低碳风暴席卷锂电行业，联合国建议碳足迹体系跨国互认

蓝狮平台网讯：为了实现交通运输部门脱碳，大多国家都把希望寄托在以电动和氢燃料为动力的新能源汽车替代传统燃油车上。

  但很多人质疑，电动汽车生产制造过程中产生的碳排量，并不比燃油车低，如果不管理和降低电动车制造的碳排量，替代意义不大。

  这种质疑当然很有道理。尽管电动汽车在行驶阶段产生的直接排放量几乎为零，但其主要动力来源电池，在生产和制造过程伴随着大量能源消耗，加之动力电池生产和使用的快速增长带来了资源短缺和能源消耗的问题，也会导致显著的温室气体排放和环境影响。

  根据机构调研结果，2022年，世界动力电池出货量达680GWh，造成的碳排放量约4080万吨至8160万吨。高工锂电预测，2025年，世界动力电池出货量达1730GWh，造成的碳排放量将达1.0亿吨至2.1亿吨。

  正因为这个原因，主要发达国家都对电池，特别是动力电池进口提出碳管理要求。

  今年8月，《欧盟电池与废电池法规》（又称“新电池法”）正式生效。新电池法有三个强制性要求：电池护照、电池回收、碳足迹，要求自2024年7月起，动力电池以及工业电池必须申报产品碳足迹，到2027年7月要达到相关碳足迹的限制要求。

  同样在今年六月，日本市场也对电池企业的减碳能力提出了更严格的规定。根据日本政府经济产业部要求，从2024年起，电动汽车制造商必须披露电池的碳足迹，并将对动力电池的碳足迹设定一定的上限。

  美国、韩国、德国、瑞士等国家也要求提升电池回收率且加强碳排监管力度。

  一股低碳、零碳风暴正席卷电池行业，电池碳足迹正逐渐成为全球贸易的焦点之一，你也可以理解为新的绿色贸易壁垒正在形成。中国是锂电池出口大国，全球市场占有率超过50%。在“碳门槛”挑战下，中国电池制造企业做好碳管理，实践和推广零碳转型、循环经济这篇文章，是一道必答题。

  11月6日，由商务部和联合国全球契约组织（UNGC）主办的虹桥国际经济论坛“提升全球产业链供应链韧性”分论坛在上海举行。

  在这个论坛上，联合国全球契约组织发布了《践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标：动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》专题研究报告，专门就电动汽车行业的绿色、低碳发展及推动新能源动力电池循环经济发展问题进行了详细分析。

  这是作为“践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标”（GDI for SDG）项目系列报告之一，报告系统性评估了全球动力电池碳足迹及低碳循环发展情况，并提出建议，在电池产业碳排放的准确核算和管理方面，国际间需要建立针对标准、方法论等的跨国互认机制，推动不同国家间的碳足迹核算体系相互认可。

  零碳技术伙伴、全球领先的新型能源系统企业远景科技集团，是这份报告的知识合作伙伴。

  很荣幸，“环球零碳”也被邀请作为参编机构之一。

  远景科技集团首席可持续发展官孙捷表示，希望该报告的详实数据和精准分析可以助力电池企业深入了解自己产品的碳足迹水平，制定合理的碳减排目标和措施，提高产品绿色竞争力。同时，也希望报告可以帮助电池企业了解和应对国际贸易中出现的“碳壁垒”，促进全球动力电池市场的开放共赢。

  宁德时代、宝马集团、远景动力、格林美、天齐锂业等联合国全球契约组织参与企业，因率先采取行动，开展动力电池生产低碳实践，推动全产业低碳发展，作为优秀案例被列入白皮书。

  01.动力电池生产哪个环节碳排放最大

  通过核算电池碳足迹，可比较不同型号电池的环境影响，并探索降低电池碳足迹的潜在方法。

  然而，目前不同电池碳足迹核算方法的数据和结果存在显著差异，数据来源的不确定与方法的不统一可能得出错误的结论，并对如何减少电池的环境影响造成错误判断。

  联合国全球契约组织发布的《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》，根据统一的核算方法和可靠的数据来源，全面（多技术路线）、系统（LCA核算方法）、客观（考虑跨期因素）地整理、分析动力电池中NCM电池（三元电池）、LFP电池（磷酸铁锂）、固态电池“从摇篮到大门”的生命周期碳足迹，主要包括原材料获取和生产制造阶段。

来源：《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》

  通过阅读这份报告，有以下几个结论值得关注：

  （1）动力电池碳足迹呈明显下降趋势。本报告整理并分析了从2010年至2022年有关不同型号电池的LCA研究数据，核算从“摇篮到大门”的车用动力电池包碳排放，发现电池包碳足迹总体呈现明显的下降趋势。

  其中，不同型号NCM电池包的碳足迹从2011年近200kgCO2-eq/kWh，下降到2022年的98kgCO2-eq/kWh左右；LFP电池包近年来碳足迹在100kgCO2-eq/kWh左右；固态电池目前仍处于研发阶段，工艺路线尚不成熟，披露的数据较少，但其基于实验室数据的碳排放远高于已成熟的LFP以及NCM电池技术。

来源：《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》

  （2）研究结果显示，主流的动力电池（NCM和LFP），从“摇篮到大门”的生命周期碳足迹在100-120kgCO2-eq/kWh左右。固态电池是适用于电动汽车的硫基固态锂电池组，由于固态电池仍在开发中，仅能获得实验室数据，碳足迹较高在150-200kgCO2-eq/kWh左右。

  （3）NCM和LFP电池，原材料获取阶段的碳排放在80%左右。NCM的正极材料含有镍、钴、锰等金属，均需要经过开采、冶炼等过程，会消耗大量化石能源，导致其该过程的碳排放比LFP电池略大。

