周锋华 刘国荣
(威凯检测技术有限公司 广州 510663)
电池是现代科技发展中至关重要的一部分,广泛应用于电动汽车、储能设备、移动通讯设备等领域。随着气候变化和环保意识的不断提高,电动汽车和可再生能源的市场需求不断增长,到 2030 年对电池的需求将比现在高14 倍。尽管电动车相较于传统燃油车,在行驶过程中并不会产生尾气污染。但电动车的电池在其生产和制造过程伴随着大量能源消耗(占新能源车一半的碳排放)。以一款汽车为例,生产制造过程中,燃油版的碳排放量为14 t 二氧化碳当量,电动版的碳排放是24 t。后者的碳排放大部分来自动力电池,因此减排需要额外关注动力电池的生产制造过程。欧盟作为全球最大的电动汽车市场之一,也在积极推动电动汽车和可再生能源的发展。为了促进电动汽车和可再生能源市场的发展,欧盟制定了一系列电池法规,以加强电池的环保性、安全性和可靠性。这些法规将对全球电池产业产生深远影响,包括中国电池产业。本文旨在探讨欧盟电池法规对中国电池产业的影响及其应对策略。
欧盟电池法规旨在促进电动汽车和可再生能源的发展,同时推动欧盟实现碳中和目标。欧盟新能源战略目标以两个文件为基础,其一是 “欧洲绿色协议”,该协议预计,到 2050 年,欧洲将成为全球首个碳中和地区。其二是首部《欧洲气候法》草案,该草案进一步勾勒出了欧盟在气候问题上的行动路线图和政策框架。
首先,欧盟电池法规着重推动可持续电池的生产和使用。可持续电池是指能够使用可再生能源进行生产和回收的电池。欧盟要求生产商必须在电池生产中使用可再生能源,并在电池回收过程中实现高效回收和再利用。这些要求将促进欧盟电池产业的可持续发展,并提高欧盟在环保领域的竞争力。
其次,欧盟电池法规还要求加速电动汽车和可再生能源的发展。为了实现这一目标,欧盟将推出一系列措施,包括建立充电基础设施、鼓励电动汽车的销售、推广可再生能源的使用等。这些措施将促进电动汽车和可再生能源的市场需求,并推动欧盟实现碳中和目标
最后,欧盟电池法规旨在推动欧盟实现碳中和目标。为了实现这一目标,欧盟将采取一系列措施,包括减少化石燃料的使用、推广可再生能源的使用、提高能效等。这些措施将有助于减少碳排放,缓解气候变化。
2022 年2 月10 日, 欧盟委员会提出的欧盟电池法规在欧洲议会环境、公共卫生和食品安全委员会(ENVI)投票通过。该法案要求所有进入欧盟市场的电池包括在欧盟本土生产的电池都必须遵守电池新规。2022 年12月9 日,欧盟委员会要求投放到欧盟市场的所有电池应具可持续性、循环性和安全性。该法规旨在通过针对电池生命周期的所有阶段,从设计到废物处理,为电池行业创造循环经济。法规生效18 个月或者执行法案生效12 个月后,按最长的时间计算,只有声明了碳足迹的可充电工业电池及电动汽车电池才能投放市场。欧盟新电池法规主要有以下几个特点:
1)管理对象:新电池法规包含了5 类电池
①“便携式电池”是指密封的、重量低于或等于5 kg、不是专门为工业目的设计的、不是电动汽车电池,也不是轻型运输工具电池,也不是汽车SLI 电池;
②“LMT 电池”或“轻型运输工具电池”是指任何密封且重量低于或等于25 kg 的电池,可以由电动机单独或由电机和人力的组合提供动力,包括(欧盟)第168/2013 号条例意义上的L 类类型批准的车辆,并且不是电动汽车电池;
③“汽车SLI 电池”是指仅用于为汽车起动器、照明或点火电源供电的任何电池,也可以用于车辆、其他的运输工具或机械辅助和备用目的电池;
④“工业电池”是指专为工业用途设计的任何电池,或在准备重新使用或再利用后设计用于工业用途的任何电池,以及重量超过5 kg 的任何其他电池,不包括便携式LMT 电池、电动汽车电池和汽车SLI 电池;
⑤“电动汽车电池”或“EV”是指专门设计用于为(欧盟)第2018/858 号条例意义上的M、N 和O 类公路运输提供牵引力的混合动力和或电动汽车的任何电池,或任何重量超过25 kg 的电池,旨在为(欧盟)第168/2013号条例意义上的L 类车辆提供牵引力;
