摘要
在這場(chǎng)零碳經(jīng)濟(jì)浪潮中,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)作為能源、交通、工業(yè)三大領(lǐng)域的交匯點(diǎn),其既扮演了碳中和革命先鋒的角色,同時(shí)也將扮演“被革命”的角色。
在一個(gè)充滿不確定的世界,未來30年最大的確定,就是全球主要經(jīng)濟(jì)體都將向碳中和目標(biāo)進(jìn)發(fā)。
5月10日,歐洲議會(huì)環(huán)境委員會(huì)投票通過了歐盟標(biāo)志性的氣候變化法,這意味著,歐盟在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和已成為一項(xiàng)法律承諾。氣候變化法將讓歐盟在未來數(shù)十年走上綠色發(fā)展之路。
此前的4月22日,中國(guó)***習(xí)近平在領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會(huì)上重申中國(guó)將力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略決策,并表態(tài)支持有條件的地方和重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)率先達(dá)峰。
將碳中和上升為法律承諾和政治戰(zhàn)略,其重要性不言而喻:不僅意味著在全球范圍內(nèi)將加速能源革命的進(jìn)程,同時(shí)還將開啟一輪新的工業(yè)革命。一場(chǎng)持續(xù)20~30年并將深刻影響全球的零碳經(jīng)濟(jì)浪潮已經(jīng)大幕拉開。
在這場(chǎng)零碳經(jīng)濟(jì)浪潮中,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)作為能源、交通、工業(yè)三大領(lǐng)域的交匯點(diǎn),其既扮演了碳中和革命先鋒的角色,同時(shí)也將扮演“被革命”的角色。也因此,成為碳中和視野下備受關(guān)注的焦點(diǎn)。
碳中和下的動(dòng)力電池“AB面”
以中國(guó)的碳中和實(shí)現(xiàn)作為觀察切口,電力領(lǐng)域的碳排放量占總排放量的40%,是減碳的最大戰(zhàn)場(chǎng)。而電力領(lǐng)域減碳的核心在于,構(gòu)建以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)。到2030年,中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。
在這個(gè)系統(tǒng)中,需要以動(dòng)力電池為主體的儲(chǔ)能系統(tǒng)深度參與,與光伏、風(fēng)電等可再生能源協(xié)同配合,再通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的結(jié)合組成新電網(wǎng)。電力領(lǐng)域減碳對(duì)于動(dòng)力電池企業(yè)而言無疑是一次歷史性的機(jī)遇。
但隨著動(dòng)力電池產(chǎn)能規(guī)模及體量的迅速增長(zhǎng),動(dòng)力電池及上下游產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。作為電動(dòng)汽車全生命周期碳排放的重要組成,動(dòng)力電池的碳排放已經(jīng)成為交通領(lǐng)域的核心關(guān)注點(diǎn)。
數(shù)據(jù)表明,電池生產(chǎn)的碳排放范圍在61~106 kg CO? e/kWh,最高可以占據(jù)電動(dòng)汽車全生命周期的60%以上。
基于此,越來越多的動(dòng)力電池企業(yè)與電動(dòng)汽車公司開始警覺的意識(shí)到,不僅要提前參與到碳中和帶來的市場(chǎng)機(jī)會(huì)拼搶,同時(shí),一定要前瞻性的對(duì)于整個(gè)動(dòng)力電池環(huán)節(jié)的碳排放進(jìn)行系統(tǒng)梳理和追溯,并快速給出行動(dòng)方案。
4月22日,遠(yuǎn)景科技集團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱“遠(yuǎn)景”)發(fā)布了該公司首份碳中和報(bào)告與碳中和時(shí)間表:將于2022年年底實(shí)現(xiàn)全球業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)碳中和,2028年年底實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈碳中和。遠(yuǎn)景也因此成為最早承諾實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈碳中和的中國(guó)公司。
