《ESG Weekly》:动力电池企业自身如何刮起“绿色风暴”?
原创
2024-04-12 10:00 星期五
科创板日报记者 万静波
①2019年度诺贝尔化学奖,颁给了德州大学奥斯汀分校的约翰B古迪纳等三位教授,以表彰他们在锂离子电池研究方面的贡献;
②不过,电池行业的发展,其实也遭遇了多种挑战;
③在动力电池的生产制造阶段,特别是在正负极材料生产和电池组装等环节,所产生的碳排放同样不容忽视。

《科创板日报》4月12日讯(研究员 金博) 科技进步,正极大地造福人类。如果数算20世纪最伟大的发明之一,锂离子电池应该是其中一项。

锂电池的应用历史并不久远。直到1990年代,锂电池才首次实现商品化。不过,因其具有的能量储备大、循环寿命长、无记忆性以及自放电率低等独特优势,被很快应用于人类社会生活的方方面面。

其最著名的早期应用之一,是2004年美国发射的两颗火星探测漫游者“勇气号”和“机遇号”,“勇气号”探测器工作了7年,“机遇号”探测器更长达15年。太阳能电池板和锂离子电池的,是它们长期服役的电力源泉。

2019年10月,瑞典皇家科学院颁发当年度诺贝尔化学奖给美国德州大学奥斯汀分校的约翰B古迪纳(John .B. Goodenough)等三位教授,以表彰他们在锂离子电池研究方面的卓越贡献。

三人的联袂获奖是一种荣誉象征,表明锂离子电池技术在推动人类科技进步中起到的作用,已得到国际科学界同仁的公认。

近十年来,锂电池更被应用到一个宽广的新天地:以特斯拉等为代表的电动新能源汽车,开始狂飙突进。在全世界都鼓励节能减排的双碳背景下,电动交通领域(电动汽车、电动自行车、电动船舶、电动轨道)都将获得长足发展,这为锂电池行业带来了更大的增长空间。

由于锂电池在人类社会的广泛应用,电气化得到普及,理论上说,石油和燃气等化石能源的用量会有所减少,这样看,锂电池也在为抑制全球气候变暖、实现社会可持续发展作出贡献。

此外,制造锂电池所用材料的主要物质,是锂、碳、锰、镍、钴,不使用镉、铅、汞等,对环境负荷小。

不过,锂电池行业的发展,其实也遭遇了多种挑战。其中一个,或许令人尴尬:尽管新能源电动汽车被广泛认为是低碳出行的优选方案,但实际情况表明,至少在动力电池的生产制造阶段,特别是在正负极材料生产和电池组装等环节,所产生的碳排放同样不容忽视。其可能的后果是:新能源电动汽车在其全生命周期内的碳排放总量,相较于传统燃油车更高。

如何逾越挑战,通过技术创新和政策约束等,帮助动力电池行业在减碳之路上走得更远,正成为政府、学者、电池企业方亟待解决的共同课题。

动力电池产业如何发挥减碳作用?

在全球各国都在响应环保需求、中国政府也制定了“双碳”目标的大背景下,新能源汽车产业,正在引起一场“绿色风暴”。作为连结能源、交通与制造业三大支柱领域的枢纽,动力电池,在新能源汽车降碳减排事业中扮演着核心角色。

在全球动力电池行业,中国目前处于相对领先位置。国内已出现一些市场份额较大的动力电池企业,如宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、欣旺达、孚能科技等。其中,宁德时代在全球市场占据了第一位置。据第三方统计数据,2022年,宁德时代的市场份额占到了全球的37%,国内市场的接近一半。

为应对动力电池生产本身引发的减碳课题这一挑战,宁德时代和比亚迪等主流动力电池企业,已在积极研究全链条的低碳化转型。

其中,宁德时代正打造全球首座电池零碳工厂,在产品的全生命周期碳中和路径上展开探索,包括对上游供应商进行碳足迹教育,构建详尽的产品碳足迹核算模型等。同样,比亚迪也在碳中和研究上有所建树,全力启动了“零碳园区”建设项目。这充分展现出中国主流动力电池企业,在推动全产业链低碳发展上的决心。

不过,这也反映出一个迫在眉睫的市场压力:目前,多个国家对动力电池的碳足迹管理提出了严格要求。欧盟就规定,入市电池必须公示碳足迹;欧盟即将实施的碳边境调整机制,则意味着高碳产品可能面临额外的碳关税;此外,欧美国家的绿色采购政策,也要求供应商披露产品的环境影响。这些要求,对中国锂电池企业出海已构成实质性风险,也使得进行碳足迹管理,成为电池企业参与全球竞争的基础条件。

目前来看,为克服动力电池行业的减排低碳压力,真正确保电动汽车的绿色属性,学术界和企业界已经形成了如下共识:

