從項目投資角度淺析廢舊輪胎熱解行業的發展狀況

李 崢，張志雯，朱福剛

（中國光大綠色環保有限公司，江蘇 南京 211102）

當前，我國已開啟全面建設社會主義現代化國家新征程，實現碳達峰和碳中和對于加快生態文明建設、促進高質量發展至關重要。2020年9月，我國政府承諾力爭于2030年前達到二氧化碳排放量峰值，于2060年前實現二氧化碳零排放。再生資源利用作為生態文明建設的重要內容，是實現綠色發展的重要戰略，也是應對氣候變化、保障資源安全、達到碳達峰和碳中和目標的重要途徑。

推動再生資源產業高質量發展，有助于全面推進綠色制造、實現綠色增長、引導綠色消費。碳達峰和碳中和目標既是再生資源產業發展的巨大挑戰，也是新機遇。我國的碳達峰和碳中和目標對綠色低碳發展和生態文明建設提出了更高的要求，同時掀起了一股環保熱，也引起了國內外資本市場對環保領域的關注。

廢舊輪胎被稱為“黑色污染”，也是一種“放錯位置”的橡膠資源，合理有效地利用這些資源，可將其變廢為寶，帶來一定的經濟價值。目前，規范式的自動化連續化廢舊輪胎（橡膠）熱裂解生產在我國方興未艾，廢舊輪胎的資源化利用項目具備較大潛力和投資價值。

因此，如何在無污染的情況下實現廢舊輪胎資源化利用，對于改善環境、緩解能源危機具有重要的戰略意義，這是再生資源產業亟待解決的重大課題，同時也是一個世界性的難題。本文在介紹國內外廢舊輪胎治理措施的基礎上，從項目投資角度淺析廢舊輪胎熱解行業發展的現狀和趨勢。

1 行業背景

隨著我國經濟的高速發展，汽車越來越普及，據公安部的統計數據顯示，截至2021年9月，全國機動車保有量達3.90億輛，其中汽車為2.97億輛，載貨汽車保有量達3 242萬輛，占汽車總量的10.91%；76個城市汽車保有量超過100萬輛，同比增長7%，而其中汽車保有量超過200萬輛的城市有34個，超過300萬輛的城市有18個。受限于汽車輪胎的壽命和安全性，在汽車的使用過程中會產生大量的廢舊輪胎。數據顯示，2008年我國廢舊輪胎產生量大約為740萬t，并在隨后的幾年中不斷攀升。根據國家商務部發布的《中國再生資源回收行業發展報告（2020）》顯示，截至2019年年底，我國廢舊輪胎產生量已超過3.5億條，并以每年8%～10%的速度增長，且我國廢舊輪胎回收率偏低，尚未達到70%。我國廢舊輪胎回收和利用市場巨大，其中不適用于翻新、生產膠粉和再生膠等處理方式的轎車子午線輪胎占比超過60%。

近年來，廢舊輪胎污染問題變得日漸突出，廢舊輪胎已成為當今世界的一大環境污染物。大量的廢舊輪胎作為廢棄物所帶來的主要環境問題有：（1）難以壓縮和收集，占用大量生態環境空間；（2）不具有生物降解性，作為一種熱固性材料，其自然降解需要80～100年的時間；（3）長期堆放在露天，極易滋生傳播疾病的蚊蟲；（4）大量堆積時在一定條件下易引發火災，威脅人們的生命及財產安全；（5）含有鉛、鉻、鎘等重金屬成分，若處置和管理不當，會造成重大的環境污染；（6）如作為燃料處理，會產生大量煙霧和有毒污染物，將嚴重污染環境和損害人體健康。1990年發生在加拿大安大略湖的黑格斯維爾火災持續長達17 h，有1 260萬條輪胎被燒，1 700人被疏散，大量油類物質滲入土壤，附近的河流也被多環芳烴污染，造成的損失難以估量。2019年我國山東省泰安市有一家工廠突發大火，起火原因是車間內廢舊輪胎著火，過火面積約400 m2。

廢舊輪胎數量的急劇增長和利用方式的不當，會對地球環境造成嚴重的破壞，但廢舊輪胎作為一種可再生利用的資源，其有效循環利用對于降低碳排放有積極作用，也能在一定程度上緩解能源危機。一條報廢的轎車輪胎質量約為9 kg，由橡膠材料和骨架材料組成，橡膠材料中的橡膠（包括天然橡膠和合成橡膠）占比為50%～60%，炭黑占比最高為30%，含硫化合物占比約為1.5%，骨架材料中的人造絲簾線、錦綸簾線、聚酯簾線和鋼絲占比分別約為2.8%，1.3%，0.1%和13.1%[1]。據了解，100萬t·a-1處理規模的廢舊輪胎熱解工廠較常規工廠生產相同數量的炭黑、油和鋼絲等，可減小二氧化碳排放量約115萬t（減小率約為60%），該二氧化碳排放量相當于62萬棵樹一年二氧化碳的吸收量。廢舊輪胎熱解利用不僅使土地利用更加集約，而且為我國實現碳達峰和碳中和目標貢獻力量。

