绿色贸易壁垒难挡,“双碳”新产业机遇指向电池回收(中

碳碳实时 2024-04-12 21:22:41

在前一期的文章中,我们简要分析了我国新能源车出口所面临的国际形势。本期,我们将从动力电池的全生命周期评价(LCA)角度出发,深入剖析电池产业的全生命周期图景及减碳路径。

随着新能源行业的快速发展,锂离子电池作为核心组件,其生命周期中的碳足迹问题越来越受到关注。电池产品的全生命周期系统边界不仅涵盖了资源的开采、生产过程,还涉及电池的退役报废和回收利用等环节。我们可以将其分为“从摇篮到大门”(从资源开采到电池生产)、“从大门到大门”(仅考虑电池制造)、“从摇篮到坟墓”(从电池生产到电池退役报废的传统全生命周期)以及“从摇篮到摇篮”(考虑电池材料回收和再制造的新型全生命周期)。

“从摇篮到大门”阶段,主要涉及资源的开采和电池的生产过程。在这一阶段,原材料的提取、加工以及电池组件的制造都会产生一定的碳排放。因此,电池制造商需要关注原材料的选择和生产工艺的改进,以降低碳足迹。例如,采用可再生能源进行生产、优化生产工艺、减少废弃物的产生等,都是减少这一阶段碳排放的有效途径。

“从大门到大门”阶段,即仅限于电池制造环节。虽然这一阶段不涉及原材料的开采和电池的退役报废,但制造过程中的碳排放仍然不容忽视。制造商可以通过提高生产效率、减少能源消耗和废弃物排放来降低这一阶段的碳足迹。此外,引入先进的生产管理系统和智能制造技术,也可以进一步提高生产效率和降低碳排放。

“从摇篮到坟墓”阶段,这一阶段涵盖了从电池生产到其退役报废的整个生命周期。除了生产和使用过程中的碳排放外,电池退役报废后的处理也是影响碳足迹的重要因素。废旧电池的处理不当不仅会导致资源浪费,还可能对环境造成污染。因此,建立完善的废旧电池回收体系和处理机制至关重要。此外,通过提高电池的使用寿命和性能稳定性,也可以延长电池的使用寿命,从而减少退役报废的数量和频率。

“从摇篮到摇篮”阶段,这是一种考虑电池材料回收和再制造的新型生命周期。在这一阶段,废旧电池被回收、拆解、分离和再利用,以实现资源的循环利用和减少环境污染。通过回收再利用废旧电池中的有用材料,不仅可以降低新电池生产的成本和环境影响,还可以减少对原材料的需求和开采压力。因此,建立完善的废旧电池回收和再制造体系是推动新能源行业可持续发展的重要途径。

基于以上阶段,笔者对新能源汽车的原材料获取、制造装备、运行使用、报废回收等板块做全生命周期系统边界分析。如下图所示。

纯电动汽车全生命周期系统边界

在动力电池的生产制造过程中,正负极材料因其高碳排放因子,生产阶段有显著的温室气体排放,从而呈现出较高的全球增温潜势(GWP)。同时,电池制造装配阶段所消耗的电能,也导致电池生命周期内产生了大量的化石能源消耗。

三元锂电池全生命周期示意图

针对动力电池产业链,应密切关注上游锂离子资源的获取途径以及下游动力电池的梯次利用与报废回收等关键环节,确保全面覆盖新能源汽车的全生命周期。

动力电池的碳减排工作并不仅限于电池生产企业自身,类似于供应链可再生能源的使用比例也较为重要,这就需要供应链上下游以及整个新能源行业的共同参与和协同努力。而目前,我国动力电池产业仅在碳减排方面就已面临诸多挑战,具体表现为碳排放水平较高且缺乏完善的碳管理体系。在碳排放的监测、核算、披露和评价等方面,当前的碳管理体系尚处于初级阶段。此外,国内上游电池原材料产业在产品碳管理方面的重视程度不足。

我国动力电池产业在碳足迹核算标准与方法方面存在缺失,例如:动力电池按照PEFCRs细则编制碳足迹报告时,上游实景数据的收集与整理成为了一项关键性的挑战。与欧盟《新电池法规》的要求相比,我国在动力电池的碳足迹、再生材料含量、相关方义务以及电池标签等方面的管理措施都需进一步完善。

关于我国的电池回收产业,鉴于近年来新能源汽车销量呈现出显著增长态势,我们有理由预测,在接下来的2至3年内,不管是国内还是出口的动力电池,都将出现大规模的退役潮。这一趋势使得退役动力电池的回收利用需求变得日益迫切。因此,完善上文的电池碳管理体系与动力电池管理措施等前置工作显得尤为重要。

下期将深入探讨国内政策导向、电池回收产业技术革新以及行业典型案例,全面分析该产业的市场前景。

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