。本标准在满足指标评价体系要求的基础上,采用生命周期评价方法,建立六氟磷酸锂产品种类规则,开展生命周期清单分析,进行生命周期影响评价,将环境影响评价结果作为产品生态设计评价的重要参考依据,以体现标准的系统性、科学性和可操作性。
《绿色设计产品评价技术规范 六氟磷酸锂》编制中分析研究了先进国家和地区在本领域的法规、技术导则等重要文献,充分借鉴了先进技术与成功经验。以体现《绿色设计产品评价技术规范 六氟磷酸锂》的先进性与前瞻性。 5 研究方法和技术路线 5.1研究方法
本标准研究采用文献搜集、行业调研、专家咨询以及征求意见等方法对我国六氟磷酸锂行业的经营现状、污染物排放现状和主要环境问题进行深入调研。在此基础上,为研究及评价构建做准备。
(1)国内外六氟磷酸锂行业有关环保指标、政策法规的分析;
(2)行业调研:对六氟磷酸锂生产企业进行函调,调查内容主要包括:三废处理、产品质量、原材料使用等。
(3)专家咨询:为了使其不偏离相对应的标准,标准在制定过程中会向行业的节能、环保专家进行咨询;
(4)广泛征求意见:标准草案完成后,为保证标准的合理性、可操作性,选择六氟磷酸锂企业征求意见,通过对意见的汇总、分析,进行相应的修正。 6主要内容确定说明 6.1总体说明
主要内容包括以下几个方面: 前言
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《绿色产品设计评价技术规范 六氟磷酸锂》编制说明



