博萃循环科技吴彬：储能锂电池的全生命周期资产增益 -- 碳资产与回收再生

浩博电池网讯：9月10-11日，由中国化学与物理电源行业协会、南方科技大学碳中和能源研究院、南方电网能源发展研究院联合100余家机构共同支持的碳中和能源高峰论坛暨第三届中国国际新型储能技术及工程应用大会在深圳召开。此次大会主题是“绿色、经济、安全、发展”。

  来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的600余家产业链企业，1317位嘉宾参加了本届大会。

  11日上午，苏州博萃循环科技有限公司碳业务部门主管吴彬受邀在“全生命周期碳足迹分析与应用技术专场”分享了主题报告，主题为《储能锂电池的全生命周期资产增益 -- 碳资产与回收再生》。以下是报告原文：

一、行业背景

  新能源行业在过去两年经历了非常快速的发展，我国无论在新能源汽车、电池以及上游电池材料领域，都处于全球领先的地位。我们认为尽管新能源正在蓬勃发展，但还是面临三个比较大的问题，即原料供给的可持续、电池生产过程中的温室气体排放，尤其是上游材料开采和冶炼的排放，以及末端的电池回收。目前单电芯容量越做越高，如不能将其妥善处置，不仅会造成二次环境污染，甚至还会引发起火和爆炸的风险。

  新能源汽车电池在今年依然保持了高增长速度，虽然已无法保持去年百分之百的增长，但今年上半年装机量依然达到了300 GWh，同比增长50%。今年不出意外全年的装机量将在700 GWh以上。过去两年，锂电池在储能行业呈现出了比新能源汽车领域更快的增长势头。根据高工锂电的数据，我国今年1-6月份储能电池出货量达到87 GWh，同比增长达到87%。

  电池产业链的碳排放为什么不能被忽视？我们做了一个简单测算。以去年电池全球出货量700 GWh，和80 kg CO2-eq/kWh电池容量排放为基础计算，2022年电池产业链在全球温室气体中排放占比仅0.2%。但如果根据IEA的测算，以2040年全球每年电池需求量10 TW进行计算，其对应二氧化碳排放量当量将达到8亿吨。以巴黎协定1.5摄氏度温升要求进行推演，到2040年，全球每年二氧化碳的排放值须下降到170亿吨以内。以此为基线，8亿吨的排放将占到全球温室气体排放的4.7%，届时电池行业将成为全球重要的排放来源。因此，作为全球碳中和重要支柱的电池行业，其自身必须做到绿色和可持续发展，不断地降低其全生命周期的排放。

  欧盟已立法实施的新电池法规，对在欧盟市场售卖的电池碳足迹提出了相应要求，分三个阶段，从碳足迹声明、碳足迹等级、以及碳足迹阈值逐渐从严。其中电动汽车电池是最早被法规要求的，其次是容量2kWh以上的工业电池（不带外部储存）、轻型交通工具电池、以及2kWh以上的工业电池（带外部储存）

  除了碳足迹，法规对电池回收也提出了非常高的要求。从2031年开始法规就会要求电池的正极材料当中一定比例的关键金属需要来自二次材料，比如钴、锂、镍、铅。这些二次材料的来源包括两种，即电池生产过程中的废料（非round-up），以及后市场中从如电动汽车、储能应用上退下来的报废电池，经过回收再生工艺产生的材料都可以被记作回收材料，在新电池中进行使用。

  除了回收材料的比例，法规对回收本身的要求也很高。除了国内经常可以听到的关键金属、钴、锂、镍的回收以外，欧盟电池整体的回收有着更高的要求。法规明确要求到2025年底，以锂基电池为例，65%的电池部件需要被有效回收，不包括填埋、焚烧。到2030年要求的比例将增加到70%。国内通常只回收正极材料的做法，并不能满足法规对全电池回收比例的要求

  其实无论是碳足迹，回收料比例，还是回收效率的问题，都是可以通过回收得到妥善解决的。

二、“碳资产”与回收

  就目前来说，回收跟资产本身并没有直接的关联，目前电池并不能从碳的维度获得任何直接的资金收入，但我们可以从另一种角度出发，让它和资产挂上钩。

  欧盟对电池碳足迹的计算和我们通常所知道的ISO14067、PAS2050的标准要求有很大的区别，PEF的要求更加细致，涉及到的计算过程也更加复杂。我们以这个规则为例做了相应测算，在电池法的要求里，功能单元是以电池生命周期内放一度电量作为衡量，但为了大家能有一个更直观的概念，我们改用一度电电池容量作为基准。磷酸铁锂电池从摇篮到大门的碳足迹大概是77 CO2-eq/kWh，较三元电池略低，主要原因是磷酸铁锂电池正极材料的排放远低于以镍钴锰三元体系。

  电池法碳足迹计算中最复杂的部分来自回收阶段，要求以循环足迹公式进行计算。公式里有非常多参数，比如收集率、分配系数以及各金属本身的回收率等。以CFB规则里规定的收集率70%，分配系数0.2进行计算，通过回收确实可以实现电池在本生命周期内的减碳。在该参数条件下，降碳量为8.8 CO2-eq/kWh，减碳比例约为10%。如果把回收计算在内，磷酸铁锂电池的碳足迹约为68 CO2-eq/kWh。

  针对在不同收集率和分配参数条件下，回收究竟会对电池减碳有什么样的效果。在最极限的情况下，如果把所有的环境权益都留在本周期，并且可以实现百分之百的回收。回收在本生命周期里的降碳效果将达到17 CO2-eq/kWh，减碳比例超过20%。

  为了研究回收究竟将对碳价产生多少影响，我们以欧盟EU ETS、加州碳市场和我国碳市场为例进行了测算。不同市场碳价差异非常高，欧盟目前碳价已达到600多人民币每吨，我国今年碳价尽管有所增加，但还是在60块钱左右。在欧盟的碳价下，通过回收减碳对应的价值约为15.82元/kWh，以现在储能电池0.5元/Wh的价格计算，大约是3%的成本。在美国和我国，因目前碳价较低，短期内碳价并不会对产品本身的成本造成非常显著的影响。但随着全球温室气体排放额度的收紧，碳价无疑会越来越高，碳价的影也会迅速增加。电池企业如何不断优化和降低自己的产品碳足迹，将对未来企业的产品竞争力、产品价格都有非常显著的影响。

  博萃循环是一家致力于为电池提供高效、绿色回收全套解决方案的科技企业，围绕产业规划、工艺包设计、智能装备和运维以及碳咨询五个维度为客户提供服务，致力于打造绿色、低碳、可持续的电池产业链。

【责任编辑:孟瑾】