據(jù)聯(lián)合國全球契約組織(UNGC)日前發(fā)布的《動力電池碳足跡及低碳循環(huán)發(fā)展白皮書》(下文簡稱:《白皮書》)指出,在交通部門電氣化轉(zhuǎn)型,新能源汽車增速迅猛的情況下,全球?qū)恿﹄姵氐男枨笠苍谥鸩脚噬?。根?jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計機構(gòu)Statista預(yù)測,2050年動力電池需求量將達(dá)到6530吉瓦時(GWh),約為2020年的600倍。
隨著電動汽車的快速增長和國際社會對全球氣候變暖問題的關(guān)注,電池全生命周期的碳排放正成為各國政府、企業(yè)和研究機構(gòu)關(guān)注的焦點。一些國家正在逐步將產(chǎn)品全生命周期評估和碳足跡納入國際綠色貿(mào)易的必要考慮因素。
降低碳足跡 電池及正負(fù)極材料減排潛力大
《白皮書》相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,電芯的碳排放占電池包的65%左右,是整個電池包碳排放的主要來源。其中,正極材料制備產(chǎn)生的碳排放占比最高。根據(jù)某電池廠商數(shù)據(jù),NCM電芯正極材料的碳排放占電池生命周期碳排放量的40%以上,LFP正極材料碳排放達(dá)到37%。(如圖11)
電池的負(fù)極材料主要由石墨制成,是電池原材料獲取階段第二大排放來源。中國生產(chǎn)的人造石墨碳排放在6.05kgCO2-eq/kg,硅涂覆石墨碳排放則為6.21kgCO2-eq/kg,略高于普通人造石墨(圖14)。硅涂覆石墨能夠使電池充電過程中,負(fù)極材料上不易出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象,與石墨材料相比較具有更好的安全性能,但會造成較高的碳排放。其中,中國石墨生產(chǎn)能耗的碳排放占負(fù)極材料排放的76%,其他地區(qū)則為64%(圖15)。最主要的原因是目前中國的電力排放因子較高,且缺乏最新的、以及區(qū)域性數(shù)據(jù)。
因此,電池正負(fù)極材料具有巨大的減排潛力。通過回收其中的金屬元素和石墨等材料,實現(xiàn)資源的有效利用,既可以緩解礦產(chǎn)資源壓力,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展和減少碳排放,還將帶來巨大的經(jīng)濟效益,同時也能抵消正負(fù)極材料獲取帶來的碳排放。
《白皮書》還強調(diào),電池整個生命周期主要的能源消耗來自于電力,電力的碳排放也將顯著影響電池生產(chǎn)的整個生命周期碳排放結(jié)果。
《白皮書》指出,使用綠電能夠顯著降低電池碳足跡。相較于傳統(tǒng)電力排放因子,由于綠電完全由可再生能源生產(chǎn),其排放因子幾乎為0。針對某中國工廠生產(chǎn)的NCM811電池,若其生產(chǎn)過程中用電全部由電網(wǎng)直供變?yōu)榫G電,則可在其生命周期減少30%的碳排放(如圖16)。
同時,部分標(biāo)準(zhǔn)將電池使用階段電力損耗納入碳足跡核算,綠色電力的推廣可以顯著降低電力損耗造成的碳排放,從而降低在這些標(biāo)準(zhǔn)下核算的動力電池碳足跡。
綜上所述,采用綠電、嚴(yán)格的回收要求對減少電池的碳排放起到了積極的作用。未來在更清潔的電力結(jié)構(gòu)和更加完善的回收政策驅(qū)動下,電池生產(chǎn)將更加環(huán)保和可持續(xù)。
《白皮書》指出,聯(lián)合國全球契約組織參與企業(yè)中的動力電池產(chǎn)業(yè)企業(yè)已率先采取行動,開展動力電池生產(chǎn)低碳實踐。從上游原材料礦料企業(yè),電池生產(chǎn)制造企業(yè),使用電池的車企到電池回收企業(yè),企業(yè)紛紛根據(jù)實際情況開展低碳實踐,推動全產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展。
零碳技術(shù)賦能 遠(yuǎn)景動力等公司已加入減碳大軍
