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碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

发布时间:2022年1月17日 | 文章来源:盖世汽车网 | 浏览次数:111 | 访问原文

碳中和已经从全球共识变成全球行动,锂电池产业迎来更确定性的发展机会。

在全球碳中和背景下,电力、交通和工业三大领域将成为减碳主战场。构筑以新能源为主体的新型电力系统和加速汽车电动化转型,将成为这场碳中和之战的主要路径。

可以预计,碳中和目标的推进将对锂电池需求量带来爆发式增长。数据显示,到2030年全球仅电动车领域对锂电池的市场需求就将达到6TWh,加上储能市场以及细分领域的电动化,未来10年全球对锂电池的需求将超过10 TWh,要求动力电池产业加快产能扩充。

值得注意的是,在这场零碳经济浪潮中,锂电池产业既扮演着碳中和革命先锋的角色,同时也是“被革命”的角色之一。

欧洲运输与环境联合会(简称:T&E)数据显示,仅电池生产部分的碳排放范围就在61~106 kg CO2/kWh,最高可以占据电动汽车全生命周期的60%以上。

相关报告也显示,预计到2025年电动汽车整个产业链中生产阶段的碳排放,将占到汽车全生命周期总排放量的45%;到2040年这一比例将达到85%左右。

这意味着原本承担着减碳重任的锂电池产业本身就是碳排放大户之一,要想真正实现电力、交通、工业等领域的全面碳中和目标,锂电池产业链必须率先实现减碳零碳。

在2021高工锂电年会上,包括宁德时代、远景动力、亿纬锂能、孚能科技、巴斯夫杉杉、容百科技等企业高层,都阐述了动力电池产业链实现碳中和的必要性以及面临的挑战,并提出了相应的解决方案。

动力电池脱碳势在必行

目前,越来越多电池企业意识到需要在未来电池生产过程中加强碳排放管理,而下游市场端对实现碳中和的需求更为急迫。

目前,包括宝马、奔驰、大众、沃尔沃、保时捷等欧洲车企在对于供应链的选择上,已经提出了2025-2050年在其电动车全价值链实现碳中和的要求。这意味着电池企业要将碳排放管理落实其整个供应链。

此外,欧盟委员会在2020年提出新的电池法规。该提案对欧洲电池产业链实施了更为全面的监管,包括引入碳排放量、原材料供求、可再利用原材料使用比率等具体环保规定。

同时欧盟还要求自2024年7月1日起,只有已建立碳足迹声明的可充电工业和动力电池才能投放市场。

为了让电池更环保,该法案还对电池材料在循环回收方面提出了要求。到2035年,新生产的电动力电池和工业电池中将有至少20%的钴、12%的镍来自于从废旧电池中回收的材料。

其目的是确保投放到欧盟市场的动力电池在“整个生命周期”都是“绿色”的。即要求锂电池从最上游的矿石开采到电芯制造甚至所使用的电力的整个生产过程都必须低碳减碳。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

亿纬锂能董事长刘金成表示,目前欧洲主机厂要求到2026年在欧洲交付产品价值的60%要在欧盟实现。这意味着中国电池企业想要进入欧洲车企供应链就必须在欧洲建厂,并整个电池供应链实现碳中和,满足欧盟新电池法规的要求以获得市场准入通行证。

面对欧洲新电池法规对电池全生命周期的碳足迹提出的要求,宁德时代董事长曾毓群博士也呼吁国内要尽快研究提出中国的碳足迹核算标准和法规要求,同时全产业链要共同努力降碳。

事实上,由于动力电池占电动汽车全生命周期碳排放的比重较高,因此动力电池生产环节的减碳迫在眉睫,而具备前瞻视野的头部动力电池企业已经在其产业链中开始了脱碳行动。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

宁德时代董事长曾毓群博士指出,动力电池和储能电池为碳达峰、碳中和战略提供关键支撑,但电池行业也要以身作则,把自身降碳作为重要目标。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

