动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书

©2023 联合国全球契约组织GDIforSDG系列报告 ——践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标 动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书 知识合作伙伴 联合国全球契约组织 “企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标” （GDIforSDG）试点项目报告 知识合作伙伴 远景能源、远景智能、远景动力 参编机构 中国汽车动力电池产业创新联盟中国交通运输部科学研究院 中国机电产品进出口商会 中国化学与物理电源行业协会欧阳明高院士工作站 深圳市计量质量检测研究院（粤港澳大湾区碳足迹创新技术委员会）环球零碳 （排名不分先后） 鸣谢 在该项研究开展的过程中，多家企业为报告提供了宝贵的建议和先进案例。项目组感谢以下企业： 天齐锂业股份有限公司P 宝马集团P 宁德时代新能源科技股份有限公司P 格林美股份有限公司P P代表截至2023年10月31日，该企业为联合国全球契约组织成员。 SBTi代表截至2023年10月31日，该企业的科学碳目标已获批。 1 目录 企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标 背景介绍1.1新能源汽车增长带动动力电池产量激增5 1.2政策及市场双轮驱动，电池碳足迹正逐渐成为全球贸易的焦点之一8 1.3电池回收关注度日渐高涨9 1.4研究目的及意义10 电池特性与制造工艺2.1电池性能比较12 2.2工艺流程13 2.3电池各部件质量占比14 电池全生命周期评价方法 3.1全生命周期评价方法介绍16 3.2电池生命周期阶段介绍18 3.3全生命周期评估界限与范围20 3.4数据来源21 电池生命周期碳排放分析 4.1电池包碳足迹分析23 4.1.1不同技术类型电池包跨期碳足迹比较23 4.1.2不同技术类型电池包跨生命周期阶段碳足迹比较24 4.2电池电芯碳排热点分析26 4.2.1正极26 4.2.2负极28 电池碳减排潜力探索 5.1能源结构31 5.2电池设计及包装32 5.3技术路径34 5.4电池回收35 5.4.1回收方法及流程35 5.4.2回收方式碳排放评价39 5.4.3企业回收行动40 5.5企业案例44 总结与建议 6.1总结47 6.2建议48 发展形势与展望 7.1新能源汽车碳中和发展目标明确，动力电池碳足迹管理与碳减排是当前关键任务之一50 7.2政府和企业亟需构建碳足迹管理体系，相关核算标准、方法论等跨国互认也是未来趋势50 7.3跨国头部企业挑战与机遇并存，新型商业合作新模式或随之出现52 联合国可持续发展17项目标联合国全球契约十项原则 企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标 当前，地缘政治冲突频现，不确定性持续上升，联合国呼吁各国以气候等迫在眉睫的全球性问题为突破口，加强国际合作（联合国事务，2021）。在此背景下，中国国家主席习近平于2021年9月21日在第七十六届联合国大会一般性辩论上提出全球发展倡议，为推动国际社会形成合力，破解发展赤字难题，实现联合国2030年可持续发展议程贡献中国方案和中国智慧。全球发展倡议就减贫、粮食安全、抗疫和疫苗、发展筹资、气候变化和绿色发展、工业化、数字经济、数字时代互联互通等八大重点领域提出合作设想和方案（中国外交部，2022）。100多个来自欧盟、东南亚国家联盟和非洲联盟的国家表示支持全球发展倡议，五大洲50多个国家加入了“全球发展倡议之友小组”（中国外交部，2022）。全球发展倡议得到了联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯，以及包括联合国全球契约组织、联合国开发计划署、联合国经济和社会事务部、联合国粮食及农业组织、联合国工业发展组织等在内的联合国机构的支持（中国外交部，2022）。