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马小利:动力电池上游碳排放现状及建议

发布日期:2022-11-16   浏览次数:2936

2022年11月8日-10日,由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会,本届论坛以“聚力行稳 蓄势新程”为主题,共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”,以汽车产业的高质量发展为主线,与行业精英一起贯彻新精神,研判新形势,共商新举措。其中,在11月10日上午举办的“主题论坛8:能源转型中的汽车行业碳达峰”上,中国动力电池产业创新联盟副秘书长马小利通过视频发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:
图片1   
动力电池作为新能源汽车的关键零部件,对车辆的降碳是十分重要的,我们把动力电池在车辆里的降碳分成两个环节:

(1)燃料周期。

(2)车辆周期。

车辆周期环节指的是一辆车的全生命周期环节,燃料周期更多指的是动力电池作为动力板块的生产和运输以及使用过程中的环节,这里头可能有一些相关的研究数据占比,但目前来讲,我个人认为这个数据仅仅给大家作为参考。

动力电池碳中和相关的政策,大家也都看到了。我们提到2030年前碳达峰行动方案,这是我们国家层面提出的,也要求建立企业碳排放核算、报告、核查的标准,探索重点产品全生命周期碳足迹的标准,积极参与国际能效、低碳等标准制定修订,加强国际标准协调。这是国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》的要求。

我们又提出《建立健全碳达峰、碳中和标准计量体系实施方案》,这里头更细致地提到电动汽车及充电设施,电动汽车整车、关键零部件的标准。在这个基础上,要制定相关的能量消耗量限值、能耗测试方法标准等等,要通过车的关键零部件、基础设施的能量能耗、消耗量限值的相关标准,对它做具体的与碳达峰、碳中和相关的计量体系方案。

国外尤其是欧盟,他们的动作也是非常迅速,首先CBAM提出要在电力、钢铁、水泥、铝和化肥五个领域都要做到碳边境调节机制。同时欧盟提出了《欧盟电池与废电池法规》,提出在全生命周期的过程中要做到动力电池的管控,包括原材料的提取,可持续电池材料、电池制造以及电池的再利用和回收,确保在整个欧盟的价值链中,更可持续性的使用电池。

他们提到了价值链,所涉及到所有的关键环节都与他的供应链有关系,从上游的原材料到电池、到电池全生命周期的使用以及到后端的回收利用等等,这是整个欧盟电池新法规提出的相关要求。

事实上标准的现状,相关的标准也比较多,但目前的标准针对现有的锂电池方面,关于能量消耗限额以及低碳、能源核算、能源诊断等标准,现在整体来讲,还是处在研究的状态,还需要行业共同努力,和政府一起把相关的标准制定出来。

我们联盟前期也做了相关的调研和基础的研究工作,我们了解了以后,动力电池的碳足迹、原料端、生产制造端、消费端、梯次利用端以及中间涉及的运输和维修保养端都会不同程度形成碳量。

从动力电池生产制造过程中的碳排放,主要来源于关键材料碳排放和设备的碳排放,我们这边也提出了自己相关的计算公式。

这是当时基础研究的结论,可以给大家参考。我们以单线4GWh的动力电池线为样本,单吨方形的523电池碳排放的占比,负极是43%,正极材料占到27%,电芯占到17%%,铝箔占到7%。单吨方形磷酸铁锂电池相应的排序也是负极、正极、电芯和铝箔。

在这个过程中得出一个结论,正极材料中,磷酸铁锂材料的制备过程,碳排放是较高的。三元材料制备过程中,关键原材料碳排放较高。

整个磷酸铁锂和三元材料的占比中,以622材料举例,材料能耗的比例是占到7.39,但关键原材料能耗比例占到9.19,单位是兆瓦时。负极材料这块,人造石墨材料制备过程中的能耗量是最大的,无论是材料的制备能耗,还是关键原材料的制备能耗,都是相较其他的材料高出很大的比例。