(長(zhǎng)按識(shí)別二維碼可下載報(bào)告)
“當(dāng)人類在面臨系統(tǒng)性危機(jī)時(shí),世界上任何一個(gè)國(guó)家和個(gè)人都不能獨(dú)善其身,我們能做的,恰恰是盡可能且盡早的集體行動(dòng)?!边h(yuǎn)景CEO張雷如此表示。
面對(duì)碳中和下的壓力與挑戰(zhàn),高工鋰電觀察到,包括遠(yuǎn)景集團(tuán)旗下的遠(yuǎn)景AESC、寧德時(shí)代等在內(nèi)的具備國(guó)際視野的動(dòng)力電池企業(yè),已經(jīng)開始以實(shí)際行動(dòng)積極應(yīng)對(duì)。
政策與市場(chǎng)壓力“蔓延”
事實(shí)上,如果將視野投向全球,碳中和目標(biāo)下給予動(dòng)力電池領(lǐng)域的政策和市場(chǎng)壓力已經(jīng)開始蔓延,這也是具備國(guó)際化背景的遠(yuǎn)景集團(tuán)之所以加緊推出碳中和目標(biāo)的深層原因之一。
率先給出明確政策目標(biāo)的是歐盟。
歐盟最近的新電池法規(guī)(2020/353)提案,對(duì)歐洲電池產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)施了更為全面的監(jiān)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體環(huán)保規(guī)定。
該提案明確要求,2024年7月1日開始,只有已建立碳足跡聲明的可充電工業(yè)和電動(dòng)汽車電池才能投放市場(chǎng)。
不僅僅是政策端,終端車企也早已有所行動(dòng)。
高工鋰電了解到,包括寶馬、奔馳、大眾等歐洲車企在對(duì)于供應(yīng)鏈的選擇上,已經(jīng)針對(duì)電池全生命周期二氧化碳排放(LCA)當(dāng)量提出要求,具體來看,主要涉及三方面:
◆ 低碳生產(chǎn)——使用清潔能源供電,甚至100%使用綠電;
◆ 材料回收——提高正極材料和金屬的回收比例,例如回收鋁比例達(dá)到50% 回收塑料比例達(dá)到30%。各車企標(biāo)準(zhǔn)不同,有些比較激進(jìn);
◆ 電池產(chǎn)品全生命周期碳排放(LCA)——降低每度電CO?排放量,要求在2024年左右降到40-50kg CO?/KWh,部分車企甚至提出了2025年CO?/kWh不超過20Kg,2040年實(shí)現(xiàn)0碳排的超嚴(yán)苛要求。
面對(duì)政策和市場(chǎng)的壓力蔓延,GGII分析認(rèn)為,對(duì)于國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)而言,碳中和是無法繞開的一個(gè)必答題,誰越早行動(dòng),就越能掌控接下來的主動(dòng)權(quán)。
海外市場(chǎng)來看,越來越多的中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)開始進(jìn)入國(guó)際車企供應(yīng)鏈體系,隨著歐盟對(duì)于碳排放監(jiān)管門檻提升,如果不想丟掉這塊市場(chǎng),就必須盡早建立完整的全生命周期碳排放數(shù)據(jù)檔案,制定相對(duì)應(yīng)的減排策略,并在2024年實(shí)現(xiàn)每度電CO?排放量降低50%以上。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看,3060目標(biāo)下,國(guó)內(nèi)工業(yè)體系內(nèi)的減碳即將全面開啟,作為新能源體系的未來支柱產(chǎn)業(yè),動(dòng)力電池領(lǐng)域必然需要在減碳行動(dòng)上做出行動(dòng)表率。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)碳交易市場(chǎng)正在醞釀,這意味著,在該領(lǐng)域越是提前行動(dòng),就越能提早享受到“零碳紅利”。
動(dòng)力電池碳排放“大數(shù)據(jù)”
作為替代傳統(tǒng)固定式化石能源(煤炭)和移動(dòng)式化石能源(石油)的新載體,動(dòng)力電池是推動(dòng)電力和交通領(lǐng)域變革的關(guān)鍵,而支撐其參與變革的大前提是,動(dòng)力電池生產(chǎn)和全生命周期是否可以實(shí)現(xiàn)零碳。
