近日，車百智庫發(fā)布2023年第4期（總第83期）調(diào)研報告《動力電池產(chǎn)業(yè)鏈綠色化之路》，研究了電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵碳排放環(huán)節(jié)及如何推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同減碳。
歐盟《新電池法規(guī)》對電池產(chǎn)品碳足跡做出了嚴(yán)格規(guī)定，作為電動汽車全生命周期主要碳排放源之一，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈低碳化發(fā)展是必然趨勢。
一、動力電池產(chǎn)業(yè)鏈綠色化發(fā)展驅(qū)動力
報告指出，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈綠色化發(fā)展的驅(qū)動力來自兩方面，一方面是動力電池全球競爭新格局的形成；一方面是新能源汽車高速增長帶動下的電池需求爆發(fā)式增長，而動力電池生產(chǎn)階段的碳排放是新能源汽車全生命周期碳排放的重要構(gòu)成。
目前，全球較完整的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈主要集中在中國、韓國、日本，歐美在電芯生產(chǎn)等環(huán)節(jié)具有較大缺口。為了加快構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈，歐美通過財政補貼、稅收減免等政策促進產(chǎn)業(yè)鏈本土化，并通過建立碳壁壘，試圖引領(lǐng)動力電池國際標(biāo)準(zhǔn)，同時保護本土企業(yè)發(fā)展，這給我國動力電池產(chǎn)業(yè)鏈綠色化發(fā)展帶來很大挑戰(zhàn)。
同時，隨著新能源汽車技術(shù)走向成熟以及全球各國家碳達峰、碳中和目標(biāo)的迫近，近兩年全球新能源汽車市場增長迅猛，在新能源汽車帶動下，動力電池需求節(jié)節(jié)攀升。2022年全球動力電池裝機量超過518GWh，同比增長71.8%。 根據(jù)測算數(shù)據(jù)，當(dāng)前動力電池生產(chǎn)碳排放占純電動乘用車全生命周期總排放量的20%左右，是電動汽車全生命周期碳排放主要來源之一。
為保持我國電池產(chǎn)業(yè)鏈全球競爭力，加速推進產(chǎn)業(yè)鏈綠色化轉(zhuǎn)型已是當(dāng)務(wù)之急。
二、動力電池產(chǎn)業(yè)鏈碳排放主要來源
1、正極材料制造是主要碳排放來源。
正極材料是電池生產(chǎn)主要碳排放來源，其中 三元正極材料碳排放強度高于磷酸鐵鋰正極材料。三元正極更高的碳排放主要來源于鋰、鎳、鈷等金屬原材料的獲取和冶煉生產(chǎn)過程。
2、負(fù)極材料石墨化過程耗電量巨大。
目前鋰離子電池負(fù)極材料主要包括天然石墨和人造石墨。人造石墨因石墨化環(huán)節(jié)消耗大量電力，碳排放強度高于天然石墨。
3、電芯生產(chǎn)碳排放主要來自干燥環(huán)節(jié)。
電芯生產(chǎn)階段碳排放主要來自設(shè)備用能，其中干燥設(shè)備能耗最高。
4、鋁材生產(chǎn)能耗不容忽視。
生產(chǎn)能耗高的鋁制產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在電池包生產(chǎn)中。
三、我國動力電池產(chǎn)業(yè)鏈低碳化發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
1、我國碳足跡標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)相對較緩。
歐盟在產(chǎn)品環(huán)境足跡方面已經(jīng)形成了較為成熟的全生命周期評價標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證體系。我國動力電池碳足跡核算方法尚未形成行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且生命周期數(shù)據(jù)庫建設(shè)較為分散。
2、低碳電池推廣缺少法律法規(guī)約束。
我國現(xiàn)行法律法規(guī)尚不能對低碳動力電池推廣形成有效支撐。供給側(cè)，缺少對動力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)碳排放獎懲機制，造成企業(yè)當(dāng)前減碳積極性不高。需求側(cè)，缺少產(chǎn)品碳足跡信息公開制度，產(chǎn)品之間無從比對，不利于綠色消費的引導(dǎo)。
3、原材料獲取階段減碳存在瓶頸。
通過技術(shù)創(chuàng)新、消納綠能等手段實現(xiàn)上游資源減碳仍具有一定挑戰(zhàn)。一方面，技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)采礦、冶煉等過程碳減排的重要方法，但仍面臨挑戰(zhàn)。另一方面，原材料獲取階段的能耗也是碳排放的主要來源。
