專題
[摘要]對于整個動力電池產業鏈來講,有關“零碳”的戰斗已經打響,先行者正在發揮示范帶頭的作用。在零碳轉型中,跑得快而穩的企業,肯定能獲得更多市場份額,推動行業競爭格局的重塑。而如果不能跨過減碳這道檻,落后的企業大概率將被淘汰出局。
我們常說的“雙碳”,即是“碳中和”和“碳達峰”的簡稱。2020年9月中國政府明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標,隨后便開始圍繞著該目標進行了系統有序的工作。2021年5月,碳達峰碳中和工作領導小組首次全體會議在北京召開;同年7月全國碳市場在上海開市;同年10月有關做好碳達峰碳中和的工作意見正式發布。
顯而可見,減碳脫碳已經成為整個社會層面必須完成的目標,動力電池行業自然也不能置身事外。而事實上,動力電池生產的主要環節都可能會產生碳排放。如果僅以原材料生產以及組裝環節所需要用電為例,我國現階段每千瓦時三元電池和磷酸鐵鋰電池所需能耗分別為82.91kWh和 85.78kWh,折算碳排放量分別為5.06萬噸/GWh和5.23萬噸/GWh。
因此可以說,相關的電池企業都是碳排放大戶。而從整車企業來看,大家紛紛制定了各自的“雙碳”時間表,對供應商的考核也開始加入“碳足跡”要求。比如寶馬、奔馳、大眾以及沃爾沃等頭部車企,已提出在其電動汽車全價值鏈上實現碳中和的計劃表。對于碳排放達不到要求的動力電池企業來說,未來可能會流失大量客戶,生存空間日漸狹窄。
而對于寧德時代、蜂巢能源、遠景動力等在歐洲建廠的電池企業來說,滿足電池的“零碳”生產將更加迫切。2020年底,歐盟委員會提出新的電池法規,宣布對歐洲電池產業鏈實施更為全面的監管,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保規定;同時要求2024年7月1日起,只有已建立碳足跡聲明的電池才能投放市場。
今年,由孚能科技牽頭,億緯鋰能、鵬輝能源、中創新航、弗迪電池、捷威動力等數十家電池產業鏈企業參與制定的《鋰離子電池產品碳足跡評價導則》(以下簡稱《導則》)已經公布?!秾t》旨在指導相關方核算鋰離子電池類產品的碳足跡,并對碳足跡的結果進行公正的評價,同時為鋰離子電池產品的碳足跡核算技術規范的編制提供必要的參考。
減碳脫碳 鋰電零碳產業園頻現
無論是宏觀政策的影響,還是區域性的政策法規要求,又或是下游車企的倒逼,減碳已經成為電池產業鏈的剛需。特別是對于那些部署海外產能的企業,想要融入并不斷擴大國際市場,零碳化是必然要要解決的問題。因此可以說,未來十年內誰能在動力電池產業鏈零碳轉型中掌握主動權,誰就能保持強大的競爭力。目前,相關企業已展開積極部署。
6月10日,蜂巢能源與達州市人民政府、達州高新技術產業園區管理委員會三方代表在成都正式簽署《蜂巢達州鋰電零碳產業園項目投資協議書》。協議內容顯示,蜂巢能源將牽頭產業鏈企業投資建設蜂巢達州鋰電產業園,預計投資總額170億元,旨在打造以電池為核心載體,上連鋰電材料,下接鋰電終端的資源-材料-再生生態園區和閉環產業鏈。
該產業園擬規劃建設內容包括磷酸鐵鋰和無鈷正極材料生產線,磷酸鐵鋰前驅體和電解液生產線,電池回收拆解生產線以及相關的配套設施等,還專門配置近30億元產業投資基金來協助產業鏈上優質項目落戶園區,未來隨著材料及前端配套產線的逐步落成和市場需求的釋放,產業園還將規劃建設總產能約30GWh的儲能電池產線,完成產業生態閉環。
