解读锂离子电池产品碳足迹评价导则.pdf

2023-04-20 11 次浏览
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碳通通 · 脱水解读

9 分钟理解报告 · 解读 610 字 · 8 张图 · 16 个数据点

锂离子电池出口欧盟要交碳关税,产品碳足迹怎么算、算到哪一步、报告怎么写,成了不少电池企业绕不开的问题。这份T/DZJN 77—2022《锂离子电池产品碳足迹评价导则》由中国电子节能技术协会发布,2022年3月1日实施,联合孚能科技、亿纬锂能、中创新航、弗迪电池等二十余家单位起草,正文8章加4个附录,给出了一套从术语定义、系统边界、数据收集到核算公式和报告模板的完整规则。这份通则需要管住哪些环节?下面逐块拆解。

核心判断

  • T/DZJN 77—2022由中国电子节能技术协会提出并归口,2022年2月22日发布、3月1日实施。
  • 适用范围覆盖锂离子电池、电池模组、电池系统,并可为相关核算技术规范编制提供参照。
  • 系统边界给出五种形式,对外发布只认“从摇篮到坟墓”和“从摇篮到大门”两种。
  • 核算方法分排放因子法与物料平衡法两类,并设实测、辅助、替代三级数据优先级。
  • 评价结果有效期与生命周期变化挂钩,计划外增10%、计划内增5%均须重算。

脱水解读

先看清这份标准的身份:团体标准,不是国标

这决定了它的适用对象是相关方核算锂离子电池类产品碳足迹并对结果进行评价,同时为锂离子电池产品碳足迹核算技术规范的编制提供参照。也就是说,它既可以当企业核算的操作手册,也可以当细分技术规范的母本。

被算的对象:单只电池,还是整套电池系统

这一条对企业内部管理口径的影响很直接:同一款电芯,如果赣州工厂和另一地工厂都产,就不能合成一个数对外报,必须各算各的。

系统边界的隐藏规则:对外只能用两种口径

同时,5.2.1留了口子:在不显著改变总体结论的前提下,允许不考虑部分生命周期阶段、单元过程、输入和输出,但必须清晰阐述忽略的具体情况,并说明忽略的原因及其影响。

五个生命周期阶段,各自要收什么数据

值得注意的是,5.2.3.1明确能源的获取和供应计入原材料加工阶段,但用于产品生命周期内的资产性商品的获取和供应,不应包括在产品生命周期的任何阶段。

数据收集:优先级、取舍线和两个硬门槛

数据质量从十个方面衡量:时间跨度(实测数据应是最近一年的平均数据)、地理范围、技术覆盖范围、准确性、精确性、完整性、一致性、可再现性、数据来源和信息的不确定性。

两个公式主干:排放因子法与物料平衡法

附录C列出全球增温潜势值:二氧化碳为1,甲烷25,氧化亚氮298,六氟化硫22800,三氟化氮16100,HFC-23 高达14800,并注明采用IPCC第四次评估的数值。附录D给出中国区域电力排放因子0.6101 tCO2e/MWh、热力排放因子0.11 tCO2e/GJ。

报告与有效期:什么情况下算出来的数会“过期”

保密性方面,导则提出用于佐证产品碳足迹的资料可能含有机密信息,各利益相关方应商定适宜的法律工具确保相互交流信息的保密性,可采用碳标签、碳足迹声明等形式由第三方机构发布。

图说解读

五种系统边界,对外只用两种

这张图把系统边界的五种形式按使用场景分开摆。对外发布时,企业只能选“从摇篮到坟墓”或“从摇篮到大门”,内部使用时可再选“从大门到大门”、生产阶段、终端客户使用阶段三种。

左右两栏的差别不是精度问题,而是能不能对外报的问题。如果一家企业习惯用“从大门到大门”做内部过程管理,直接搬到对外报告里就不符合5.2.2的要求。这份导则把“外报口径”和“内管口径”明确拆成两套,是自洽性的关键。

另外,无论选哪种边界,忽略的单元过程和输入输出都必须在报告里说明忽略原因及影响,这一点不因边界形式而豁免。

对外:从摇篮到坟墓
内部:从大门到大门
对外:从摇篮到大门
内部:生产阶段
对外仅两种口径
内部另有终端使用阶段
对外发布与内部使用的系统边界对比
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从原材料到处置的五段旅程