2)电池健康数据管理
在原来只对工业电池和电动汽车电池有要求的基础上,对固定储能电池新增了具备电池管理系统的要求,包含附件七规定用于确定电池健康、安全状态和预期寿命的参数数据。
1.2.1 电池碳足迹声明和标签要求
法规要求,法规生效48 个月或者执行法案生效18个月后,按最长的计算,所有电池都应贴上标签,其中包含附件六A 部分规定的电池的一般信息:①制造商的名称、注册商品名称或商标标识;②允许的电池或其他元件的电池类型、批次或序列号;③电池型号标识符;④制造日期;⑤投放市场的日期;⑥制造地点和制造日期(月份和年份);⑦重量;⑧化学;⑨电池中除汞、镉或铅以外的危险物质;⑩电池中包含的关键原材料;
可用的灭火剂。一些其他的电池要按照相应的规定标识相关的信息。自法规生效24 个月后,所有电池应按照附件六B 部分规定的要求标有“单独收集”的符号。该符号应覆盖电池最大侧面至少3 %的面积,不得小于0.5×0.5 cm,也不得大于5×5 cm。对于圆柱形电池,该符号应至少覆盖电池表面积的1.5 %,最大尺寸应为5×5 cm。如果电池的尺寸小于符号小于0.5×0.5 cm,则电池不需要标记,但根据上一分段,应根据附件六B 部分规定的要求,在包装和电池随附的文件中打印至少为1×1 cm 的符号。
1.2.2 有害物质要求
自法规生效24 个月后,所有含有超过0.000 5 %汞或超过0.002 %镉或超过0.004 %铅的电池,应标有相关金属的化学符号:汞、镉或铅。指示重金属含量的符号应印在附件六B 部分所示符号下方,并应覆盖至少为该符号大小的四分之一的区域。
1.2.3 二维码的要求:
从法规生效后48 个月起,所有电池都应按照附件六C 部分标有二维码。二维码应提供相应电池型号的以下信息:适用于所有工业电池和容量2 kW·h 以上的LMT电池以上电动汽车电池,二维码的信息应能链接到附录十三A 部分电子交换系统中有关该型号的信息。
整体来看,法规对电池回收利用提出更高要求,涉及出口欧盟的电池产业链上下游企业需要提早布局以应对相关法规要求。此外,法规针对电池再生材料使用、电池健康状态数据共享、绿色低碳回收利用技术使用、碳排放核算等方面提出具体要求,强化全生命周期管控,其管理溢出效应对全球电池产业链的循环经济发展具有深远影响,对我国电池产业也将产生深远影响。在当前我国新能源汽车及动力蓄电池产业积极参与全球市场竞争的背景下,需要从战略高度着眼电池回收利用体系建设,构建可持续竞争力。
法规的出台,我国动力电池企业生产制造的出口欧盟的动力电池产品需要明示产品的碳足迹。我国的动力电池在全球新能源汽车市场占了较大的份额,约占60 %左右,我国制造企业需要格外关注。欧盟电池法规将促使我国电池产业进行技术升级。欧盟要求生产商在电池生产中使用可再生能源,并在电池回收过程中实现高效回收和再利用。这些要求将促使我国电池企业加大技术研发力度,开发更加环保、安全、可靠的电池产品。此外,欧盟电池法规还规定了电池产品的质量标准,这将促使我国电池企业提高产品质量,提升企业竞争力
图1 电池法规流程图
其次,欧盟电池法规将改变中国电池产业的竞争格局。欧盟市场是全球最大的电动汽车市场之一,欧盟电池法规将促进欧洲本土电池企业的发展。这些企业将占据更多的市场份额,与中国电池企业竞争。同时,欧盟电池法规将推动欧洲本土电池企业在技术、质量等方面的优势,这将对中国电池企业构成挑战。
