中國儲能網(wǎng)訊：9月10-11日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、南方科技大學碳中和能源研究院、南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院聯(lián)合100余家機構共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會在深圳召開。此次大會主題是“綠色、經(jīng)濟、安全、發(fā)展”。
來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的600余家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，1317位嘉賓參加了本屆大會。
11日上午，蘇州博萃循環(huán)科技有限公司碳業(yè)務部門主管吳彬受邀在“全生命周期碳足跡分析與應用技術專場”分享了主題報告，主題為《儲能鋰電池的全生命周期資產(chǎn)增益 -- 碳資產(chǎn)與回收再生》。以下是報告原文：
一、行業(yè)背景
新能源行業(yè)在過去兩年經(jīng)歷了非?？焖俚陌l(fā)展，我國無論在新能源汽車、電池以及上游電池材料領域，都處于全球領先的地位。我們認為盡管新能源正在蓬勃發(fā)展，但還是面臨三個比較大的問題，即原料供給的可持續(xù)、電池生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放，尤其是上游材料開采和冶煉的排放，以及末端的電池回收。目前單電芯容量越做越高，如不能將其妥善處置，不僅會造成二次環(huán)境污染，甚至還會引發(fā)起火和爆炸的風險。
新能源汽車電池在今年依然保持了高增長速度，雖然已無法保持去年百分之百的增長，但今年上半年裝機量依然達到了300 GWh，同比增長50%。今年不出意外全年的裝機量將在700 GWh以上。過去兩年，鋰電池在儲能行業(yè)呈現(xiàn)出了比新能源汽車領域更快的增長勢頭。根據(jù)高工鋰電的數(shù)據(jù)，我國今年1-6月份儲能電池出貨量達到87 GWh，同比增長達到87%。
電池產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放為什么不能被忽視？我們做了一個簡單測算。以去年電池全球出貨量700 GWh，和80 kg CO2-eq/kWh電池容量排放為基礎計算，2022年電池產(chǎn)業(yè)鏈在全球溫室氣體中排放占比僅0.2%。但如果根據(jù)IEA的測算，以2040年全球每年電池需求量10 TW進行計算，其對應二氧化碳排放量當量將達到8億噸。以巴黎協(xié)定1.5攝氏度溫升要求進行推演，到2040年，全球每年二氧化碳的排放值須下降到170億噸以內(nèi)。以此為基線，8億噸的排放將占到全球溫室氣體排放的4.7%，屆時電池行業(yè)將成為全球重要的排放來源。因此，作為全球碳中和重要支柱的電池行業(yè)，其自身必須做到綠色和可持續(xù)發(fā)展，不斷地降低其全生命周期的排放。
歐盟已立法實施的新電池法規(guī)，對在歐盟市場售賣的電池碳足跡提出了相應要求，分三個階段，從碳足跡聲明、碳足跡等級、以及碳足跡閾值逐漸從嚴。其中電動汽車電池是最早被法規(guī)要求的，其次是容量2kWh以上的工業(yè)電池（不帶外部儲存）、輕型交通工具電池、以及2kWh以上的工業(yè)電池（帶外部儲存）
除了碳足跡，法規(guī)對電池回收也提出了非常高的要求。從2031年開始法規(guī)就會要求電池的正極材料當中一定比例的關鍵金屬需要來自二次材料，比如鈷、鋰、鎳、鉛。這些二次材料的來源包括兩種，即電池生產(chǎn)過程中的廢料（非round-up），以及后市場中從如電動汽車、儲能應用上退下來的報廢電池，經(jīng)過回收再生工藝產(chǎn)生的材料都可以被記作回收材料，在新電池中進行使用。
除了回收材料的比例，法規(guī)對回收本身的要求也很高。除了國內(nèi)經(jīng)常可以聽到的關鍵金屬、鈷、鋰、鎳的回收以外，歐盟電池整體的回收有著更高的要求。法規(guī)明確要求到2025年底，以鋰基電池為例，65%的電池部件需要被有效回收，不包括填埋、焚燒。到2030年要求的比例將增加到70%。國內(nèi)通常只回收正極材料的做法，并不能滿足法規(guī)對全電池回收比例的要求
其實無論是碳足跡，回收料比例，還是回收效率的問題，都是可以通過回收得到妥善解決的。
二、“碳資產(chǎn)”與回收
就目前來說，回收跟資產(chǎn)本身并沒有直接的關聯(lián)，目前電池并不能從碳的維度獲得任何直接的資金收入，但我們可以從另一種角度出發(fā)，讓它和資產(chǎn)掛上鉤。
歐盟對電池碳足跡的計算和我們通常所知道的ISO14067、PAS2050的標準要求有很大的區(qū)別，PEF的要求更加細致，涉及到的計算過程也更加復雜。我們以這個規(guī)則為例做了相應測算，在電池法的要求里，功能單元是以電池生命周期內(nèi)放一度電量作為衡量，但為了大家能有一個更直觀的概念，我們改用一度電電池容量作為基準。磷酸鐵鋰電池從搖籃到大門的碳足跡大概是77 CO2-eq/kWh，較三元電池略低，主要原因是磷酸鐵鋰電池正極材料的排放遠低于以鎳鈷錳三元體系。
電池法碳足跡計算中最復雜的部分來自回收階段，要求以循環(huán)足跡公式進行計算。公式里有非常多參數(shù)，比如收集率、分配系數(shù)以及各金屬本身的回收率等。以CFB規(guī)則里規(guī)定的收集率70%，分配系數(shù)0.2進行計算，通過回收確實可以實現(xiàn)電池在本生命周期內(nèi)的減碳。在該參數(shù)條件下，降碳量為8.8 CO2-eq/kWh，減碳比例約為10%。如果把回收計算在內(nèi)，磷酸鐵鋰電池的碳足跡約為68 CO2-eq/kWh。
針對在不同收集率和分配參數(shù)條件下，回收究竟會對電池減碳有什么樣的效果。在最極限的情況下，如果把所有的環(huán)境權益都留在本周期，并且可以實現(xiàn)百分之百的回收?；厥赵诒旧芷诶锏慕堤夹Ч麑⑦_到17 CO2-eq/kWh，減碳比例超過20%。
為了研究回收究竟將對碳價產(chǎn)生多少影響，我們以歐盟EU ETS、加州碳市場和我國碳市場為例進行了測算。不同市場碳價差異非常高，歐盟目前碳價已達到600多人民幣每噸，我國今年碳價盡管有所增加，但還是在60塊錢左右。在歐盟的碳價下，通過回收減碳對應的價值約為15.82元/kWh，以現(xiàn)在儲能電池0.5元/Wh的價格計算，大約是3%的成本。在美國和我國，因目前碳價較低，短期內(nèi)碳價并不會對產(chǎn)品本身的成本造成非常顯著的影響。但隨著全球溫室氣體排放額度的收緊，碳價無疑會越來越高，碳價的影也會迅速增加。電池企業(yè)如何不斷優(yōu)化和降低自己的產(chǎn)品碳足跡，將對未來企業(yè)的產(chǎn)品競爭力、產(chǎn)品價格都有非常顯著的影響。
博萃循環(huán)是一家致力于為電池提供高效、綠色回收全套解決方案的科技企業(yè)，圍繞產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、工藝包設計、智能裝備和運維以及碳咨詢五個維度為客戶提供服務，致力于打造綠色、低碳、可持續(xù)的電池產(chǎn)業(yè)鏈。
【責任編輯：周曉晴】
