“零碳革命”下 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈醞釀大革新

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

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

市場倒逼發(fā)力

產(chǎn)業(yè)鏈興起“零碳”風(fēng)

發(fā)展新能源汽車是交通運(yùn)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(guān)鍵環(huán)節(jié)各有側(cè)重。純電動(dòng)汽車的減碳減排，需重點(diǎn)抓動(dòng)力電池生產(chǎn)。

經(jīng)測算，現(xiàn)階段1kWh三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)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(fù)極材料和電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)，三者合計(jì)占比接近90%。因此，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)會(huì)是碳中和的先鋒，同時(shí)也將首先直面變革。

“動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈‘零碳’的興起，源于全球碳中和趨勢下，歐盟要實(shí)施的《歐盟電池法規(guī)》以及碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制(CBAM，碳關(guān)稅)等政策法規(guī)。”TrendForce集邦咨詢分析師曾佑鵬在接受《中國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示，這些政策和法規(guī)要求動(dòng)力電池供應(yīng)鏈減排，并規(guī)定從2024年7月起，只有申報(bào)了碳足跡的動(dòng)力電池才能投放到歐洲市場。

曾佑鵬強(qiáng)調(diào)，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(dòng)力電池企業(yè)未來想進(jìn)入當(dāng)?shù)厥袌觯鑼?biāo)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(dòng)力電池產(chǎn)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(chǎn)生較大影響。

據(jù)悉，寶馬、奔馳、大眾、沃爾沃等歐洲車企已對供應(yīng)商提出要求，未來進(jìn)行動(dòng)力電池全生命周期的碳足跡溯源和申報(bào)，倒逼動(dòng)力電池企業(yè)將碳排放管理落實(shí)到整個(gè)供應(yīng)鏈。

中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、電池百人會(huì)理事長于清教認(rèn)為，基于碳中和的大背景，在頭部企業(yè)的帶動(dòng)下，動(dòng)力電池供應(yīng)商紛紛發(fā)力搶占零碳主動(dòng)權(quán)，建設(shè)零碳工廠，建立產(chǎn)品碳排放管理體系，同時(shí)也必將向上追溯，要求上游材料、設(shè)備等供應(yīng)鏈協(xié)同發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池全生命周期碳中和，進(jìn)而推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)創(chuàng)新、工藝革新、材料耗能結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)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(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)的新機(jī)遇。如果能化危為機(jī)、在變局中開新局，中國制造將開啟一個(gè)偉大的新時(shí)代。

“對于制造業(yè)來講，實(shí)現(xiàn)‘零碳’不是拍腦門。動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)‘零碳’更要經(jīng)過仔細(xì)的研究和規(guī)劃，不是隨便說說。現(xiàn)在很多企業(yè)雖已公布實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間表，但問起詳細(xì)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。”一位不愿透露姓名的動(dòng)力電池企業(yè)工作人員告訴記者，目前該公司正在籌劃“零碳”路徑，暫時(shí)還屬于保密項(xiàng)目，或今年晚些時(shí)候?qū)ν夤肌?/p>

綠電應(yīng)是源水

產(chǎn)業(yè)鏈上下游需同心協(xié)力

事實(shí)上，對于當(dāng)下動(dòng)力電池行業(yè)對外宣稱的“零碳”，不少行業(yè)人士認(rèn)為并不準(zhǔn)確。原因在于，動(dòng)力電池生產(chǎn)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(huì)秘書長崔東樹向記者直言：“動(dòng)力電池目前實(shí)現(xiàn)零排放完全不可能。”在他看來，動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)“零碳”，需從采礦環(huán)節(jié)就進(jìn)行碳足跡的追蹤，確保產(chǎn)品生產(chǎn)每個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放都可追蹤、可溯源、可計(jì)算、可量化，這意味著動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游必須同心協(xié)力。

伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝在接受記者采訪時(shí)也表示，現(xiàn)在我國電力結(jié)構(gòu)中，火電的占比較高，不可能實(shí)現(xiàn)“零碳”。再加上動(dòng)力電池上游的各級(jí)供應(yīng)商也要實(shí)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(chǎn)業(yè)園等都是局部或在示范園區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了“零碳”，是小范圍內(nèi)的零碳。“‘零碳’的實(shí)現(xiàn)是整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè)的事情，依賴于我國電力結(jié)構(gòu)中綠電占比的提升。”吳輝稱。

