中國儲能網(wǎng)訊：9月10-11日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、南方科技大學(xué)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(gòu)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(shù)及工程應(yīng)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(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、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(gòu)等不同領(lǐng)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(wù)部門主管吳彬受邀在“全生命周期碳足跡分析與應(yīng)用技術(shù)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)歷了非常快速的發(fā)展，我國無論在新能源汽車、電池以及上游電池材料領(lǐng)域，都處于全球領(lǐng)先的地位。我們認(rèn)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(fēng)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(lǐng)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(chǔ)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(yīng)二氧化碳排放量當(dāng)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(yīng)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(yán)。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(dāng)中一定比例的關(guān)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(yīng)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)?？梢月牭降年P(guān)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)要求有很大的區(qū)別，PEF的要求更加細(xì)致，涉及到的計算過程也更加復(fù)雜。我們以這個規(guī)則為例做了相應(yīng)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(zhǔn)。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(yuǎn)低于以鎳鈷錳三元體系。
電池法碳足跡計算中最復(fù)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(quán)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(yīng)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(shè)計、智能裝備和運維以及碳咨詢五個維度為客戶提供服務(wù)，致力于打造綠色、低碳、可持續(xù)的電池產(chǎn)業(yè)鏈。
【責(zé)任編輯：周曉晴】
