18650/21700鋰電池  攝影/電池百人會  于清教

我國動力電池產業(yè)鏈正在醞釀一場“零碳革命”，先行者已高舉旗幟行動起來。

華友鈷業(yè)成都巴莫公司通過零碳正極材料工廠認證、寧德時代在四川宜賓建成零碳工廠、遠景動力在鄂爾多斯創(chuàng)設零碳產業(yè)園……從上游原材料到動力電池生產，“零碳”帶來的不僅是熱度和呼聲，更是由表及里對產業(yè)鏈轉型升級的推動。零碳愿景和戰(zhàn)略的提出與實施，將推動動力電池產業(yè)鏈從材料端、設備端、到生產制造等各環(huán)節(jié)的大革新，未來幾年會是重要的“窗口期”。

市場倒逼發(fā)力 產業(yè)鏈興起“零碳”風

發(fā)展新能源汽車是交通運輸行業(yè)減碳減排的重要途徑之一，而對于不同類型的車輛，關鍵環(huán)節(jié)各有側重。純電動汽車的減碳減排，需重點抓動力電池生產。

經測算，現(xiàn)階段1kWh三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池生產所需能耗分別為82.91kWh和85.78kWh，折算碳排放量分別為5.06萬噸/GWh和5.23萬噸/GWh，主要集中在正極材料、負極材料和電池生產環(huán)節(jié)，三者合計占比接近90％。因此，動力電池產業(yè)會是碳中和的先鋒，同時也將首先直面變革。

“動力電池產業(yè)鏈‘零碳’的興起，源于全球碳中和趨勢下，歐盟要實施的《歐盟電池法規(guī)》以及碳邊境調節(jié)機制（CBAM，碳關稅）等政策法規(guī)?！?strong>TrendForce集邦咨詢分析師曾佑鵬在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，這些政策和法規(guī)要求動力電池供應鏈減排，并規(guī)定從2024年7月起，只有申報了碳足跡的動力電池才能投放到歐洲市場。

曾佑鵬強調，歐洲新能源汽車市場約占全球30%以上的份額，發(fā)展空間巨大。動力電池企業(yè)未來想進入當?shù)厥袌?，需對標歐盟的碳排放法規(guī)，否則將被拒之門外或面臨高額的碳稅。上述種種因素倒逼動力電池產業(yè)鏈上下游企業(yè)重視“零碳”制造，并且將對未來的行業(yè)格局產生較大影響。

據悉，寶馬、奔馳、大眾、沃爾沃等歐洲車企已對供應商提出要求，未來進行動力電池全生命周期的碳足跡溯源和申報，倒逼動力電池企業(yè)將碳排放管理落實到整個供應鏈。

中關村新型電池技術創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、電池百人會理事長于清教認為，基于碳中和的大背景，在頭部企業(yè)的帶動下，動力電池供應商紛紛發(fā)力搶占零碳主動權，建設零碳工廠，建立產品碳排放管理體系，同時也必將向上追溯，要求上游材料、設備等供應鏈協(xié)同發(fā)展，以實現(xiàn)動力電池全生命周期碳中和，進而推動全產業(yè)鏈的技術創(chuàng)新、工藝革新、材料耗能結構的轉變。

有行業(yè)人士表示，外部的壓力、限制、約束，客觀上賦予了中國動力電池產業(yè)鏈轉型升級的新機遇。如果能化危為機、在變局中開新局，中國制造將開啟一個偉大的新時代。

“對于制造業(yè)來講，實現(xiàn)‘零碳’不是拍腦門。動力電池實現(xiàn)‘零碳’更要經過仔細的研究和規(guī)劃，不是隨便說說?，F(xiàn)在很多企業(yè)雖已公布實現(xiàn)碳中和的時間表，但問起詳細的規(guī)劃和投入，大部分的回答都很籠統(tǒng)模糊或根本答不上來?！币晃徊辉竿嘎缎彰膭恿﹄姵仄髽I(yè)工作人員告訴記者，目前該公司正在籌劃“零碳”路徑，暫時還屬于保密項目，或今年晚些時候對外公布。

綠電應是源水 產業(yè)鏈上下游需同心協(xié)力

事實上，對于當下動力電池行業(yè)對外宣稱的“零碳”，不少行業(yè)人士認為并不準確。原因在于，動力電池生產環(huán)節(jié)的碳排放基數(shù)大，降低能耗后數(shù)值依舊較高。全國乘用車市場信息聯(lián)席會秘書長崔東樹向記者直言：“動力電池目前實現(xiàn)零排放完全不可能?！痹谒磥恚瑒恿﹄姵貙崿F(xiàn)“零碳”，需從采礦環(huán)節(jié)就進行碳足跡的追蹤，確保產品生產每個環(huán)節(jié)的碳排放都可追蹤、可溯源、可計算、可量化，這意味著動力電池產業(yè)鏈上下游必須同心協(xié)力。