一、电池企业需从原料选择和生产工艺入手,倡导采用低碳、甚至零碳的原材料和生产方式;

二、强化动力电池的回收与循环利用。电池回收不仅能有效降碳,还蕴含显著的经济效益,例如稀有金属资源的可持续循环使用;

三、考虑到电动汽车在充电阶段的碳排放问题,优化电力结构、提高可再生能源比例,同样是必经之途。

具体到电池企业,目前行业已经形成共识,即应积极构筑零碳产业链,通过技术创新和产业链优化,围绕碳减排开展多维度的工作,其中包括:

精确核算碳排放:通过精确计算电池产品全生命周期内的碳排放情况,明晰减排目标;

细化减排措施:在生产、制造、材料采购等环节实施具体减排行动,如改良工艺、提升能源利用效率、采用低碳原材料等;

绿色电力采购:优先选择和使用风能、太阳能等可再生能源,替代高碳电力,抵消生产环节碳排放;

信息披露与国际合作:及时与国内外监管机构、客户及相关方沟通碳减排成果,积极参与国际碳排放标准的制定与交流合作。

尽管电池行业已形成这些共识,但在具体实践中,仍要面临复杂的多重挑战:

随着新能源汽车市场需求增加,带来的锂电池原材料价格波动剧烈;加之全球优质锂矿资源分布不均及进口依赖,造成电池成本压力增大,增加了企业减排降本的难度;此外,在我国,动力电池产业在碳排放管理上还面临政策不明晰、标准不统一、国际数据接轨难等一系列问题;同时,国内对于碳标签、碳护照等制度的建设和管控,还有待加强。

这些因素,在一定程度上,都影响了企业在碳管理上的积极性和执行效果。

总结来看,在电池行业追求低碳转型的进程中,需要共同克服技术难题、政策不确定性、国际互认机制缺乏等重重难关,要通过政府、行业协会和企业的共同努力,借助技术创新、政策引导和国际合作等手段,破解行业的共同挑战。

中国动力电池企业的探索实践

为了解国内动力电池企业在减碳节能方面的情况,《科创板日报》研究员从科创板相关上市公司中,挑出派能科技和珠海冠宇两家企业进行案例研究,通过公司官网、公开发布的ESG报告等,看看其实际操作状况。

其中派能科技位于上海,2009年成立,2020年作为“储能第一股”在科创板上市,专注于锂电池储能产品开发和应用,提供锂电池储能系统综合解决方案。

珠海冠宇成立于2007年,拥有珠海、重庆、嘉兴三个生产基地,2021年10月在科创板上市,是头部的消费类聚合物软包锂离子电池供应商。

总的来看,这两家上市公司都采取了一些积极举措:

比如派能科技在践行绿色发展战略上表现积极,对其所有运营点的碳排放进行了全面盘点,并按照ISO 14064-1:2018标准,实施了温室气体管理体系。2022年的数据显示,派能科技自身的运营碳排放约为8.77万吨,占比11.96%,而价值链碳排放则达到了约64.56万吨,占比88.04%。为降低碳排放,派能科技采取了一系列减排行动,如增加电动叉车使用以提高运营效能,以及对储能产品产线进行升级,减少对外部工厂的依赖,降低运输环节的碳排放。

派能科技还注重能源和碳排放精细化管理,通过建立管理制度,确保资源、能源消耗和温室气体排放得到有效控制。同时,依靠自主研发的电芯、模组、电池管理系统和能量管理系统,提供一体化储能解决方案,这些方案具有长寿命循环、高安全性以及智能管理等特点,有助于在应用层面上减少碳排放。

珠海冠宇也采取了一系列实质性减排措施。例如,通过高效制冷机房和水蓄冷站的应用,有效降低用电量及碳排放。在能源管理方面,珠海冠宇逐步调整能源结构,减少化石燃料使用,扩大可再生能源利用,已搭建起数字化能源管理平台,实时监测和优化能源消耗。此外,该公司还在持续推进涵盖储能站、光伏发电、核能供热、能源回收等多领域的节能减排项目,以及成功实施空压机余热回收项目。

这两家公司的探索,看似个例,其实也揭示了电池企业在碳减排实践中的通用关键因素:一是制定并执行严谨的碳排放管理体系;二是依托技术创新,改进工艺流程和产品设计,降低全生命周期碳排放;三是主动调整能源结构,充分利用可再生能源;四是重视废旧电池回收利用,形成闭环管理,降低资源损耗和碳排放

客观来说,他们的减排实践,为业界探索低碳转型,提供了宝贵的经验借鉴。

谁能率先实现动力电池的零碳化,谁就能在全球市场竞争中占据更有利位置。对中国电池企业来说,这一零碳目标,也许已不仅是未雨绸缪的压力和挑战,更是中国企业先行一步、造福和谐人居社会的责任和动力。

【关于景赋】

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