值得注意的是,該項目也是蜂巢能源首個使用全綠電的鋰電零碳產業園。蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新在簽約現場表示,產業園建設將依托達州豐富材料資源以及綠電資源等配套產業基礎,優先推動正極材料相關項目落地,電池項目和其他材料項目緊隨其后,最后入園回收利用等項目,形成完整的“鏈式”產業集群,實現鋰電池的“零碳”生產。
而在6月3日,遠景動力稱將在西班牙納瓦爾莫拉德拉馬塔地區建設超級電池工廠,規劃產能30GWh,于2025年建成投產。新工廠將為全球頭部汽車品牌提供更高品質、更長續航里程、更低成本、更清潔低碳的電池產品,助力西班牙成為新的歐洲電動車產業中心。據悉這也是遠景動力繼中國、日本、英國、法國和美國后,對零碳電池的重要布局。
根據披露的消息,該超級工廠將依托遠景科技集團成熟的零碳系統解決方案,實現100%可再生能源供應與碳中和運營。同時遠景動力將開啟西班牙當地的電池生態體系建設,推動智能充電設施、電池循環回收等全生命周期技術創新發展。同時該項目也是西班牙經濟復蘇和能源轉型戰略計劃支持的重點項目,可以有效地加速西班牙交通向零碳轉型。
就在不久前,遠景動力基于全生命周期的方法,對供貨奔馳的EAHE2201A型號的鋰離子動力電池,不僅進行了從原料開采到產品生產的碳足跡分析,并通過綠電應用和碳匯采購的方式進行抵消,從而打造出全球首批“零碳電池”。這批“零碳電池”獲得了TüV南德頒發的“碳中和認證”。據了解這也是該機構在動力電池領域頒發的首張碳中和證書。
提及零碳工廠,自然不能少了寧德時代。在今年的全國兩會上,全國政協委員、寧德時代董事長曾毓群公開呼吁,必須盡快啟動中國電池碳足跡標準和方法論研究,建立產品碳排放管理體系,參與全球碳中和規則制定,推動與歐盟建立電池碳足跡管理互認機制,對于確保我國電池領域全球競爭力十分重要。隨后寧德時代也用實際行動詮釋了這個理念。
2022年3月,全球知名認證機構SGS為寧德時代全資子公司四川時代頒發PAS2060碳中和的認證證書,寧德時代宜賓工廠成為新能源產業內首家零碳工廠。四川時代總經理朱云峰表示,四川時代從籌備就開始規劃零碳工廠路徑,通過在能源利用、交通和物流、生產制造等環節不斷創新,在減少碳排放的同時,用更少的原材料做出更多、更好的產品。
相關人士表示,寧德時代宜賓工廠成為全球首家電池零碳工廠是寧德時代向碳中和目標邁進的重要里程碑,為電池生產制造環節碳中和提供可借鑒樣本,并為市場帶來了電動+零碳的全新解決方案。作為全球最大的電池供應商,未來寧德時代還將復制和推廣燈塔工廠的經驗,陸續實現自己全球十大基地碳中和,助力產業鏈構建更加可持續的生態系統。
當然了,想要實現零碳生產的,不僅僅體現在電池生產企業,對于原材料生產企業來說也尤為重要。數據表明,整個產業鏈碳排放主要集中在正極材料生產、負極材料生產和電池生產環節,三者合計占比近90%。其中電池生產占到60%,正負極材料生產占30%。不少產品大量出口歐洲材料企業反饋,歐洲客戶對材料的零碳和碳足跡要求已越來越高。
今年4月24日,成都巴莫科技有限責任公司獲得國際權威機構SGS頒發的達成碳中和宣告核證聲明證書,這意味著全球首家達成“零碳”的正極材料生產基地在成都誕生。在能源利用方面,該工廠100%采用可再生能源水電;在產線設計方面,研究采用低能耗、智能化大型裝備;在產線方面,自主開發智能制造系統,實時掌控產線運行狀態和能耗。
因此想要實現零碳目標,需要上游材料、設備等供應鏈協同發展,以實現電池全生命周期的碳中和。業內人士稱,在頭部企業帶動下,動力電池供應商及原材料生產商通過建設零碳工廠,建立產品碳排放管理體系來搶占零碳主動權。外部的壓力、限制、約束,從客觀上賦予了相關電池產業鏈轉型升級的新機遇。誰能夠抓住機遇,誰就能實現快速發展。
困難重重 如何實現零碳生產?