联合国秘书长古特雷斯在于2022年5月9日在纽约联合国总部举行的“全球发展倡议之友小组”高级别视频会议上发表视频致辞时说：“我们正快速接近实现可持续发展目标进程的中间点，但却遭遇挫折，我们必须也能够做得更好。”他认为，围绕全球发展倡议开展的讨论可以带来显著变化，促进各国在发展领域取得进展。中国政府将落实全球发展倡议的重要举措包括创设“全球发展和南南合作基金”，加大对中国—联合国和平与发展基金的投入，成立全球发展促进中心等（中国外交部，2022）。 气候变化和绿色发展是全球发展倡议八大重点领域之一，直接影响人类赖以生存和发展的基本要素，如粮食安全和住房安全等。在全球开展跨部门跨行业气候合作有助于大力推动构建更美好的社会。 联合国全球契约组织于2022年6月在联合国全球契约组织领导人峰会期间面向全球官方发布了《中国战略》，确定了七大重点工作领域，包括应对气候变化、缩小不平等、促进体面劳动、集体行动反对腐败、支持参与“一带一路”倡议的企业加速实现可持续发展目标、通过中非企业可持续发展合作加强“南南合作”、依托“全球发展倡议”促进商业创新和可持续发展目标伙伴关系。与此同时，中国战略确定的多项举措将更好、更快地帮助中国企业在实现零碳、公正转型、可持续供应链等诸多方面形成积极的集体影响力，从而加速推动《巴黎协定》和《2030可持续发展议程》在中国和全球的落实。联合国全球契约组织于2022年发起“企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标”（GDIforSDG）试点项目，旨在通过搭建跨部门合作伙伴关系，采取全价值链思维，促成不同行业部门之间的相互协作以及资源和能力整合，探索和落地在环境气候和财务两个维度均可持续的商业模式，从项目落地、思想引领、活动对话等多个维度，加速探索、实践和推广涵盖零碳转型、减塑行动、循环经济、海洋生态、产业创新等全球性议题的解决方案。2022年11月5日，在第五届虹桥国际经济论坛“践行全球发展倡议，建设世界一流企业”平行论坛上，联合国全球契约组织正式发起GDIforSDG一期试点项目，旨在“携手缓解海洋塑料污染，团结助力低碳经济转型”，并从循环塑料的跨行业商业再利用和社会全域回收体系两个方向同时推进。13家创始成员包括：3M、阿里巴巴、中国节能环保集团、厦门航空、达能、荣耀、联想、美宝国际、诺维信、百事、康师傅控股、陶朗和国际竹藤组织。随后，安踏、太平洋财险等企业也相继加入。GDIforSDG一期试点项目将持续向多领域、多区域深入推进，务实落地更多的基于创新的跨行业合作成果落地。 2023年8月，联合国全球契约组织启动GDIforSDG二期试点项目，携手企业、政府、智库等在内的多相关方推动新能源动力电池循环经济发展，并于9月14日在中国辽宁省沈阳市召开首次项目研讨会。在应对气候危机的进程中，交通运输部门是温室气体排放的最大来源之一。值得欣慰的是，电动汽车产业在全球范围内蓬勃发展，并被视为解决温室气体排放增加问题的重要方案之一。就全球范围而言，电动汽车在中国、欧洲和美国等主要市场起步较早，发展迅猛，这将为广大发展中国家更广泛地采用电动汽车提供了强有力的经济案例参考。同时，电动汽车行业将在新兴市场释放更大的发展潜力，这将不仅仅体现在环境和气候层面，还涵盖经济与社会维度，比如：提供更多的新型就业机会、激发传统产业创新、加速基础设施建设进程等等。由此可见，电动汽车行业的绿色、低碳及韧性发展对于加速推动2030可持续发展议程以及实现《巴黎协定》目标十分重要。 该白皮书报告将聚焦新能源动力电池行业全价值链上的多重利益相关方以及其行动实践，从全生命周期角度对动力电池的回收、再利用和处置进行分析研究，并通过企业案例为企业和相关方提供实践参考，从而推动低碳循环经济的可持续发展。企业通过践行全球发展倡议，以务实行动为导向，创新为驱动力，携手推动气候行动和绿色发展，并为可持续发展目标（SDGs）的加速实现作出积极贡献。联合国全球契约组织作为世界上最大的推进企业可持续发展的国际组织，将持续团结全球企业，发挥引领作用，动员更多的不同行业企业参与GDIforSDG项目中来，积极推动2030可持续发展议程。 