导则把生命周期切为五段,每一段都有明确的起止点。原材料加工从自然界材料提取开始,到原材料到达电池工厂终止;制造从原材料进厂开始,到最终产品组装离厂终止;供用零售从产品离厂到消费者拿到产品;使用从消费者得到产品到废弃后运至回收处理或处置点;废弃处置从运至处理点开始,到产品回归自然或分配到另一种产品的生命周期结束。

每段的起点就是上一段的终点,首尾相接,形成一条闭环链路。五阶段中,使用阶段被导则专门点出排放占比大,实际数值很大程度取决于能效表现和服务寿命。 这一点对动力电池尤其关键。

阶段划分的意义在于,数据收集、活动数据说明表、排放因子说明表和阶段排放占比表都按这五段来组织,报告里的“占比”一栏也是这五段各占多少。

阶段一
原材料加工,从自然界提取到进厂
阶段二
制造,从原材料进厂到产品离厂
阶段三
供用零售,从离厂到消费者得到
阶段四
使用,从消费者得到到废弃运输
阶段五
废弃处置,从运至处理点到回归自然
锂离子电池产品生命周期五阶段
碳通通

数据从哪来:三级优先级

导则表1把活动数据分成三级:实测/实景数据优先级高,辅助/背景数据居中,替代数据最低。辅助数据包括根据年度购买量及库存量变化确定的数据、根据财务数据折算的数据等。排放因子同样分两级:通过企业内直接测量、能量平衡或物料平衡得到的实测值或测算值优先,采用指南或文件提供的参考值次之。

这条优先级不是可选项。标准明确要求“数据的类型按照优先级由高到低的次序选择和收集数据”。 也就是说,能用实测数据的地方,不能为了省事直接用数据库里的背景值。

更硬的一条约束在制造阶段:该阶段初级活动水平实测数据收集项目产生的GHG排放量合计,应大于或等于原材料获取阶段及产品制造阶段GHG总排放量的10%。这个门槛直接限制了企业全部用数据库拼凑的做法。

实测/实景数据
直接计量、检测获得的数据
辅助/背景数据
由原始数据折算获得的数据
替代数据
来自相似过程或活动的数据
温室气体活动数据与排放因子获取优先级
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取舍不是随意:两条量化线

取舍准则给的是两条可以量化的线,而不是“视情况而定”。第一条针对单元过程:不超过系统边界定义的总排放量5%的单元过程可以排除。第二条针对单项输入输出:重量占总重量比例小于1%,且总重量不超过5%,才可以忽略。

物料消耗另有规定:重量小于原料消耗总重量1%的非稀贵原料可忽略,总共忽略的原料重量不应超过5%。两个5%的上限,构成了一个总量约束。

被忽略的内容不是彻底不管,标准要求忽略的单元过程和输入输出必须能显示其缺乏重要性,并在报告中说明。 同时,如果新的单元过程、输入输出显示出重要性,也应当纳入,这意味取舍清单不是一次定死,而是随着数据补充动态调整。

单元过程≤5%
不超过系统边界总排放量的5%可排除
单项重量<1%
单项输入输出重量占比小于1%可排除
忽略总重≤5%
总共忽略的输入输出重量不超过5%
原料重量<1%
非稀贵原料重量小于总重1%可忽略
忽略原料≤5%
总共忽略的原料重量不应超过5%
新过程可纳入
显示新单元过程具有重要性时可纳入
数据收集与物料消耗的取舍准则
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两条核算主路与分项加总

核算方法先分两大路径:计算和实测。计算法下面又分两支——排放因子法,用活动数据乘以排放因子再乘GWP;物料平衡法,依据质量守恒,用输入物料含碳量减去输出物料含碳量,再乘转换系数和GWP。实测法则是通过安装监测仪器、设备,按技术文件要求测量排放量。

方法选择可参考三个因素:核算结果的数据准确度要求、可获得的计算用数据情况、排放源的可识别程度。导则没有硬性规定必须用哪一种,但要求选择能得出准确、一致、可再现结果的方法。

单元过程的温室气体排放按四类分项计算后加总:燃料燃烧排放、过程排放、购入的电力热力排放、输出的电力热力排放。总量公式为 Eb + Ep + Eie - Eoe + Eih - Eoh - Ere,其中输出的电力热力是减项,经回收自用或外供的温室气体排放也是减项。所有温室气体最终均折算为二氧化碳当量。

