今年8月，《欧盟电池与废电池法规》正式生效。新电池法被业内人士视作欧盟的“绿色贸易壁垒”，它对电池企业提出3个强制性要求：电池护照、电池回收以及碳足迹。新电池法要求自2024年7月起，动力电池以及工业电池必须申报产品碳足迹，到2027年7月要达到相关碳足迹的限制要求。
对国内锂电产业链企业而言，出海是缓解产能过剩的重要突破口，欧洲是出海的最佳目的地之一。如何突破绿色贸易壁垒，是中国锂电企业当前面临的难题。
近日，联合国全球契约组织(UNGC)正式发布了《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》（以下简称“白皮书”），帮助电池企业应对日渐严格的减碳法规要求。
全生命周期评价方法（LCA）被广泛用于评估各种电池技术的碳排放情况和潜在环境影响。通过对电池原材料的提取和加工、电池生产制造、电池分销、电池使用、电池回收和处置全过程进行统一环境评价评估，可对比不同类型电池技术的碳排情况。
白皮书指出，目前，动力电池全生命周期碳排放核算和管理的标准法规主要包括通用的方法和电池产品专用标准法规。
通用类动力电池碳足迹核算标准包括ISO14067、GHG protocol产品核算标准、英国标准协会(BSI)的PAS2050等，这些标准可用于对汽车动力电池产品全生命周期的碳排放进行核算。电池产品专用标准法规包括，欧盟委员会发布的《用于移动应用的高压可充电电池的产品环境足迹种类规则》(PEFC )、欧盟委员会根据新电池法发布的《电动汽车电池碳足迹计算规则》(CFB·EV)，以及中国化学与物理电源行业协会牵头制定的《动力和储能电池产品类别规则 (PCR)》。
动力电池生命周期整个过程按照系统边界可分为两类：“从摇篮到大门”，即从原材料获取和加工到电池生产制造的过程；“从摇篮到坟墓”，即从电池原材料获取和加工、电池生产制造、电池分销、电池使用阶段、电池回收和处置全过程。
白皮书的电池碳足迹核算采用“从摇篮到大门”，能帮助企业识别电池原材料获取和生产制造中的重点环节。
白皮书显示，无论是NCM和LFP电池，原材料获取阶段的碳排放都占到整体碳排放的80%左右，包括正极，负极，电解液，隔膜，铜箔，铝箔，壳体七大部件的材料获取。碳排放则主要来源于开采、选矿、冶炼、提取等过程使用的材料与能源消耗。具体来看，白皮书通过比较不同型号动力电池原材料获取和生产制造过程的能耗，以及环境影响，得出以下结论：
电池碳足迹呈明显下降趋势。LCA结果表明，随着制造技术的升级和电池标准化核算制度的完善，电池的碳足迹总体呈现明显的下降趋势。电芯的碳排放占电池的65%左右。电池由基本单元电芯，通过连接器、电路板、BMS等连接形成模组和最终的电池包。电芯“从摇篮到大门”的生命周期包括原材料开采和生产制造。其中，原材料开采中的正负极材料碳排放是其重要碳排放热点。正极材料制备产生的碳排放占比最高。根据某电池厂商数据，NCM电芯正极的碳排放占电池生命周期碳排放量的40%以上，LFP正极碳排放达到37%。电池的负极主要由石墨制成，是电池原材料获取阶段第二大排放来源。硅涂覆石墨能够使电池充电过程中，负极上不易出现析锂现象，与石墨材料相比较具有更好的安全性能，但会造成较高的碳排放。LFP电池正极材料碳排低于NCM电池正极材料碳排。NCM的正极材料含有镍、钴、锰等金属，均需要经过开采、冶炼等过程，会消耗大量化石能源，导致其“摇篮到大门”过程中的碳排放比LFP电池略大。除此之外在不同国家和地区生产的正极材料，其碳足迹会有差别。超净干燥室是动力电池制造碳排放的主要来源。与电池部件的制造过程相比，电池组装过程的能源或材料消耗可以忽略不计。此外，电池的生产制造和组装过程中的电力消耗将显著影响电池整个生命周期的碳排放结果，电力的碳排放取决于当地电网的能源结构。梯次利用具有最高的碳减排潜力。梯次利用是指电池本身并没有损坏，但由于衰减（容量在80%以下）不足以继续支持电动汽车使用，可以退而求其次，在基本同级或降级应用在电力储能、通讯基站后备电源等场景中。在锂电池的回收过程中，应遵循先梯次利用、再回收的原则。通过LCA结果，白皮书从能源结构、电池设计及包装、电池回收等方面给出减排建议。白皮书指出，电池整个生命周期主要的能源消耗来自于电力，电力的碳排放也将显著影响电池生产的整个生命周期碳排放结果。使用绿电能够显著降低电池碳足迹。相较于传统电力排放因子，由于绿电完全由可再生能源生产，其排放因子几乎为0。
值得注意的是，由于国家间绿色电力互认体系尚未形成，当国际交易涉及产品碳足迹时，不同国家和机构对于企业生产使用绿色电力的认定标准不一致。根据欧盟委员会针对欧盟电池法案发布的动力电池碳足迹计算规则，对于欧盟外生产的产品，不认可绿证，仅认可绿电直供（不经过主网输送）。
按外形封装材料的不同，电池可以分为圆柱型电池、方壳电池、软包型电池以及棱柱形电池。白皮书指出，电池设计和包装也会对碳足迹产生影响。
例如，棱柱形电池的设计结构，可以增大电芯的容量，延长电池的使用寿命。但是，从收集到的数据显示，棱柱形电池产生的碳排放是圆柱形电池设计的两倍左右。具体而言，圆柱形设计的电池电芯的平均碳足迹结果为51.7 kgCO2-eq/kWh，棱柱形电池设计的结果为114.4kgCO2-eq/kWh23。
白皮书指出，提高电池的回收率，能够有效降低电池生产带来的碳排放。使用回收技术、再生材料可以不同程度地减少动力电池生产阶段的污染物排放，可以使锂离子电池生产阶段的碳排放下降。
白皮书研究结果得出，在回收阶段，负碳排放表明对电池总碳排放产生了改善效果，绝对值越大则对生产阶段环境影响的减少越显著。不同的回收技术对电池在生产阶段的环境影响消减程度各有不同。
总的来说，采用绿电、严格的回收要求对减少电池的碳排放起到了积极的作用。未来在更清洁的电力结构和更加完善的回收政策驱动下，电池生产将更加环保和可持续。（如下图）
白皮书中也列举了动力电池企业的减碳路径，具体行动包括提高绿电使用比例、提高循环材料使用比例、推行绿色采购以及扩展电池梯次利用的应用场景等。
下载地址：
动力电池碳足迹及低碳循环白皮书-CN.pdf