电池是整个新能源产业链中的重要组成部分,随着新能源的不断发展,蓄能电池和动力电池的需求飞速增长,一些国家纷纷将电池纳入战略规划,并制定了相关的配套法规。我国在电池技术、制造和产业链等方面布局较早,具有一定的领先优势,但在电池碳足迹核算标准与方法论方面还相当比较滞后,而欧盟电池法规来势汹汹。今年“两会”期间,全国政协委员、宁德时代董事长曾毓群建议,我国应尽快启动电池碳足迹标准和方法论研究,建立产品碳排放管理体系,参与全球碳中和规则制定,推动与欧盟建立电池碳足迹管理互认机制,这对于确保我国电池领域全球竞争力十分重要[1]。2022 年3 月7 日,中国化学与物理电源行业协会发起成立“电池行业碳排放标准工作组”,旨在应对欧盟新出台的电池法规,并迎接国内的双碳目标以及能源双控目标给电池行业企业的发展提出的高质量发展挑战。电池企业必须提前认真了解欧盟新电池法规。如果欧盟外电池制造商生产的电池不能 符合欧盟新电池法规的要求,将会面临失去巨大的欧盟市场
在采取相应措施之前,首先要对电池产品的碳足迹核算进行研究。本文以锂离子电池产品为例,在产品碳足迹核算及评价应考虑整个生命周期,包括原材料获取阶段、生产阶段、运输阶段、使用阶段和回收阶段。但是不同产品类可根据生命周期实际用能及排放情况进行取舍,选取适用阶段作为该类产品碳足迹边界,如图2 所示。
图2 电池碳足迹评价系统边界图
按照新电池法规对电池碳足迹的管控趋势,将来可能影响到整个电池产业链甚至其他相关产业。为促进我国电池产业的可持续发展,应完善我国电池生命周期碳足迹相关的政策、法规体系,推动中欧互认的碳足迹核算方法论,建立口径、标准一致的碳足迹行业数据库,形成电池行业碳足迹认证体系已经势在必行,具体建议如下:
1)完善电池产业政策顶层设计,制定电池产业链碳减排中长期发展规划,明确各阶段减排路径和目标;制定从电池原材料到回收利用全产业链碳足迹管理办法,明确企业主体责任,指导产业链实施碳减排[2]。
2)借鉴先进经验,完善我国“双碳”政策法规体系,加快我国电池碳足迹方法论研究,明确电池碳足迹核算的对象、范围和边界,建立电池产品碳排放管理体系,推动中欧建立电池产品碳足迹方法论互认。
3)建立碳足迹测量及评价标准体系,制定碳足迹核算统一标准。围绕原材料开采、制造和回收利用,建立电池全生命周期碳足迹行业数据库,支持行业内可共享碳足迹的数据获取、存储、挖掘和处理分析,为电池全产业链碳足迹评估提供科学、准确的数据基础[2]。
4)以“双碳”目标为导向,发挥中国产业链完善、应用数据丰富的优势,针对碳足迹、ESG、回收溯源、梯次利用等实际管理需求,研究设计我国电池护照,并将其作为我国电池行业全生命周期管理的数字化管理工具[3]。
新法规的实施,旨在通过构建电池回收利用体系,提高电池资源效率,减少欧盟对原材料进口的依赖,保障欧盟供应链安全稳定,并通过提升材料的回收率,把关键材料留在欧盟,是一种资源的转移方式。
应对新法规,需要我们多行业的多边合作、团结一致、上下协同。产业链头部企业需要发挥盟主引领作用,政府职能部门做好管理抓手,组织行业尽快开展相关的标准制定工作以及行业的碳排放的评估工作,统一行业评估方法,完善产业链碳足迹数据管理,提高数据质量,共同推进产业低碳发展。
总之,欧盟电池法规将对国内电池产业产生深远影响,但同时也为国内电池产业提供了发展机遇。国内电池企业应该采取相应的应对策略,加强技术创新、提升产品质量,增强企业竞争力。政府也应该加强对电池产业的支持,推动电池产业的高质量发展,为电池企业的国际竞争提供更好的支持和保障
除此之外,欧盟电池法规还将推动全球电池产业的转型升级,加速新能源汽车、储能等领域的发展。在全球经济一体化的背景下,电池企业不仅要适应欧盟电池法规的要求,还要把握全球电池产业的机遇和挑战,积极参与国际合作和竞争,推动电池产业的转型升级和高质量发展
此外,欧盟电池法规对环保也产生了积极影响。电池的生产、使用和回收都会对环境造成影响。欧盟电池法规规定了电池生产的材料、使用的物质、回收的标准和要求,有助于提高电池产业的环保水平,保护环境和人民健康
综上所述,欧盟电池法规对国内电池产业产生的影响是复杂的,既有挑战也有机遇。中国电池企业应该积极应对,提高技术创新和产品质量,拓展海外市场,加强环保,推动电池产业的高质量发展。政府也应该加大对电池产业的支持,鼓励企业加强合作和国际竞争,促进电池产业的可持续发展。