綠色貿易壁壘難擋,“雙碳”新産業機遇指向電池回收(中

碳碳實時 2024-04-12 21:22:41

在前一期的文章中,我們簡要分析了我國新能源車出口所面臨的國際形勢。本期,我們將從動力電池的全生命周期評價(LCA)角度出發,深入剖析電池産業的全生命周期圖景及減碳路徑。

隨著新能源行業的快速發展,锂離子電池作爲核心組件,其生命周期中的碳足迹問題越來越受到關注。電池産品的全生命周期系統邊界不僅涵蓋了資源的開采、生産過程,還涉及電池的退役報廢和回收利用等環節。我們可以將其分爲“從搖籃到大門”(從資源開采到電池生産)、“從大門到大門”(僅考慮電池制造)、“從搖籃到墳墓”(從電池生産到電池退役報廢的傳統全生命周期)以及“從搖籃到搖籃”(考慮電池材料回收和再制造的新型全生命周期)。

“從搖籃到大門”階段,主要涉及資源的開采和電池的生産過程。在這一階段,原材料的提取、加工以及電池組件的制造都會産生一定的碳排放。因此,電池制造商需要關注原材料的選擇和生産工藝的改進,以降低碳足迹。例如,采用可再生能源進行生産、優化生産工藝、減少廢棄物的産生等,都是減少這一階段碳排放的有效途徑。

“從大門到大門”階段,即僅限于電池制造環節。雖然這一階段不涉及原材料的開采和電池的退役報廢,但制造過程中的碳排放仍然不容忽視。制造商可以通過提高生産效率、減少能源消耗和廢棄物排放來降低這一階段的碳足迹。此外,引入先進的生産管理系統和智能制造技術,也可以進一步提高生産效率和降低碳排放。

“從搖籃到墳墓”階段,這一階段涵蓋了從電池生産到其退役報廢的整個生命周期。除了生産和使用過程中的碳排放外,電池退役報廢後的處理也是影響碳足迹的重要因素。廢舊電池的處理不當不僅會導致資源浪費,還可能對環境造成汙染。因此,建立完善的廢舊電池回收體系和處理機制至關重要。此外,通過提高電池的使用壽命和性能穩定性,也可以延長電池的使用壽命,從而減少退役報廢的數量和頻率。

“從搖籃到搖籃”階段,這是一種考慮電池材料回收和再制造的新型生命周期。在這一階段,廢舊電池被回收、拆解、分離和再利用,以實現資源的循環利用和減少環境汙染。通過回收再利用廢舊電池中的有用材料,不僅可以降低新電池生産的成本和環境影響,還可以減少對原材料的需求和開采壓力。因此,建立完善的廢舊電池回收和再制造體系是推動新能源行業可持續發展的重要途徑。

基于以上階段,筆者對新能源汽車的原材料獲取、制造裝備、運行使用、報廢回收等板塊做全生命周期系統邊界分析。如下圖所示。

純電動汽車全生命周期系統邊界

在動力電池的生産制造過程中,正負極材料因其高碳排放因子,生産階段有顯著的溫室氣體排放,從而呈現出較高的全球增溫潛勢(GWP)。同時,電池制造裝配階段所消耗的電能,也導致電池生命周期內産生了大量的化石能源消耗。

三元锂電池全生命周期示意圖

針對動力電池産業鏈,應密切關注上遊锂離子資源的獲取途徑以及下遊動力電池的梯次利用與報廢回收等關鍵環節,確保全面覆蓋新能源汽車的全生命周期。

動力電池的碳減排工作並不僅限于電池生産企業自身,類似于供應鏈可再生能源的使用比例也較爲重要,這就需要供應鏈上下遊以及整個新能源行業的共同參與和協同努力。而目前,我國動力電池産業僅在碳減排方面就已面臨諸多挑戰,具體表現爲碳排放水平較高且缺乏完善的碳管理體系。在碳排放的監測、核算、披露和評價等方面,當前的碳管理體系尚處于初級階段。此外,國內上遊電池原材料産業在産品碳管理方面的重視程度不足。

我國動力電池産業在碳足迹核算標准與方法方面存在缺失,例如:動力電池按照PEFCRs細則編制碳足迹報告時,上遊實景數據的收集與整理成爲了一項關鍵性的挑戰。與歐盟《新電池法規》的要求相比,我國在動力電池的碳足迹、再生材料含量、相關方義務以及電池標簽等方面的管理措施都需進一步完善。

關于我國的電池回收産業,鑒于近年來新能源汽車銷量呈現出顯著增長態勢,我們有理由預測,在接下來的2至3年內,不管是國內還是出口的動力電池,都將出現大規模的退役潮。這一趨勢使得退役動力電池的回收利用需求變得日益迫切。因此,完善上文的電池碳管理體系與動力電池管理措施等前置工作顯得尤爲重要。

下期將深入探討國內政策導向、電池回收産業技術革新以及行業典型案例,全面分析該産業的市場前景。

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