4、降碳成本考驗企業(yè)綠色發(fā)展定力。
體現(xiàn)在，中小企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型積極性受到其轉(zhuǎn)型成本制約；企業(yè)需要支付額外溢價采購綠電；企業(yè)建設(shè)減排設(shè)施需要較高投入等。
5、現(xiàn)階段綠電供給存在結(jié)構(gòu)性矛盾。
我國能源結(jié)構(gòu)仍需要一定時間進行調(diào)整。雖然我國正在逐步提高清潔能源發(fā)電比例，但當(dāng)前火力發(fā)電仍是電力結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)成。高比例的火電不利于我國動力電池產(chǎn)業(yè)鏈減碳。此外，電池產(chǎn)能與綠電供應(yīng)存在區(qū)域錯配。
四、我國動力電池產(chǎn)業(yè)鏈低碳化發(fā)展路徑與實踐
1、建立碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)體系，洞察碳排放來源。
推行碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)鏈減碳的前提。我國產(chǎn)業(yè)鏈各主體正在加快開展動力電池產(chǎn)業(yè)鏈碳排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)工作的步伐。企業(yè)開展碳盤查為低碳戰(zhàn)略與管理提供決策依據(jù)。部分頭部動力電池企業(yè)，已經(jīng)開始碳排放盤查工作，盤查范圍不局限于自身的直接與間接排放，而且向整個價值鏈延伸，幫助產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同減碳。
2、研發(fā)減碳創(chuàng)新技術(shù)，推動實現(xiàn)綠色制造。
鹽湖鋰產(chǎn)品在碳足跡方面較鋰輝石具備一定優(yōu)勢，并且國內(nèi)鋰鹽湖資源占比高達80-85%，國內(nèi)鹽湖鋰資源越發(fā)受到產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)關(guān)注。此外，通過優(yōu)化工藝、提升熱能利用率即可實現(xiàn)正負(fù)極材料減碳；設(shè)備節(jié)能、工藝創(chuàng)新、智能化生產(chǎn)有助于減少電芯生產(chǎn)能耗；綠色制造實現(xiàn)減碳的同時還能夠降低成本。
3、建立材料循環(huán)體系，減少原生材料用量。
利用再生材料生產(chǎn)動力電池可以有效減少碳排放。根據(jù)測算，假設(shè)電池生產(chǎn)中用到的鋰、鈷、鎳、鋁100%使用循環(huán)材料，可使1kWh電池包的生產(chǎn)碳排放降低29%。寧德時代、比亞迪、容百科技、贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)紛紛通過合作或自建模式打造動力電池回收閉環(huán)。
4、廣泛應(yīng)用綠色能源，降低能源使用端碳排放。
提升可再生能源使用比例有效減少電池生產(chǎn)碳排放。產(chǎn)業(yè)布局向可再生能源豐富地區(qū)靠攏可有效降低企業(yè)碳排放。企業(yè)通過自建綠色電力系統(tǒng)進一步提升綠電比例。
5、推廣綠色物流，實現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)運。
使用電動物流車可實現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)運過程中的低碳排放。經(jīng)估算，純電動中型卡車和純電動重型卡車的減碳效益，分別可達46噸/年和155噸/年，部分產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已經(jīng)開始引入電動化車輛進行物流運輸。
五、對我國動力電池產(chǎn)業(yè)鏈低碳化發(fā)展的建設(shè)
報告建議在政府層面明確國家級電池產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展戰(zhàn)略，建立碳排放相關(guān)獎懲制度，加大對減碳基礎(chǔ)研究的支持力度，創(chuàng)建電池產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展基金；在行業(yè)層面加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究制定，促進產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)間合作，建設(shè)高質(zhì)量碳排放數(shù)據(jù)庫；在企業(yè)層面合理區(qū)域布局，加大研發(fā)，推動技術(shù)和工藝創(chuàng)新，加強企業(yè)自身碳足跡管理機制建設(shè)。