2 廢舊輪胎治理措施

目前全球循環利用廢舊輪胎較多的國家和地區為中國、美國和歐洲，這些國家和地區存在生產者責任延伸制、強制回收制度和政府資助模式（通過稅收和自由市場體系）等幾種廢舊輪胎的管理模式[2]。

2.1 國外治理措施

面對“黑色污染”，美國每個州出臺了處理廢舊輪胎的《資源保護與回收法》《輪胎回收利用法》等法規，積極推動廢舊輪胎回收利用[3]。歐洲國家采取生產者責任延伸制的模式，由輪胎生產商承擔廢舊輪胎的回收任務，其中德國出臺了《循環經濟及廢棄物管理法》，清晰地規定了生產商、銷售商以及個人消費者各方應承擔的責任，以促進材料再生產和進行體系內循環[4]。日本頒布了《促進循環型社會建設基本法》《資源有效利用促進法》《廢棄物處理法》等法規，明確建立循環型社會的政府資助措施[5]。

目前國際上的廢舊輪胎再利用行業不斷向前探索，成為新興的產業。在環保法規和實體企業的引導下，美國廢舊輪胎主要進入輪胎衍生燃料、地面橡膠和土木工程應用3個市場[3]，其中被利用最多的途徑是作為衍生燃料，每年這種形式再利用的廢舊輪胎約1.3億條。歐洲廢舊輪胎處理方式主要包括翻新、外貿出口、焚燒、填埋等，而其中德國已立法禁止以填埋方式處理廢舊輪胎[4]。日本廢舊輪胎再利用的主要形式有翻新、生產再生膠和膠粉、用作衍生燃料、熱分解煉油以及用作鋪路材料等，現有40家輪胎翻新企業，21家輪胎再生膠生產企業[5]。

2.2 我國治理措施

隨著廢舊輪胎產生量的增長，其資源化、無害化、減量化處理和污染治理刻不容緩。我國政府連續出臺了一系列政策鼓勵、支持、指導廢舊輪胎行業健康發展。自2015年1月1日我國實施最嚴《中國環境保護法》以來，固廢處理行業掀起了一場革命性的變革，這為廢舊輪胎帶來了巨大的市場需求。我國出臺的廢舊輪胎綜合利用相關政策文件如表1所示。

表1 我國出臺的廢舊輪胎綜合利用相關的政策文件Tab.1 Policy documents related to waste tires comprehensive utilization issued by China

廢舊輪胎處理屬于環保領域，進行廢舊輪胎處理的企業要同時兼顧其減量化處理的安全性、節能環保性和經濟性。當前，我國廢舊輪胎綜合利用獲得了一系列政策的支持，利用方式仍以生產再生膠和膠粉為主。熱解作為廢舊輪胎處置的重要技術手段，可以有效實現其減量化、無害化和資源化利用，在我國正處于起步且蓬勃發展階段。

3 我國廢舊輪胎熱解行業發展現狀

隨著廢舊輪胎熱解被列入《產業結構調整指導目錄》鼓勵類、入選《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄》《“無廢城市”建設試點先進適用技術（第一批）》等，廢舊輪胎熱解項目如雨后春筍般涌現。據不完全統計，近3年的廢舊輪胎綜合利用項目達到250余項，尚有一些項目正在第1次公示中，其中廢舊輪胎熱解項目占比為90%以上。據輪胎世界網報道，僅2019年（截至10月份）新上的廢舊輪胎熱解項目就有20項，達產后處理規模超過180萬t·a-1。本文對部分廢舊輪胎熱解項目的環境影響評價報告從項目投資、處理量、熱解方式和能耗等方面進行簡要的分析。

3.1 項目投資和處理規模

累計統計了國內廢舊輪胎綜合利用項目220余項，這些項目分布于26個省（直轄市），總投資額為277．64億元人民幣，總處理量超過1 900萬t·a-1，單位投資額約1 200元·t-1。

3.1.1 項目投資

項目投資主要包括工程建設、設備購置和土地費用等，由于各項目的處理規模、廠房建設、采用設備、土地承包方式不一樣，導致總投資差距較大，如圖1所示（其中每個點代表1個項目）。

圖1 廢舊輪胎綜合利用項目的總投資額Fig.1 Total investments of waste tire comprehensive utilization projects

