
據聯合國全球契約組織(UNGC)日前發布的《動力電池碳足跡及低碳循環發展白皮書》(下文簡稱:《白皮書》)指出,在交通部門電氣化轉型,新能源汽車增速迅猛的情況下,全球對動力電池的需求也在逐步攀升。根據數據統計機構Statista預測,2050年動力電池需求量將達到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注,電池全生命周期的碳排放正成為各國政府、企業和研究機構關注的焦點。一些國家正在逐步將產品全生命周期評估和碳足跡納入國際綠色貿易的必要考慮因素。
降低碳足跡 電池及正負極材料減排潛力大

《白皮書》相關數據顯示,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,正極材料制備產生的碳排放占比最高。根據某電池廠商數據,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正極材料碳排放達到37%。(如圖11)

電池的負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,負極材料上不易出現析鋰現象,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,中國石墨生產能耗的碳排放占負極材料排放的76%,其他地區則為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、以及區域性數據。

因此,電池正負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,實現資源的有效利用,既可以緩解礦產資源壓力,促進可持續發展和減少碳排放,還將帶來巨大的經濟效益,同時也能抵消正負極材料獲取帶來的碳排放。
《白皮書》還強調,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的整個生命周期碳排放結果。

《白皮書》指出,使用綠電能夠顯著降低電池碳足跡。相較于傳統電力排放因子,由于綠電完全由可再生能源生產,其排放因子幾乎為0。針對某中國工廠生產的NCM811電池,若其生產過程中用電全部由電網直供變為綠電,則可在其生命周期減少30%的碳排放(如圖16)。
同時,部分標準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,從而降低在這些標準下核算的動力電池碳足跡。
綜上所述,采用綠電、嚴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構和更加完善的回收政策驅動下,電池生產將更加環保和可持續。
《白皮書》指出,聯合國全球契約組織參與企業中的動力電池產業企業已率先采取行動,開展動力電池生產低碳實踐。從上游原材料礦料企業,電池生產制造企業,使用電池的車企到電池回收企業,企業紛紛根據實際情況開展低碳實踐,推動全產業低碳發展。

零碳技術賦能 遠景動力等公司已加入減碳大軍
以遠景動力P SBTi為例,作為全球電池科技公司,遠景動力P SBTi將減排的方法論應用到了產品全生命周期的各個環節,通過研發低碳產品、改良生產工藝、推進節能降耗、投資可再生能源、開發回收技術、自研數字化工具、建立零碳產業園等措施,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。
在產品研發和技術創新上,遠景動力P SBTi憑借創新技術,解決鋰電池在低溫環境下可利用能量衰減迅速等問題。通過優化極片配方、開發低溫型電解液等技術,提高能量使用效率,降低動力電池使用過程中的碳排放。在儲能電池研發中,公司注重儲能電池全生命周期碳排放,開發出12000次超長壽命儲能電池,使得全生命周期中鋰電池生產過程碳排放減少30%以上。
此外,遠景動力P SBTi開展了準確高效的基線碳盤查,有序推進各項減排項目管理,明確綠證和碳匯投資原則,著力于碳捕捉和碳消除項目,以第三方認證來保證各維度的工作落到實處。公司在鄂爾多斯零碳產業園內布局10.5GWh的電池產能,園區內100%使用綠電,并吸引、集聚行業上下游企業共同在園區內實現減碳,驅動更大規模的低碳轉型和行業的整體變革。基于智能物聯操作系統的零碳數字認證應用,遠景動力P SBTi在園區內生產的電芯具備可追蹤溯源、符合各類國際標準、經過權威機構認證的“零碳綠碼”,以應對國際綠色壁壘。
截至2022年末,遠景動力P SBTi與多家核心供應商達成減排的深度合作,通過公司自研電池供應鏈碳足跡平臺,高效、精準地收集供應商數據,精細化計算產品碳足跡并進行數字化供應鏈管理,與此同時助力重點供應商計算產品碳足跡,識別排放熱點并挖掘減排潛力。遠景動力P SBTi攜手重點戰略供應商共同推進綠電使用比例,逐步減少供應鏈碳排放。基于數字化工具和碳管理體系,遠景動力P SBTi得以制定更有針對性的減排目標和供應鏈行動計劃,推進自身產品碳足跡優化的同時,賦能供應商的綠色轉型。在回收方面,公司已與多家公司達成合作,共同打造電池原材料循環利用閉環系統,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,遠景動力P SBTi對提供給奔馳P的EAHE2201A型號鋰離子動力電池進行了從原料開采到生產的碳足跡分析,并通過綠電應用和碳匯采購的方式進行抵消,最終獲得國際權威認證機構TüV南德頒發的認證。2023年,公司儲能電芯以同樣的方式,獲得TüV南德頒發的碳中和認證。
除了遠景動力,《白皮書》還顯示,格林美P、寧德時代P、天齊鋰業P等企業也已展開行動,力促電池產業鏈實現零碳轉型。

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