来源：《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》

  （4）在电池生产制造环节中，需消耗大量的电力和天然气。其中，超净干燥室是动力电池制造碳排放的主要来源，因为电池的整个生产过程中有多个工艺步骤需要在真空干燥环境中进行，需要持续的能源供应来保持稳定的温度。

  （5）电池由基本单元电芯，通过连接器、电路板、BMS等连接形成模组和最终的电池包。根据相关数据，电芯的碳排放占电池的65%左右，是整个电池包碳排放的主要来源。

  （6）原材料开采中的正负极材料碳排放是其重要碳排放热点，尤其对于NCM正极中的镍、钴等重要原材料的采矿和提取，往往伴随着大量的CO2排放。正极材料制备产生的碳排放占比最高。根据某电池厂商数据，NCM电芯正极的碳排放占电池生命周期碳排放量的40%以上，LFP正极碳排放达到37%。

来源：《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》

  （7）电池的负极主要由石墨制成，是电池原材料获取阶段第二大排放来源。中国生产的人造石墨碳排放在6.05kgCO2-eq/kg，硅涂覆石墨碳排放则为6.21kgCO2-eq/kg，略高于普通人造石墨。

  02.使用绿电可减少30%的碳排放

  报告显示，电池整个生命周期主要的能源消耗来自于电力，电力的碳排放也将显著影响电池生产的整个生命周期碳排放结果。

  电力的碳排放取决于当地的电力能源结构。由于不同的国家由于具有特定的电力组合，即使是同款电池在不同地区制造，碳足迹也会有差别。

  根据数据显示，2021年动力电池的碳足迹在欧洲都较低，其次是美国，主要是因为欧美国家的电力结构相对清洁。

来源：《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》

  因时间和能源政策的变化，各国电网的平均碳排因子在不断变化。欧洲电网平均碳排放因子的一般估计值在0.2-0.5kgCO2-eq/kWh，低于美国（0.4-0.8kgCO2-eq/kWh），韩国，日本，中国（0.5-1.2 kg2-eq/kWh）。

  使用绿电能够显著降低电池碳足迹。相较于传统电力排放因子，由于绿电完全由可再生能源生产，其排放因子几乎为0。针对某中国工厂生产的NCM811电池，若其生产过程中用电全部由电网直供变为绿电，则可在其生命周期减少30%的碳排放。

来源：《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》

  LFP电芯全球平均碳足迹为60kgCO2-eq/kWh左右，通过采用100%绿电进行组装，电池的碳排放量降低到40kgCO2-eq /kWh左右，实现了30%以上的减排效果；若正极和负极生产过程进一步采用50%绿电，将进一步降低了电池的碳排放至34kgCO2-eq/kWh左右；而当正极和负极的生产过程完全采用100%绿电时，电池的碳排放量能够减少至29.4kgCO2-eq/kWh。

  在计算动力电池碳足迹时，国际上已一致认可的绿色电力供应方式为，绿色电力从发电侧直供用电侧（不经过电网）。根据欧盟委员会针对欧盟电池法案发布的动力电池碳足迹计算规则，对于欧盟外生产的产品，不认可绿证，仅认可绿电直供。法国2023年9月19日发布的根据欧盟委员会能源法案延伸的新能源车辆环境影响计算指南中也明确指出仅认可物理上实现的绿电直供。

  近几年，中国的零碳产业园模式提供了一种可能的解决方案，在升级后的传统产业园或者全新建的产业园中，园内的风机、光伏、储能与智能物联网协同形成的清洁、稳定、高效的新型电力系统，为电池生产、组装过程提供低碳或零碳能源供给。同时，直供入驻园区内的电池上游合作伙伴，降低正负极、电解液等高耗能制造环节的碳排放，实现整个电池产业链的低碳甚至是零碳。

  03.建立国家电池碳足迹管理体系，推动体系跨国互认

  为推动电池产业的可持续发展，优化电池的环境表现和减少碳排放，《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》提出以下建议：

  （1）制定更严格的电池标准

  一些发达国家正在以产品生命周期评价、碳足迹为基础建立国际绿色贸易新规和制订动力电池行业统一的衡量测试标准，这能够为监管部门提供有效的监督依据。不同标准的相互衔接及组合覆盖了动力电池、模组、系统等各个等级部件，有利于动力电池行业的健康发展。

  同时，针对包括动力电池能源消耗、材料使用、生产过程和回收要求等方面制订标准，将促使电池制造商采取更规范和环保的生产方式，减少碳排放，并提高整个产业链的可持续性。

  （2）建立电池行业碳排因子库

  通过建立电池行业碳排因子库，能够为电池的碳足迹核算和评价提供可靠的数据基础，促进各方之间的协同合作和信息共享。同时，通过收集和整合具有时间和地域代表性的高质量排放因子，有助于揭示不同行业和地区的碳排放差异，促进技术进步和低碳发展。

  （3）加强电池回收与再利用

  进一步完善电池回收体系，推动物理回收等高效减排技术的应用，实现电池材料的资源回收和再利用，有助于减少新材料生产过程中的碳排放，同时也可以有效地处理废电池中的有害物质，降低环境污染的风险。

  （4）建立国家电池碳足迹管理体系，推动体系跨国互认

  国家和企业应构建碳足迹管理体系，建立核算工具和数据准确保障机制，有利于实现动力电池产业碳排放的准确核算和管理。同时，国际间需要建立针对标准、方法论等的跨国互认机制，推动不同国家间的碳足迹核算体系相互认可。

【责任编辑:孟瑾】