有鑒于此，發(fā)展綠電成為了題中應(yīng)有之義。賽迪智庫安全產(chǎn)業(yè)所與世界工業(yè)研究所合作編譯的研究報(bào)告——《開拓進(jìn)取：零碳汽車的材料脫碳之路》提到，電池減排模型的重點(diǎn)是活性材料(包括陽極和陰極)生產(chǎn)和電池包生產(chǎn)。因此，脫碳有兩個(gè)切入點(diǎn)：一是使用低碳供電，具體做法是把生產(chǎn)場所轉(zhuǎn)移到低碳電網(wǎng)的所在地。通過轉(zhuǎn)移，預(yù)計(jì)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(chǎn)流程變成低碳供電模式。

遠(yuǎn)景動(dòng)力執(zhí)行董事、中國區(qū)總裁趙衛(wèi)軍指出：“無論動(dòng)力電池本身，還是上游產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)‘零碳’的核心都是解決能源端的‘零碳’。”據(jù)悉，這也是遠(yuǎn)景動(dòng)力在鄂爾多斯建立零碳電池產(chǎn)業(yè)園的原因，當(dāng)?shù)仫L(fēng)光綜合能源富集，能夠?qū)崿F(xiàn)能源供給側(cè)的“零碳”。

從源頭來看，動(dòng)力電池工廠的選址變得無比重要。比如，寧德時(shí)代位于四川宜賓的“零碳工廠”，地處云貴川三省結(jié)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(jù)寧德時(shí)代相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這樣得天獨(dú)厚的地理位置，使寧德時(shí)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(jù)遠(yuǎn)景動(dòng)力給出的零碳實(shí)現(xiàn)路徑：一方面是自身的減排，另一方面是幫助供應(yīng)鏈減排，整體降低電池的能耗。而在減排手段應(yīng)用后，還會(huì)有一些殘余的碳排放，則通過在吉林、遼遠(yuǎn)等地開發(fā)的森林碳匯抵消掉，最后實(shí)現(xiàn)電池的零排放。

“考慮到動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈非常長，需要行業(yè)協(xié)同發(fā)力才能達(dá)到最佳效果，這就需要時(shí)間。憑一家企業(yè)或幾家企業(yè)的力量不可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)零碳發(fā)展。”吳輝說。即使動(dòng)力電池工廠實(shí)現(xiàn)了“零碳”，還需要保證其上游各家供應(yīng)鏈也是“零碳”。換言之，動(dòng)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(yīng)商向遠(yuǎn)景動(dòng)力尋求幫助，想在零碳產(chǎn)業(yè)園內(nèi)實(shí)現(xiàn)“零碳”。這對動(dòng)力電池企業(yè)管理上游供應(yīng)鏈也提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

推動(dòng)技術(shù)革新

實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化管理賦能

綠電是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池零碳的基礎(chǔ)，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(guān)企業(yè)將進(jìn)一步提升成本優(yōu)勢，在市場競爭中擁有更多主動(dòng)權(quán)。不過，整個(gè)動(dòng)力電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)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(yuǎn)景智能副總裁、遠(yuǎn)景碳管理業(yè)務(wù)總經(jīng)理孫捷對零碳產(chǎn)業(yè)園特性進(jìn)行的深度解析，或?qū)π袠I(yè)有借鑒意義。他表示，零碳產(chǎn)業(yè)園涉及的幾個(gè)關(guān)鍵要素指標(biāo)，除了綠電供應(yīng)，還包括按照“1.0”、“2.0”、“3.0”循序漸進(jìn)發(fā)展、結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的特性進(jìn)行整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的布局與規(guī)劃，更要基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能碳管理系統(tǒng)進(jìn)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(shí)代宜賓“零碳”工廠，抑或遠(yuǎn)景動(dòng)力“零碳產(chǎn)業(yè)園”，都將技術(shù)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(yīng)鏈，從根本上助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。未來，這將成為動(dòng)力電池企業(yè)的競爭要素之一。

