“从全生命周期来看,一辆中型电动汽车的排放水平约等于同等内燃机汽车的一半。因此,降低电动汽车全生命周期温室气体排放量十分重要。”国际能源署近日发布《动力电池供应链可持续》报告(以下简称“报告”)称,加强动力电池生产过程以及供应链排放管控,对降低电动汽车全生命周期排放量起到重要作用,而加强电池原材料回收力度、进一步优化动力电池生产流程,将成为提高动力电池可持续性的有力手段。
■ 排放下降空间较大
报告指出,虽然与传统内燃机汽车、插电式混合动力汽车以及混合动力汽车相比,纯电电动汽车减排效应十分明显,但汽车排放情况与车辆大小、电网绿色程度、消费者驾驶习惯、动力电池生产方式等环节息息相关。例如,生产和运行过程中,尺寸相对较小的汽车温室气体排放量可能较少。
市场研究机构彭博新能源财经也测算指出,在所有分析案例中,新能源汽车全生命周期排放量低于燃油车,低多少取决于新能源汽车的行驶里程和充电电网的清洁程度。而纯电动汽车制造过程中的排放量取决于电池电芯生产和材料精炼。
通过对各环节实施减排措施,国际能源署认为,电动汽车全生命周期排放量有较大下降空间。一方面,各国电网绿色化程度一定程度上决定了动力电池生产制造乃至充电使用过程中的排放水平,提高电网可再生能源发电占比或是一大解决途径。另一方面,动力电池生产原理同样影响排放情况,以锂钴镍等原材料为代表的三元锂电池,从原材料获取方面就有相对较高的温室气体排放,对比之下,成本相对较低的磷酸铁锂电池呈现出更加环保的特性。
■ 亟需促进可持续性
要降低动力电池排放量、提高电池可持续性,国际能源署强调应“对症下药”,根据生产、使用、回收等情况实施减排措施。
对于磷酸铁锂电池来说,报告指出,生产阶段在全生命周期排放占比最高,要降低温室气体排放量,应更多关注电池生产过程中使用的电力,推动工业流程的电气化水平,同时使用绿色低碳电力。而对于三元电池来说,则应更多关注上游矿产开发过程中的碳排放强度,在开采过程中尽可能降低碳排放量,更多使用回收金属,促进循环利用。
实际上,在国际能源署看来,建立完善的动力电池回收利用体系,对提升整个产业资源利用率水平、减少全生命周期碳排放十分重要。未来10年,动力电池原材料回收将是提高电池供应链韧性的重要手段,预测认为,到2050年,随着报废电池数量增长,回收的锂和镍有望满足全球约25%的锂镍需求,以及约40%的钴需求。
对此,国际能源署建议,各国政府在建立电池产业链过程中,应考虑可持续性,尽量减少电池工业对环境的不利影响。例如,在电池生产环节同时配套建设回收处理相关基础设施,不仅可以收集生产过程中的废料,还能摊薄生产成本,减少对周遭环境的影响。同时,报告强调,对于动力电池产业,系统透明度、可追溯性以及ESG相关标准的遵守也都是保障电池可持续性的关键所在。
■ 回收产能日益增高
从市场情况来看,今年以来,全球动力电池回收产能已提高,欧美国家明显加快产业布局,中国更是持续引领产业发展。报告数据显示,目前,全球约有80%的电池预处理产能在中国,同时,中国还包揽了原材料回收产能的85%左右。截至2023年末,中国新能源汽车保有量已达到2041万辆,动力电池回收也随之呈现逐年递增态势。
另外,今年9月,由保时捷支持的初创公司Cylib宣布,将在德国新建一座大型电池回收工厂,每年回收产能预计将达3万吨左右。近期,日本汽车制造商丰田则获得来自美国能源部450万美元的资金支持,用于推进可持续电动汽车电池技术的发展。
报告指出,在政策支持下,北美、欧洲等地区电池回收力度未来有望加强,到2030年前,北美和欧洲的电池回收产能有望占全球总量的10%和5%,同时,韩国、印度也开启了动力电池回收布局。随着全球动力电池回收产能扩张提速,到2030年,回收来源将呈现更加多元化趋势,中国回收产能预计将占到全球的80%左右,北美、欧洲、东南亚等地区也将形成一定规模的回收市场。