以遠(yuǎn)景動力P SBTi為例,作為全球電池科技公司,遠(yuǎn)景動力P SBTi將減排的方法論應(yīng)用到了產(chǎn)品全生命周期的各個環(huán)節(jié),通過研發(fā)低碳產(chǎn)品、改良生產(chǎn)工藝、推進(jìn)節(jié)能降耗、投資可再生能源、開發(fā)回收技術(shù)、自研數(shù)字化工具、建立零碳產(chǎn)業(yè)園等措施,在自身減排的同時帶動和賦能上下游合作伙伴推行減碳實踐。
在產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新上,遠(yuǎn)景動力P SBTi憑借創(chuàng)新技術(shù),解決鋰電池在低溫環(huán)境下可利用能量衰減迅速等問題。通過優(yōu)化極片配方、開發(fā)低溫型電解液等技術(shù),提高能量使用效率,降低動力電池使用過程中的碳排放。在儲能電池研發(fā)中,公司注重儲能電池全生命周期碳排放,開發(fā)出12000次超長壽命儲能電池,使得全生命周期中鋰電池生產(chǎn)過程碳排放減少30%以上。
此外,遠(yuǎn)景動力P SBTi開展了準(zhǔn)確高效的基線碳盤查,有序推進(jìn)各項減排項目管理,明確綠證和碳匯投資原則,著力于碳捕捉和碳消除項目,以第三方認(rèn)證來保證各維度的工作落到實處。公司在鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園內(nèi)布局10.5GWh的電池產(chǎn)能,園區(qū)內(nèi)100%使用綠電,并吸引、集聚行業(yè)上下游企業(yè)共同在園區(qū)內(nèi)實現(xiàn)減碳,驅(qū)動更大規(guī)模的低碳轉(zhuǎn)型和行業(yè)的整體變革?;谥悄芪锫?lián)操作系統(tǒng)的零碳數(shù)字認(rèn)證應(yīng)用,遠(yuǎn)景動力P SBTi在園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)的電芯具備可追蹤溯源、符合各類國際標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)過權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證的“零碳綠碼”,以應(yīng)對國際綠色壁壘。
截至2022年末,遠(yuǎn)景動力P SBTi與多家核心供應(yīng)商達(dá)成減排的深度合作,通過公司自研電池供應(yīng)鏈碳足跡平臺,高效、精準(zhǔn)地收集供應(yīng)商數(shù)據(jù),精細(xì)化計算產(chǎn)品碳足跡并進(jìn)行數(shù)字化供應(yīng)鏈管理,與此同時助力重點供應(yīng)商計算產(chǎn)品碳足跡,識別排放熱點并挖掘減排潛力。遠(yuǎn)景動力P SBTi攜手重點戰(zhàn)略供應(yīng)商共同推進(jìn)綠電使用比例,逐步減少供應(yīng)鏈碳排放?;跀?shù)字化工具和碳管理體系,遠(yuǎn)景動力P SBTi得以制定更有針對性的減排目標(biāo)和供應(yīng)鏈行動計劃,推進(jìn)自身產(chǎn)品碳足跡優(yōu)化的同時,賦能供應(yīng)商的綠色轉(zhuǎn)型。在回收方面,公司已與多家公司達(dá)成合作,共同打造電池原材料循環(huán)利用閉環(huán)系統(tǒng),逐漸提升公司在原材上的回收利用率。
2022年,基于全生命周期方法,遠(yuǎn)景動力P SBTi對提供給奔馳P的EAHE2201A型號鋰離子動力電池進(jìn)行了從原料開采到生產(chǎn)的碳足跡分析,并通過綠電應(yīng)用和碳匯采購的方式進(jìn)行抵消,最終獲得國際權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)TüV南德頒發(fā)的認(rèn)證。2023年,公司儲能電芯以同樣的方式,獲得TüV南德頒發(fā)的碳中和認(rèn)證。
除了遠(yuǎn)景動力,《白皮書》還顯示,格林美P、寧德時代P、天齊鋰業(yè)P等企業(yè)也已展開行動,力促電池產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型。