根據(jù)遠(yuǎn)景集團(tuán)發(fā)布的《2022碳中和行動(dòng)報(bào)告》，遠(yuǎn)景動(dòng)力江陰工廠于2021年進(jìn)行了一系列工藝革新，如導(dǎo)入涂布烘箱的蒸汽冷凝水余熱回收、產(chǎn)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(yuǎn)景智慧能效管理軟件和方舟能碳管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測能碳數(shù)據(jù)，及時(shí)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(dòng)力蓄電池回收再利用開發(fā)了安全管控體系、產(chǎn)品溯源體系和質(zhì)量管理體系，保障公司產(chǎn)品的安全性與可靠性。為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的良性運(yùn)營，華友能源開發(fā)了云端電池管理平臺(tái)、智慧能源系統(tǒng)平臺(tái)、高性能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和梯次鋰電池產(chǎn)品運(yùn)營平臺(tái)。

華友鈷業(yè)成都巴莫公司在產(chǎn)線設(shè)計(jì)階段，就研究采用低能耗相關(guān)大型裝備;在項(xiàng)目建設(shè)階段，采用綠色環(huán)保建筑材料;在產(chǎn)線運(yùn)行階段，自主開發(fā)智能制造系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌控生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)和能耗。

寧德時(shí)代四川宜賓工廠通過在能源利用、交通和物流、生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)不斷改造和創(chuàng)新，在減少碳排放的同時(shí)，用更少的原材料做出更多、更好的產(chǎn)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(chǎn)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(dòng)學(xué)習(xí)和提取缺陷特征等。

從全生命周期來看，“零碳”帶動(dòng)了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)升級(jí)和優(yōu)化，工藝優(yōu)化、效率升級(jí)等都將對鋰電設(shè)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(dòng)力電池行業(yè)而言，減碳減排是大勢所趨。不過，目前業(yè)內(nèi)還缺少與國際接軌的標(biāo)準(zhǔn)。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(jì)算、上游的追溯等，相關(guān)文件一旦公布并實(shí)施，將對整個(gè)汽車行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。“現(xiàn)在要等歐洲的法規(guī)，以及國內(nèi)的具體規(guī)定細(xì)則出臺(tái)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(chǎn)品的碳排放指標(biāo)太高，不利于出口。”崔東樹說。

對于整個(gè)動(dòng)力電池供應(yīng)鏈來講，這場“零碳”革命已經(jīng)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(yán)苛的碳排放法規(guī)下，零碳是動(dòng)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(jī)遇。加快技術(shù)與工藝創(chuàng)新升級(jí)，掌握零碳轉(zhuǎn)型主動(dòng)權(quán)，是持續(xù)保持競爭力的關(guān)鍵。在零碳轉(zhuǎn)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(dòng)行業(yè)競爭格局的重塑。”

吳輝認(rèn)為，零碳或低碳電池目前還沒有體現(xiàn)出成本優(yōu)勢。“如果用綠電生產(chǎn)的產(chǎn)品與用火電生產(chǎn)的產(chǎn)品，在成本上沒有區(qū)別，那么企業(yè)還會(huì)選址在電費(fèi)成本低的地方。如果使用綠電的比例成為比較高的加分項(xiàng)，企業(yè)肯定會(huì)把這個(gè)因素考慮在內(nèi)。”他說。

“到時(shí)候，在各方面都做得比較好的動(dòng)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(huì)責(zé)任的事情。企業(yè)的發(fā)展應(yīng)提前與國際接軌。否則，不僅成本較高，還容易走錯(cuò)路。”崔東樹表示。

目前，我國動(dòng)力電池的產(chǎn)量約占據(jù)全球市場的70%，保持較為領(lǐng)先的地位。隨著產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)如寧德時(shí)代、遠(yuǎn)景動(dòng)力、孚能科技、國軒高科、華友鈷業(yè)等正在加速“零碳”目標(biāo)的落地和實(shí)踐，未來我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)仍有較大機(jī)會(huì)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?qū)⑾驓W洲看齊，低碳甚至零碳會(huì)成為動(dòng)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(dòng)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(jìn)自建電池廠，如大眾計(jì)劃到2030年在歐洲建立6家電池制造廠，未來國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)“出海”將面臨更大的挑戰(zhàn)。

這場氣勢如虹的零碳革命，已成為全球動(dòng)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(yàn)著我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)。在未來幾年的“窗口期”內(nèi)，積極探索實(shí)現(xiàn)零碳的路徑，協(xié)同供應(yīng)鏈升級(jí)發(fā)展將成為企業(yè)制勝的關(guān)鍵。(趙瓊)