從圖1可以看出，廢舊輪胎綜合利用項目的總投資從幾百萬到上億元不等，其中在相同處理規模下，不同的項目總投資仍有較大差距。

對項目信息進一步分析，排除處理規模的影響，將總投資額轉化為單位投資額。圖2示出了單位投資額與處理規模的關系。

圖2 廢舊輪胎綜合利用項目的單位投資額Fig.2 Unit investments of waste tire comprehensive utilization projects

從圖2可以看出，單位投資額集中在200～6 000元·t-1之間，最大相差30倍，且并未體現出隨著處理規模的增大單位投資額降低的趨勢。

從圖1和2可以看出，處理規模為2萬～10萬t·a-1的項目較多，分別選取其中3個有代表性的項目，從廠房建筑面積、采用設備、土地特點、總投資額分析，結果如表2所示。

從表2可以看出，在相同的處理規模下，由于廠房建筑面積、土地情況和設備價格的差異，導致項目總投資額最大相差6倍。廢舊輪胎利用屬于環保行業，由于熱解會產生易燃易爆物質，考慮到安全性和環保性，應在工程建設和設備質量上有更高的要求。

表2 廢舊輪胎綜合利用項目比較Fig.2 Comparison of waste tire comprehensive utilization projects

3.1.2 處理規模

目前，我國廢舊輪胎產生量為2 000萬t·a-1，統計的220余項廢舊輪胎綜合利用項目的總處理量已達到1 900萬t·a-1，再加上已建而未統計到的項目，處理規模已遠遠超過2 000萬t·a-1。值得注意的是，廢舊輪胎綜合利用項目依賴前端原料市場的供應，原料不足將導致項目不能滿負荷運行，甚至停產。據中國輪胎循環利用協會統計的廢舊輪胎熱解行業部分企業生產情況顯示，在19家統計的會員企業中，設備的平均利用率為42.4%，其中有15家企業面臨的最大問題之一是原料不足。因此，對各已建項目的處理規模和地域分布進行分析有助于對擬建項目的投資和選址做出判斷。

圖3示出了不同處理規模的廢舊輪胎綜合利用項目的數量。從圖3可以看出：在處理規模為2萬和10萬t·a-1處分別出現較大峰值，項目數量均超過30個，且在兩者之間項目較多，占據本文統計項目的81%以上；處理規模為20萬t·a-1的項目是處理規模超過10萬t·a-1的項目中唯一超過10個的。這主要是受兩方面因素的影響：一是受政策的影響，2012年國家工業和信息化部發布的《廢輪胎綜合利用行業準入條件》中對新建、改擴建的廢舊輪胎加工企業要求綜合處理能力不得低于2萬t·a-1，但在2020年國家工業和信息化部發布的《廢舊輪胎綜合利用行業規范條件（2020年本）》中對產能規模不作量化要求，鼓勵企業將設計產能、基礎投資等與廢舊輪胎可回收量、資源特點相匹配，引導行業從重視規模擴大轉變為更加注重高質量發展；二是受當地廢舊輪胎量的影響，尤其是規模較大的廢舊輪胎綜合利用項目均分布在交通便利、陸運較發達的地區。

圖3 不同處理規模的廢舊輪胎綜合利用項目數量Fig.3 Numbers of waste tire comprehensive utilization projects with different treatment scales

對廢舊輪胎綜合利用項目的地域分布進行分析可以發現，河北、山西、內蒙古、河南和寧夏等省份在2個以上地區布局有處理規模超過15萬t·a-1的項目；而在遼寧、安徽、江西、山東、湖北、湖南、廣西和云南等省份項目比較分散，小項目較多，個別省份的每個地級市都有項目，但處理規模多在5萬t·a-1以下，甚至出現某個縣城區域內有超過6個、處理規模合計超過40萬t·a-1的項目通過環評批復，這將導致原料市場惡性競爭，不利于行業的健康發展。

3.2 熱解方式和能耗

廢舊輪胎的熱解方式有兩種，一種是連續式熱解，原料和產品是連續進出的；另一種是間歇式熱解，是將廢舊輪胎密閉在反應釜中熱解，待熱解結束后，降溫排出產物。

結合表2中的6個項目對熱解方式和能耗做分析（見表3）。熱解方式的不同也造成了項目投資成本和能耗的差異，總體而言連續式熱解的投資成本較高，能耗較低。

表3 廢舊輪胎綜合利用項目的成本和能耗比較Tab.3 Comparison of costs and energy consumptions of waste tire comprehensive utilization projects

從安全和環保角度講，應選擇連續式熱解方式，雖然設備投資較高，但能耗更低，自動化程度高，運營成本低；另一方面，炭黑的品質也更高，能增加產品銷售收入。從統計的220余項廢舊輪胎綜合利用項目的信息來看，由于連續式熱解設備投資較高，投資回收期長，絕大多數項目仍采用間歇式設備進行生產。據中國輪胎循環利用協會統計的廢舊輪胎熱解行業部分企業生產情況顯示，在19家統計的會員企業中，有12家采用間歇式熱解方式。