從現(xiàn)階段來看,動(dòng)力電池的碳排放量的確“不容小覷”,其主要集中在兩個(gè)環(huán)節(jié),一是電芯生產(chǎn),二是上游正極、負(fù)極等關(guān)鍵材料的生產(chǎn)。
電芯生產(chǎn)端的碳排放主要來自三個(gè)環(huán)節(jié):電極段、組裝段和化成段。這其中,涂布后的烘烤、注液后的干燥以及分容化成等階段,屬于電力消耗較大的制造環(huán)節(jié),而在鋰電池關(guān)鍵材料的生產(chǎn)中,正極材料的生產(chǎn)耗能最大,其次是負(fù)極材料。
歐洲運(yùn)輸與環(huán)境聯(lián)合會(huì)(簡(jiǎn)稱:T&E)在近期的一份研究報(bào)告中提供了更為具體的碳排放測(cè)算數(shù)據(jù)。該研究充分考慮電網(wǎng)碳值的更新、來自電池工廠最新科學(xué)數(shù)據(jù)、電池的生產(chǎn)地點(diǎn)、生產(chǎn)年限、上游產(chǎn)業(yè)碳排放、正極材料體系等維度,研究結(jié)果顯示:
動(dòng)力電池生產(chǎn)的碳排放范圍在61~106 kg CO?/kWh。其中電池生產(chǎn)的上游部分(采礦、精煉等)為59 kg CO?/kWh,而電池生產(chǎn)和組裝的碳排放在2 ~47 kg CO?/kWh。
這其中,在相同電池材料體系下,電網(wǎng)的脫碳程度會(huì)很大程度影響電池生產(chǎn)和組裝環(huán)節(jié)碳排放。
與T&E的報(bào)告數(shù)據(jù)類似,根據(jù)國(guó)內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)于國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)所做的調(diào)研和測(cè)算,國(guó)內(nèi)電池生產(chǎn)的碳排放范圍大約為100~120 kg CO? /kWh。
根據(jù)遠(yuǎn)景科技集團(tuán)公布的碳中和報(bào)告披露,2020年遠(yuǎn)景的溫室氣體排放量為97,255噸二氧化碳當(dāng)量(基于位置計(jì)算),其中87%來自動(dòng)力電池業(yè)務(wù)。
在遠(yuǎn)景AESC的碳排放總量中(包含范圍一、二和三),范圍二中的電力占總排放量的19.4%,而范圍三中的“購(gòu)買的商品和服務(wù)”(供應(yīng)鏈環(huán)節(jié))占總排放量的比例達(dá)49.8%。遠(yuǎn)景預(yù)測(cè),伴隨業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,如果不采取有效行動(dòng),到2022年業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)排放將比2020年增長(zhǎng)3倍以上。
這意味著,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)要想大幅降低動(dòng)力電池的碳排放,就必須重視電網(wǎng)脫碳力度,這既包括電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)的綠電使用,也包括電池上游關(guān)鍵材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的綠電應(yīng)用。
高工鋰電獲取的一組數(shù)據(jù)顯示,在國(guó)內(nèi)目前的電力系統(tǒng)中,1kWh的火電(華北電網(wǎng))碳排放量在1KG,而1kWh的水電碳排放只有0.007KG,是火電的近1/145,如果采用風(fēng)電、光伏等新能源電力,其碳排則會(huì)降低至0.005KG以內(nèi),是火電的1/200。
T&E的報(bào)告能清晰看出電網(wǎng)脫碳對(duì)于電池生產(chǎn)過程碳排的巨大影響,在水電、風(fēng)電等可再生電力占比較高的瑞典,其電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排可低至2 kg CO?/kWh,而在像波蘭這樣煤電占較高的國(guó)家,電芯生產(chǎn)碳排就提升至58~60 CO?/kWh,兩者相差30倍。