伊維經濟研究院研究部總經理吳輝在接受記者采訪時也表示，現(xiàn)在我國電力結構中，火電的占比較高，不可能實現(xiàn)“零碳”。再加上動力電池上游的各級供應商也要實現(xiàn)“零碳”，存在極大挑戰(zhàn)。在他看來，現(xiàn)在零碳正極材料工廠、零碳工廠、零碳產業(yè)園等都是局部或在示范園區(qū)內實現(xiàn)了“零碳”，是小范圍內的零碳?！啊闾肌膶崿F(xiàn)是整個動力電池行業(yè)的事情，依賴于我國電力結構中綠電占比的提升?！眳禽x稱。

有鑒于此，發(fā)展綠電成為了題中應有之義。賽迪智庫安全產業(yè)所與世界工業(yè)研究所合作編譯的研究報告——《開拓進?。毫闾计嚨牟牧厦撎贾贰诽岬?，電池減排模型的重點是活性材料（包括陽極和陰極）生產和電池包生產。因此，脫碳有兩個切入點：一是使用低碳供電，具體做法是把生產場所轉移到低碳電網的所在地。通過轉移，預計每輛汽車可減排1.5~1.8噸二氧化碳，降低到只有目前排放量的一半；二是把高排放生產流程變成低碳供電模式。

遠景動力執(zhí)行董事、中國區(qū)總裁趙衛(wèi)軍指出：“無論動力電池本身，還是上游產業(yè)鏈，實現(xiàn)‘零碳’的核心都是解決能源端的‘零碳’?！睋?，這也是遠景動力在鄂爾多斯建立零碳電池產業(yè)園的原因，當?shù)仫L光綜合能源富集，能夠實現(xiàn)能源供給側的“零碳”。

從源頭來看，動力電池工廠的選址變得無比重要。比如，寧德時代位于四川宜賓的“零碳工廠”，地處云貴川三省結合部，金沙江、岷江、長江橫貫市境北部，自然環(huán)境優(yōu)越，水資源豐富。據寧德時代相關負責人介紹，這樣得天獨厚的地理位置，使寧德時代宜賓工廠80%以上能源來自于可再生能源水電，每年可減少40萬噸碳排放。

而根據遠景動力給出的零碳實現(xiàn)路徑：一方面是自身的減排，另一方面是幫助供應鏈減排，整體降低電池的能耗。而在減排手段應用后，還會有一些殘余的碳排放，則通過在吉林、遼遠等地開發(fā)的森林碳匯抵消掉，最后實現(xiàn)電池的零排放。

“考慮到動力電池產業(yè)鏈非常長，需要行業(yè)協(xié)同發(fā)力才能達到最佳效果，這就需要時間。憑一家企業(yè)或幾家企業(yè)的力量不可能實現(xiàn)產業(yè)零碳發(fā)展。”吳輝說。即使動力電池工廠實現(xiàn)了“零碳”，還需要保證其上游各家供應鏈也是“零碳”。換言之，動力電池企業(yè)不能“自掃門前雪”，還要清除“他人瓦上霜”。記者了解到，很多上游材料供應商向遠景動力尋求幫助，想在零碳產業(yè)園內實現(xiàn)“零碳”。這對動力電池企業(yè)管理上游供應鏈也提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

推動技術革新 實現(xiàn)智能化、數(shù)字化管理賦能

綠電是實現(xiàn)動力電池零碳的基礎，能源成本占上游電池材料制造成本的30%左右。依托低成本的綠電，相關企業(yè)將進一步提升成本優(yōu)勢，在市場競爭中擁有更多主動權。不過，整個動力電池生產環(huán)節(jié)會產生大量的碳排放，要求企業(yè)必須從整體上把握工程制造流程。

遠景智能副總裁、遠景碳管理業(yè)務總經理孫捷對零碳產業(yè)園特性進行的深度解析，或對行業(yè)有借鑒意義。他表示，零碳產業(yè)園涉及的幾個關鍵要素指標，除了綠電供應，還包括按照“1.0”、“2.0”、“3.0”循序漸進發(fā)展、結合當?shù)禺a業(yè)的特性進行整個產業(yè)鏈和價值鏈的布局與規(guī)劃，更要基于人工智能、物聯(lián)網技術的能碳管理系統(tǒng)進行數(shù)字化賦能。

可以看到，無論華友鈷業(yè)成都巴莫“零碳”正極材料工廠，還是寧德時代宜賓“零碳”工廠，抑或遠景動力“零碳產業(yè)園”，都將技術革新、數(shù)字化工廠、智慧管理系統(tǒng)等環(huán)節(jié)貫穿于供應鏈，從根本上助推產業(yè)轉型升級。未來，這將成為動力電池企業(yè)的競爭要素之一。

根據遠景集團發(fā)布的《2022碳中和行動報告》，遠景動力江陰工廠于2021年進行了一系列工藝革新，如導入涂布烘箱的蒸汽冷凝水余熱回收、產線濕度控制，優(yōu)化正極攪拌工藝；采用高效制冷系統(tǒng)，綜合COP>6（Coefficient Of Performanc，制冷系數(shù)），并選用低GWP（Global Warming Potential全球變暖潛勢）的環(huán)保型制冷劑；引入遠景智慧能效管理軟件和方舟能碳管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測能碳數(shù)據，及時發(fā)現(xiàn)異常消耗，精益管理用能成本等。