3.3 存在問題

3.3.1 回收體系建設

開展廢舊輪胎等橡膠制品回收加工利用可變廢為寶，化害為利，消除廢舊橡膠污染環境，是保護環境的重要途徑，是發展循環經濟，實現廢舊橡膠資源再循環、再利用的手段。但是由于我國的廢舊輪胎回收體系不健全，存在設備先進而原料缺乏的問題，使廢舊輪胎處理設備廠不能滿負荷運行[7]。目前，國家尚未建立廢舊輪胎回收體系，廢舊輪胎回收仍以“作坊式”“家庭式”的回收為主，回收成本高，且隨著國家對廢舊輪胎綜合利用的支持，廢舊輪胎回收價格還會持續走高，這在一定程度上影響了行業的健康發展。

馬秀琴等[7]分析了國內外廢舊輪胎回收現狀與政策，對比得出國內在廢舊輪胎回收方面與外國存在的差距，提出國家應高度重視廢舊輪胎回收，完善廢舊輪胎回收體系，制定相應的廢舊輪胎回收法律法規，使其利益最大化，同時建立廢舊輪胎回收利用專項基金，從源頭上征收廢舊輪胎處理費，這部分資金主要用于廢舊輪胎回收運輸、加工利用補貼及獎勵技術開發，利用廢舊輪胎生產的產品應完全免稅。

作為輪胎生產企業，中策橡膠集團股份有限公司（中策橡膠）、雙星集團有限責任公司等都積極參與廢舊輪胎綜合利用，利用自身的優勢，探索了“逆向物流”的概念[8]：在發貨時將廢舊輪胎回收利用空車運到經銷商的倉庫，一是可以減少輪胎運輸的成本，二是可以進行集中地回收處理。同時，這些公司認為：輪胎經銷商沒有再生資源回收的資質，不能回收廢舊輪胎，增加了輪胎生產企業的負擔。

廢舊輪胎綜合利用項目是完全市場化的項目，前端廢舊輪胎回收的成本將直接影響項目的運行。中國光大綠色環保有限公司也在積極探索廢舊輪胎回收體系的建設和優化，基于生物質回收體系建設的經驗，結合廢舊輪胎的特點，建立廢舊輪胎回收、加工、利用的資源化循環體系，同時也呼吁將廢舊輪胎列入國家強制回收目錄，在全國各地建立廢舊輪胎回收處理集散中心，更有效地實現廢舊輪胎資源化利用。

3.3.2 炭黑高值化利用

廢舊輪胎熱解會產生大量的炭黑。當前，炭黑行業正遭遇產能結構性過剩的問題，而廢舊輪胎熱解炭黑含有較多雜質，不適宜直接作為輪胎補強劑使用，因此廢舊輪胎熱解炭黑高值化利用也成為各相關高校、企業研究的重點[9-12]。

廢舊輪胎熱解炭黑高值化利用主要有以下3個方面。（1）除雜，去除熱解炭黑中的灰分。中國石油大學、青島科技大學等高校均研究了通過酸洗、堿洗來實現熱解炭黑中灰分的去除和熱解炭黑的改性，取得了不錯的效果，但隨之產生的大量廢水處置也是需要考慮的問題。（2）直接利用。熱解炭黑經烘干、磨粉、造粒后用于耐磨制品，比如輸送帶、鞋材和剎車片等中，部分替代原生炭黑。（3）熱解炭黑中炭的應用，青島理工大學等研究了熱解炭黑與水蒸氣反應制備氫氣。

炭黑作為廢舊輪胎熱解的第二大產物[13]，其高值化利用將直接影響廢舊輪胎綜合利用項目的效益，熱解炭黑深加工的投入和產出以及市場情況也是廢舊輪胎綜合利用企業需要考慮的問題。

4 結語

本文綜述了廢舊輪胎綜合利用的國內外法規和政策，結合廢舊輪胎綜合利用項目的現狀，基于實地考察和環境影響評價報告分析得出以下結論和建議。

（1）建議國家完善廢舊輪胎回收體系，制定相應的法律法規；給予輪胎經銷商再生資源回收的資質，減輕廢舊輪胎綜合利用企業的負擔。

（2）建議選擇連續式生產工藝，確保安全生產和環保達標，不應單純追求短時利潤和回報率；結合項目所在地周邊廢舊輪胎產生量確定項目規模，避免扎堆建設，造成原料惡性競爭。

（3）炭黑高值化利用是廢舊輪胎熱解行業需要共同關注的問題。

需要說明的是，由于廢舊輪胎綜合利用項目的環境影響評價報告并不能反映真實的項目落地和投運情況，本文的結論只能作為行業投資的參考，在項目的實際投資上，還需要做進一步深入的調研和考察。