背景介绍 4 背景介绍电池特性与制造工艺电池全生命周期 评价方法 电池生命周期碳排放分析 电池碳减排潜力探索 总结与建议 发展形势与展望 1.1 新能源汽车增长 交通运输是全球空气污染的主要来源之一。根据国际能源署（IEA）数据，交通运输使用的能源91%来自石化产品，其消耗产生尾气污染，造成大量的二氧化碳（CO2）排放。2021年交通运输产生的CO增长至77亿吨，约占全球CO排放总量的21%1。 2 2 带动动力电池产量激增 交通运输部门脱碳，对于实现《巴黎协定》提出的温控目标十分重要。通过大力推广电能驱动的电动汽车，替代传统内燃机为驱动的燃油车可有效减少交通运输产生的CO2排放。 以电动汽车为主的新能源汽车已成为世界各国汽车产业发展的趋势，各国正大力发展电动汽车，以迅速推动交通系统向清洁交通系统转变。全球电动车销售量呈现高速增长态势，2022年全球电动汽车总数达到2600万辆，与2021年相比增长了60%2（见图1）。欧洲新能源车也呈现快速增长的趋势。根据欧洲汽车制造商协会（ACEA）的数据，2020年欧洲新能源汽车销量达到了137.4万辆，同比增长117%。中国新能源汽车市场总量居于国际领先地位，自2015年起保有量保持全球第一，2022年中国新能源汽车保有量约1310万辆，占汽车总量的4.10%3。 插电式混动和纯电动汽车保有量（百万辆）来源：IEA4（图1） 30 中国欧洲美国其他 20 10 0 2010201120122013201420152016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 1“Transport”(Paris:IEA,2022),https://www.iea.org/re-ports/transport. 2RolandIrle,“GlobalEVSalesfor2022,”accessedMarch2,2023,https://www.ev-volumes.com/. 动力电池作为新能源汽车的核心部件，在新能源汽车发展过程中起到关键性作用。在交通部门电气化转型，新能源汽车增速迅猛的情况下，全球对动力电池的需求也在逐步攀升。根据Statista预测 （如图2），预计2050年动力电池需求量将达到6530吉瓦时（GWh），约为2020年的600倍。 3经济参考报,“2022年我国新能源汽车保有量同比增长近七成,”n.d.,http://www.jjckb.cn/2023-01/12/c_1310689914.htm. 4“GlobalEVOutlook2023”(IEA,n.d.),https://iea.blob.core.win-dows.net/assets/dacf14d2-eabc- 498a-8263-9f97fd5dc327/GEVO2023.pdf. 背景介绍 电池特性与制造工艺 电池全生命周期 电池生命周期 电池碳减排 总结与建议 发展形势与展望 评价方法 碳排放分析 潜力探索 2020-2050年全球电动汽车电池需求预测5（图2） 7000 6000 5000 电池需求︵ 4000 GWh 3000 ︶ 2000 1000 0 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 中国是动力电池生产制造大国。自2014年全球新能源汽车进入快速发展阶段以来，中国动力电池行业出货量高速增长。据锂电行业研究机构高工产研锂电研究所（GGII）数据显示，2022年中国动力电池出货量480GWh，同比增长超1倍6。中国动力电池的装车量近年来也呈现出逐步提升的趋势 ，2021年达到154.5GWh7。 5“Statista,2021,ForecastedDemandforElectricVehicleBatteriesWorldwidefrom2020to2050,”accessedDecember12,2022,https://www.statista.com/statistics/1129463/forecasted-elec-tric-vehicle-battery-demand-worldwide/.