在國(guó)內(nèi)以煤電為主的電力系統(tǒng)中,動(dòng)力電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排也明顯更高,上述國(guó)內(nèi)報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示,前十動(dòng)力電池企業(yè)的電芯環(huán)節(jié)的平均碳排放超過了65 CO?/kWh。
這其中,國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家電池企業(yè),由于有意識(shí)在工廠園區(qū)內(nèi)采用分布式風(fēng)電、光伏等形式來提高園區(qū)內(nèi)綠電比例,其電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放明顯低于國(guó)內(nèi)平均值。
企業(yè)行動(dòng)“方略”
圍繞于動(dòng)力電池生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的減碳,頭部動(dòng)力電池企業(yè)已經(jīng)率先行動(dòng)。
高工鋰電注意到,包括遠(yuǎn)景AESC、寧德時(shí)代、國(guó)軒高科等動(dòng)力電池企業(yè)都已經(jīng)積極行動(dòng),并將此作為企業(yè)ESG或CSR的重要組成部分。
遠(yuǎn)景AESC:位于無錫的遠(yuǎn)景智慧能源產(chǎn)業(yè)園建立了分布式風(fēng)電、分布式光伏、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)車充電樁,能夠滿足工廠70%的綠電需求,降低園區(qū)15%的用電成本。預(yù)計(jì)2021年底,該園區(qū)將實(shí)現(xiàn)100%可再生能源電力使用,繼而在2022年實(shí)現(xiàn)100%碳中和目標(biāo)。
寧德時(shí)代:減碳主要通過加大節(jié)能項(xiàng)目的實(shí)施以及加大光伏發(fā)電量。2020年, 寧德時(shí)代共推進(jìn)節(jié)能減排方案 218 項(xiàng);2020 年光伏發(fā)電 2,258 萬 kWh。同時(shí),其還加大對(duì)于供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的碳足跡培訓(xùn)。
國(guó)軒高科:國(guó)軒現(xiàn)有光伏發(fā)電、精益項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)碳減排,比如青島公司激光器散熱系統(tǒng)風(fēng)冷改水冷、南通國(guó)軒正極涂布余熱回收利用改造等。未來還將在生產(chǎn)基地全面安裝光伏太陽能,進(jìn)一步減少碳排放。
GGII認(rèn)為,碳中和的時(shí)代洪流之下,動(dòng)力電池企業(yè)必須對(duì)于自身的減碳有清晰的認(rèn)知和高度的重視,并通過技術(shù)創(chuàng)新和上下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同共同實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。
首先要明確企業(yè)的碳足跡,對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的碳足跡有準(zhǔn)確的跟蹤和追溯。
通過產(chǎn)品碳足跡認(rèn)證,企業(yè)可以充分了解產(chǎn)品能耗高的環(huán)節(jié),方便對(duì)癥下藥,更有針對(duì)性地進(jìn)行低碳管理、節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本;同時(shí),產(chǎn)品碳足跡認(rèn)證是一種環(huán)境友好行為,是企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn),有助于提升企業(yè)的品牌形象。
當(dāng)前已經(jīng)有不少動(dòng)力電池企業(yè)開始建立電池全生命周期的碳排放的監(jiān)測(cè)與追蹤,通過準(zhǔn)確的碳足跡分析,企業(yè)不僅可以根據(jù)自身情況制定合理的減排措施,同時(shí)還能探索出更多有效的零碳技術(shù),為企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)鏈的減排賦能。