事實上,對于當下動力電池行業對外宣稱的“零碳”,不少行業人士認為并不準確。原因在于動力電池生產環節的碳排放基數大,降低能耗后數值依舊較高。乘聯會秘書長崔東樹直言:想要實現零排放完全不可能。在他看來,動力電池實現“零碳”,需從采礦環節就進行碳足跡追蹤,每個環節的碳排放都可追蹤、可溯源、可計算、可量化,難度很大。
也有業內人士認為,當前在我國電力結構中,火電占比71%,不可能實現“零碳”。再加上動力電池上游的各級供應商也要實現“零碳”,存在極大挑戰。目前來看,現在零碳正極材料工廠、零碳電池工廠、零碳產業園等都是局部或在示范園區內實現“零碳”,因此只是小范圍內的零碳。想要真正實現零碳,依賴于我國電力結構中綠電占比的提升。
而使用綠電,成為企業實現零碳的重要途徑。寧德時代之所以能在四川宜賓工廠實現“零碳”目標,主要取決于宜賓市特殊的地理位置和資源稟賦。資料顯示,宜賓地處云貴川三省結合部,金沙江、岷江、長江橫貫市境北部,自然環境優越,水資源豐富,得天獨厚的地理位置使宜賓工廠80%以上電力來自于可再生水電,每年可減少40萬噸碳排放。
4月8日,遠景動力鄂爾多斯零碳電池工廠首期項目正式投產。該基地坐落于全球首個零碳產業園—遠景鄂爾多斯零碳產業園內,規劃產能10GWh,主打磷酸鐵鋰電池。該產業園通過風光儲氫技術協同,實現100%綠電供應,直供入駐園區內的電池上游合作伙伴,降低正負極及電解液等高耗能環節碳排放,實現整個電池產業鏈的低碳甚至是零碳排放。
短期來看,相關電池企業零碳轉型的重點是實現自身運營碳中和,主要通過綠電的購買和使用來達成目標。但從中長期來看,相關電池企業零碳轉型的重點將向整個產業鏈和價值鏈體系轉移。而要實現全價值鏈的碳中和,就需要產業鏈上下游共同配合與協作,通過智能的生產設備、可持續的工藝流程、更低碳排放的原材料等,來實現電池的零碳生產。
畢竟目前,電池制造、上游正負極材料生產等環節都是高耗能行業,如果想要實現電池的零碳生產,減少整個產業鏈的碳排放都必不可少。因此蜂巢能源不僅要在達州零碳產業園內規劃建設總產能約30GWh儲能電池產線,同時建設內容還包括磷酸鐵鋰和無鈷正極材料生產線、磷酸鐵鋰前驅體和電解液生產線、電池回收拆解線等,完成產業生態閉環。
遠景科技集團零碳產品首席科學家邱林博士表示,相比于電池企業層面的碳中和,打造零碳電池需要對產品從上游礦物開采,到結束應用的全生命周期、全價值鏈的碳排放進行測算和中和。遠景動力除實現自身節能減排,還幫助供應鏈上下游企業開展相關工作。截至目前,遠景動力零碳產業園已吸引包括正極、負極、電解液等上游鋰電材料企業入駐。
此外完善電池回收利用體系,對廢舊電池進行材料回收和梯次利用,也是助力動力電池企業減碳脫碳的重要舉措。寧德時代宣稱,四川時代在制造過程中產生的廢料將全部投入回收利用,鎳、鈷、錳等回收率可達99.3%。而且寧德時代近年來也在電池回收利用領域有大手筆布局。此外包括比亞迪、國軒高科、億緯鋰能等,也在電池回收方面有所涉足。
其他方面,四川時代通過自研的CFMS智慧廠房管理系統,對廠房系統及設備運行數據的自動獲取,實現數據互聯互通,系統化廠務設施管理平臺幫助實現廠房系統安全可靠、高效節能、綠色低碳運行。對物流鏈條及廠區交通全面升級,廣泛使用無人駕駛物流車及電動叉車等,實現供應商工廠、原料倉庫、加工工廠、成品倉庫、客戶工廠之間零碳運轉。
而早在2021年,遠景科技集團就發布了首份《碳中和行動報告》,同時首次亮相了“方舟碳管理系統”。基于該系統,每塊在遠景動力零碳產業園內生產的電池,都將獲得“零碳綠碼”。這些擁有“零碳綠碼”的電池,通過對產品全生命周期碳足跡涉及的生產原料和能源使用進行實時監測與錄入,全方位展示了產品全生命周期每個環節的信息追蹤。
正是基于集團的方舟能碳管理平臺和智能物聯操作系統EnOS,遠景動力才得以在行業率先實現“零碳電池”的發布與認證。并通過工藝改造、節能增效、可再生能源電力開發和使用以及綠電交易等方式,有效降低了碳排放。2021年遠景動力交付的每GWh電池的碳排強度同比下降16%。與此同時,遠景科技集團還提出2022年底實現運營碳中和的目標。
業內人士表示,動力電池產業鏈非常長,即使電池工廠實現“零碳”生產,還要保證其上游各家供應鏈也是“零碳”生產。換言之,動力電池企業不但要“自掃門前雪”,還要清除“他人瓦上霜”。而在遠景動力給出的零碳實現路徑中:一方面是自身的減排,另一方面是幫助供應鏈減排。這不僅需要時間積累,而且需要行業協同才能達到最佳效果。
雖然在實現動力電池“零碳”的道路上困難重重,但是好在有成熟樣板可以借鑒。寧德時代宜賓工廠成為全球首家電池零碳工廠,為市場帶來了實現零碳的全新解決方案;遠景動力首創的零碳產業園,還將在歐洲、澳洲、中東及東南亞等地區復制推廣。不僅能滿足歐洲嚴苛的碳排放要求,更能夠通過零碳技術為上下游合作伙伴及相關城市減碳賦能。
對于整個動力電池產業鏈來講,有關“零碳”的戰斗已經打響,先行者正在發揮示范帶頭的作用。在零碳轉型中,跑得快而穩的企業,肯定能獲得更多市場份額,推動行業競爭格局的重塑。崔東樹表示,如果不能跨過減碳這道檻,落后企業將被踢出局。而且這也是體現企業社會責任的事情。企業規劃應與時代接軌。否則不僅難言發展,還容易走錯路。
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