華友能源則圍繞退役動力蓄電池回收再利用開發(fā)了安全管控體系、產品溯源體系和質量管理體系，保障公司產品的安全性與可靠性。為實現(xiàn)產品的良性運營，華友能源開發(fā)了云端電池管理平臺、智慧能源系統(tǒng)平臺、高性能物聯(lián)網平臺和梯次鋰電池產品運營平臺。

華友鈷業(yè)成都巴莫公司在產線設計階段，就研究采用低能耗相關大型裝備；在項目建設階段，采用綠色環(huán)保建筑材料；在產線運行階段，自主開發(fā)智能制造系統(tǒng)，實時掌控生產線運行狀態(tài)和能耗。

寧德時代四川宜賓工廠通過在能源利用、交通和物流、生產制造等環(huán)節(jié)不斷改造和創(chuàng)新，在減少碳排放的同時，用更少的原材料做出更多、更好的產品。該工廠不僅有自主研發(fā)的CFMS智慧廠房管理系統(tǒng)，搭建了數(shù)字化生產中控管理系統(tǒng)，還采用全局化目視管理大幅降低工序損失，AI視覺檢測系統(tǒng)自動學習和提取缺陷特征等。

從全生命周期來看，“零碳”帶動了動力電池產業(yè)鏈的技術升級和優(yōu)化，工藝優(yōu)化、效率升級等都將對鋰電設備企業(yè)提出新的要求。

體現(xiàn)成本優(yōu)勢 “零碳”或影響未來生死成敗

對動力電池行業(yè)而言，減碳減排是大勢所趨。不過，目前業(yè)內還缺少與國際接軌的標準。現(xiàn)階段，我國正在制定整車的碳足跡管理法規(guī)，比如碳排放的計算、上游的追溯等，相關文件一旦公布并實施，將對整個汽車行業(yè)產生巨大影響?！艾F(xiàn)在要等歐洲的法規(guī)，以及國內的具體規(guī)定細則出臺后，才能談及影響。針對歐洲一些特別重視碳排放的國家，如果企業(yè)產品的碳排放指標太高，不利于出口?！贝迻|樹說。

對于整個動力電池供應鏈來講，這場“零碳”革命已經開始，先行者正在發(fā)揮示范帶頭作用。于清教指出：“全球性日趨嚴苛的碳排放法規(guī)下，零碳是動力電池企業(yè)未來在全球化市場競爭中繞不開的問題，是挑戰(zhàn)更是機遇。加快技術與工藝創(chuàng)新升級，掌握零碳轉型主動權，是持續(xù)保持競爭力的關鍵。在零碳轉型中，跑得快而穩(wěn)的企業(yè)，肯定能獲得更多的市場份額，推動行業(yè)競爭格局的重塑。”

吳輝認為，零碳或低碳電池目前還沒有體現(xiàn)出成本優(yōu)勢?！叭绻镁G電生產的產品與用火電生產的產品，在成本上沒有區(qū)別，那么企業(yè)還會選址在電費成本低的地方。如果使用綠電的比例成為比較高的加分項，企業(yè)肯定會把這個因素考慮在內。”他說。

“到時候，在各方面都做得比較好的動力電池企業(yè)，能夠跨過減碳這道門檻，而落后的企業(yè)就被踢出局了。而且，這也是體現(xiàn)企業(yè)社會責任的事情。企業(yè)的發(fā)展應提前與國際接軌。否則，不僅成本較高，還容易走錯路?！贝迻|樹表示。

目前，我國動力電池的產量約占據全球市場的70%，保持較為領先的地位。隨著產業(yè)鏈頭部企業(yè)如寧德時代、遠景動力、孚能科技、國軒高科、華友鈷業(yè)等正在加速“零碳”目標的落地和實踐，未來我國動力電池產業(yè)仍有較大機會保持優(yōu)勢。

曾佑鵬提出，未來全球主要國家及地區(qū)的汽車碳排放或將向歐洲看齊，低碳甚至零碳會成為動力電池企業(yè)參與全球競爭的核心要素之一。需要看到，歐洲本土動力電池企業(yè)如Northvolt、ACC、Hydrovolt等也在加速崛起，加上車企也在加速推進自建電池廠，如大眾計劃到2030年在歐洲建立6家電池制造廠，未來國內動力電池企業(yè)“出?！睂⒚媾R更大的挑戰(zhàn)。

這場氣勢如虹的零碳革命，已成為全球動力電池行業(yè)未來發(fā)展的必答題。能否將既有優(yōu)勢保持下去，甚至形成新的優(yōu)勢，考驗著我國動力電池產業(yè)鏈上下游企業(yè)。在未來幾年的“窗口期”內，積極探索實現(xiàn)零碳的路徑，協(xié)同供應鏈升級發(fā)展將成為企業(yè)制勝的關鍵。