可供參考的一個(gè)案例是,遠(yuǎn)景在探索自身碳中和的過程中,開發(fā)建立了一套“遠(yuǎn)景方舟”智能碳管理系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全流程、端到端的碳解決方案。它不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)或機(jī)構(gòu)的碳足跡、自動(dòng)生成碳排放報(bào)告,還可以模擬及優(yōu)化減排路徑,最終直接通過采購(gòu)綠電、綠證、碳匯服務(wù),一站實(shí)現(xiàn)碳中和閉環(huán)。
其次,基于清晰的碳足跡追溯,企業(yè)要建立自身及供應(yīng)鏈的短中長(zhǎng)期減碳路徑。
短期來看,動(dòng)力電池企業(yè)的重點(diǎn)是自身運(yùn)營(yíng)的碳中和,主要通過綠電的購(gòu)買和使用、生產(chǎn)制造流程的優(yōu)化、購(gòu)買碳信用等方式。
以遠(yuǎn)景為例,其自身減排路徑主要包括四個(gè)層面,一是通過可再生能源解決方案、碳管理和智慧能源管理系統(tǒng),不斷提高能源效率,增加綠電消費(fèi)比例。二是優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)提升能效、降低排放。
而中長(zhǎng)期來看,動(dòng)力電池領(lǐng)域減碳重點(diǎn)將向整個(gè)供應(yīng)鏈和價(jià)值鏈體系轉(zhuǎn)移。
遠(yuǎn)景的碳中和報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,2020 年,超過 95% 的溫室氣體排放來自于集團(tuán)運(yùn)營(yíng)以外的價(jià)值鏈間接排放。
而要實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈的碳中和,就需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共同配合與協(xié)作,通過更智能的生產(chǎn)設(shè)備、更可持續(xù)的工藝流程、碳排放更低的原材料等,把電池技術(shù)變成真正的零碳技術(shù)。
遠(yuǎn)景給出的方略是,不僅僅只做行業(yè)的先鋒,還做行業(yè)的賦能者,在產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈上,從外部的供應(yīng)商出發(fā),遠(yuǎn)景將攜手供應(yīng)商合作伙伴,利用遠(yuǎn)景的零碳解決方案協(xié)助其探索可低碳轉(zhuǎn)型機(jī)會(huì),助力供應(yīng)商不斷降低其生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的碳排放。
此外,在產(chǎn)業(yè)鏈下游,遠(yuǎn)景還在為客戶賦能,助力終端應(yīng)用碳中和。遠(yuǎn)景智能與歐洲最大的電信運(yùn)營(yíng)商德國(guó)電信Deutsche Telekom戰(zhàn)略合作,為德國(guó)電動(dòng)汽車消費(fèi)者提供 100% 綠色電力的智能充電解決方案。
在遠(yuǎn)景零碳伙伴日活動(dòng)上,遠(yuǎn)景宣布與紅杉資本中國(guó)共同成立的100億元碳中和基金,發(fā)起“碳中和關(guān)鍵技術(shù)”生態(tài)伙伴計(jì)劃,希望為更多技術(shù)創(chuàng)新者提供資金、落地場(chǎng)景等全方位的創(chuàng)新支持,一同為實(shí)現(xiàn)‘3060目標(biāo)’貢獻(xiàn)力量”。
遠(yuǎn)景的思路是,不僅關(guān)注自身運(yùn)營(yíng)和價(jià)值鏈排放,更希望成為企業(yè)、政府與機(jī)構(gòu)的“零碳技術(shù)伙伴”,以綠色科技賦能能源和工業(yè)體系,助力全球邁向更清潔、更智能的能源系統(tǒng)。
動(dòng)力電池行業(yè)的零碳行動(dòng)已經(jīng)開啟,誰能率先布局和實(shí)際行動(dòng),誰就越有可能成為全球零碳經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)跑者和獲勝者。
“一個(gè)人可以走得很快,但一群人才可以走得更遠(yuǎn)?!睆埨妆硎尽?/p>
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原文標(biāo)題:碳中和目標(biāo)下,動(dòng)力電池企業(yè)行動(dòng)“方略”
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