对此,宁德时代的应对策略是成立了可持续发展委员会,在采购时会把材料的碳排放作为重要考虑因素,并将持续加强对其供应商在材料减碳方面的要求。

当前宁德时代的减碳方略,主要是通过加大节能项目的实施以及加大光伏发电量。同时,其还加大对于供应链环节的碳足迹培训。

据悉,宁德时代为BMW iX3提供的第五代动力电池电芯,其生产流程已实现100%使用绿色电力。

宁德时代表示,致力于实现BMW品牌车型电芯生产的CO2排放不超过45g/Wh,并积极开展全生命周期评估(LCA)项目核算,针对特定合作产品进行定期反馈。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

远景动力中国区总裁赵卫军也表示,中国动力电池产业链零碳转型迫在眉睫,背后有三大关键驱动因素:一是OEM碳中和目标倒逼产业链减排,二是“双控”高压迫使产业链找寻低碳出路,三是“碳成本”与“碳制约”将成为出海紧箍咒。

基于此,远景科技集团在鄂尔多斯推出了全球首个零碳产业园,并建设20GWh的储能及动力电池产能以及产业链生态项目。该产业园将构建“风+光+储+智能微电网”体系和蒸汽供应电气化,可实现80%以上的绿电直供。

同时该产业园将基于鄂尔多斯当地丰富的可再生能源资源和智能电网系统,实现高比例、低成本、充足的可再生能源生产与使用。

除此之外,包括中创新航、亿纬锂能、合肥国轩、欣旺达、安驰科技、远景动力、瑞浦能源、孚能科技等国内电池企业也在积极探索动力电池生产碳中和路径。

锂电池材料碳中和战事“告急”

T&E数据显示,锂电池生产过程中上游部分(采矿、精炼等)的碳排放为59 kg CO2/kWh,而电池生产和组装的碳排放在2 ~47 kg CO2/kWh。

这意味着锂电池材料领域的脱碳压力更加突出。

在锂电池材料生产环节中,正极材料的生产耗能最大,其次是负极材料。

例如,石墨化是人造石墨负极材料生产的关键工序,占负极材料成本约5成,主要成本为电费,通常1吨石墨化产能需耗费1.2-1.4万度电,属于高能耗工艺。

2021年,受限电及双控影响,内蒙古石墨化减产约40%,导致国内多家负极材料企业的石墨化产能都受到了不同程度影响,进而对整个负极材料市场产生影响。

而正极材料的生产流程覆盖最上游的钴锂镍矿开采、前驱体制备、正极材料生产,每一个环节都属于高能耗工艺,意味着其产生的碳排放更多。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

容百科技正极材料事业部常务副总经理赵军表示,碳排放对锂电行业的影响确实非常大,而正极材料是电芯供应链上碳排放最多的一个环节,所以正极材料企业的减碳压力非常大。

对此,容百科技在减碳方面上也做了很多努力,其中之一加强高镍三元材料产品的研发,提升电池能量密度,助力电动汽车续航里程提升,进而减少交通领域的碳排放。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

巴斯夫杉杉总经理杨捷则表示,针对公司在减碳方面的挑战,巴斯夫杉杉在长沙基地对生产设备进行了改造,从而可以大幅回收生产余热进行能量转换。同时在2021年加大对清洁能源的使用,使80%-90%的绿色能源供应给长沙正极工厂,2022年将进一步提升,从而减少长沙工厂的碳排放。

当前,国内正极和负极领域都在大规模扩充产能,这意味着未来国内正极和负极企业将面临严峻的生产减碳压力。

除此之外,包括铜箔、电解铝等其它锂电材料也属于高能耗生产范畴,也面临着巨大的节能减碳压力。

除了在上游原料生产端减少碳排放之外,对废旧电池进行材料回收和梯次利用也是实现锂电池产业链碳排放管理的有效措施。

 

碳中和目标下,动力电池产业链如何行动?

 

华友循环运营副总经理陈雄辉表示,通过动力电池循环利用和梯次利用,可以帮助锂电企业降低碳排放。

华友循环拥有绿色的智能制造、精准的溯源系统、安全的监控防护、领先的核心技术、规范的标准制定和完善的回收体系六大优势。其还创新“废料换材料”新型模式,可实现锂电池碳减排降低超20%。

GGII认为,碳中和的时代洪流之下,动力电池企业必须对于自身的减碳有清晰的认知和高度的重视,并通过技术创新和上下游产业链的协同共同实现最终目标,尽快采取行动在碳排放管理中掌握主动权。