这是我们现在面临的问题,行业里都有共识。

第一个是碳排放的管理范围。

第二个是碳排放核算的数据搜集和质量。

第三个是统一的核算方法。

第四个是减排和减碳的协同。

第五个是低碳转型的收益和成本。

从现有的现状,我们简单构建了几个相关的建议,包括几个层面:

(1)政府层面,能够持续完善顶层规划,提出要将动力电池作为碳排放的大产业,来构建它的顶层规划和发展战略,动力电池本身的碳排放可能相对较低,但是供应链条碳排的数据也有基础的数据。今天没有给大家写在这里,实际上各个机构都在研究,这块的碳排数据还是比较可观的,所以这块未来要从整个链条上加大规划和统筹。

(2)构建产业链低碳的体系,我讲的第二个观点和第三个建议是一个方面的,要构建政府的碳排放数据库,同时要开展政府碳排放的监测和核算。

(3)构建统一的碳排放核算标准,告诉行业怎么算,告诉企业怎么算,大家在同一个尺子下做相应的工作,这样才能有一套可之有效的数据。

(4)加强动力电池与能源的协同发展,更多想强调要加大清洁能源的比重,动力电池企业逐步意识到了这个问题,因此推动了西南区、川渝地区整个动力电池产能的逐步扩张,大家从这个角度可以看到,动力电池企业的发展也是顺应着绿色低碳的区域在逐步布局,这块后期应该是一个重要的强调范围。

从标准的体系,可能我们希望对动力电池全生命周期以及现在汽车产业链构建低碳标准体系,能够及时、快速地开展相应标准的制定。怎么做全生命周期的核算,以及怎么做全链条的核算,这块还是要加快核算方式,因为2030年如果要达峰的话,汽车产业的达峰可能还是要率先达峰,动力电池作为关键的零部件,也是有达峰的压力在里面。

第二个是要完善现有的体系,包括产品里温室气体排放的核算、碳排限额的核算、碳足迹、能耗限额这些相关标准的修订,这块目前还是非常空白的,还是希望能够建立健全整个标准的基础体系。

第三个是加强标准的管理,建立标准实施信息反馈、标准实用性评价和评估机制,适时开展标准实施效果评价。现在这块可能要先解决有无空白的问题,基于这个组织行业开展一段时间这样的工作之后,再深入核对标准的可持续性,然后再去做修订,这也是一种推进的方法。

从国际的角度来讲,更重要的是要去做好与国际的接轨和交流,动力电池作为一个大产业,目前我们国家的动力电池产业已经在全球保持规模的领先、产品的领先和技术优势的领先。但尽管是这样,但是我们在碳管理方面还处于比较新的认知阶段,未来怎么能够更好的推进动力电池产业在全球的发展,更好将动力电池的供应推向全球,动力电池企业走出去,加大全球的市场占比和份额,碳国际接轨的工作显得至关重要。

因此,在方法论上,在全球的政策上,在构建数据库的方法上,以及在核算标准上,我们都要加大与国际政府以及国际相关组织机构的对接。

在企业方面,建议大家重点关注四个方面:产品端、供应链端、生产端、回收端。

产品端要持续通过完善技术,优化动力电池的技术体系,来降低产品本身涉及到的碳量。

供应链端要持续优化供应链,构建低碳的供应体系,这样能够保证全链条的绿色低碳发展。

生产端要从工艺、制造来打造绿色制造体系,提升自动化率,提升智能化率,提升数字化率,提升整体的制造效率,提升绿色的发展比例。

回收侧,重点发展前端,后端相对关注没有那么重要,未来可能整个回收端做得好不好,能够在碳管理的工作中起到非常重要的作用。不仅能够实现循环的经济,可能能够在碳的管理方面起到很重要的降碳作用。

这是关于报告的总体情况,可能不够那么完善,也不是非常专业,在这里仅供大家参考,也欢迎大家与中国汽车动力电池产业创新联盟随时交流,欢迎大家和我们一起做相关的研究,谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅) 

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