所有排放量均以吨二氧化碳当量(tCO2e)为单位,并折算为二氧化碳当量后再汇总。

选择核算方法:计算或实测
计算法:排放因子法 AD×EF×GWP
计算法:物料平衡法 输入减输出含碳量
实测法:安装监测仪器设备测量
分项:燃料燃烧与过程排放
分项:购入与输出的电力热力
加总得到单元过程排放总量
核算方法选择与单元过程排放加总
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排放因子和通用数据怎么排

排放因子的选用次序是:测量或质量平衡获得的排放因子、供应商提供的排放因子、区域排放因子、国家排放因子、国际排放因子。通用数据的优先次序另有一套:国家LCI数据库、国内相关行业平均数据、其他国家或地区公开发布的数据库、公开发行用于LCA评价软件自带数据库。

两套次序的落脚点不同。排放因子强调“就近就实”,能用自己测的就不用供应商的,能用区域的就少用国家的;通用数据强调“先国内后国际”,本土数据库优先。

获取排放因子时还要考虑三个因素:来源明确有公信力、适用性、时效性,并且核算报告必须对排放因子的来源作出说明。附录D给出了可直接引用的中国区域电力排放因子0.6101 tCO2e/MWh和热力排放因子0.11 tCO2e/GJ,并注明可从各地供电公司获取最新版的区域净购电排放因子。

排放因子:测量或质量平衡获得
通用数据:国家LCI数据库
排放因子:供应商提供
通用数据:国内行业平均数据
排放因子:区域排放因子
通用数据:其他国家或地区公开数据库
排放因子:国家排放因子
通用数据:LCA软件自带数据库
排放因子:国际排放因子
优先使用实测或测算排放因子
排放因子与通用数据的选用次序
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什么情况下算出的数会作废

导则第8.3条给出了评价结果失效的触发条件。情形一:产品生命周期的一个计划外变化导致碳足迹增加超过10%,且此情况持续超过三个月以上,应重新进行评价。情形二:一个计划内变化导致碳足迹增加超过5%,且持续超过三个月以上,同样应重新评价。

两个阈值的差别在于“计划外”和“计划内”。计划外变化容忍度稍高(10%),计划内变化容忍度更低(5%),等于把企业主动调整也纳入了触发范围。

条件里同时包含幅度和持续时间两个维度,缺一不可。 只增加不持续、或只持续未超标,都不触发重算。这意味着企业做工艺调整、换供应商、换产线时,除了内部变更管理,还要同步判断是否会跨过这两条线。

10%
计划外变化
碳足迹增加超过10%且持续超三个月应重算
5%
计划内变化
碳足迹增加超过5%且持续超三个月应重算
3月
持续时长
两种情形均以持续三个月以上为前提
触发重新评价的两个增幅阈值
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报告要写全七项内容

报告内容分为七项:基本情况、系统边界、计算方法、产品碳足迹核算、报告管理和保存、参考文献、支持性文献。基本情况包括产品名称、产品介绍、功能单位;系统边界包括生命周期阶段定义、时间周期、地理范围、排放源类型、排放源排除;计算方法包括化石燃料燃烧、电力排放等的计算公式。

附录B给出的报告框架把这些要求落成了具体的表:基本情况表含单位名称、地址、生产单位、法定代表人、联系人、联系方式、产品名称、评价产品、功能单位、产品介绍;活动数据说明表和排放因子说明表按五个生命周期阶段分行;排放占比表则要求列出各阶段碳足迹(kgCO2e)、百分比和总计。

报告管理与保存一栏需要写明保管形式、保存年限、报告有效期、用途以及哪些是保密信息。导则还提示,用于佐证产品碳足迹的资料可能包含生产者生产活动的机密信息,利益相关方应商定适宜的法律工具确保相互之间交流信息的保密性。

基本情况
产品名称、产品介绍、功能单位等
系统边界
生命周期阶段、时间周期、地理范围、排放源
计算方法
各排放源排放计算公式
产品碳足迹核算
计算程序、活动数据与排放系数来源、结果
报告管理和保存
使用者、保存方法、有效期、保密性
参考文献
报告涉及的所有参考文献
支持性文献
相关支持材料清单及附件
产品碳足迹评价报告应含内容
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数据解读

指标数值单位出处
二氧化碳(CO2)1附录C 表B.1
甲烷(CH4)25附录C 表B.1
氧化亚氮(N2O)298附录C 表B.1
HFC-2314800附录C 表B.1
HFC-32675附录C 表B.1
HFC-134a1430附录C 表B.1
六氟化硫(SF6)22800附录C 表B.1
三氟化氮(NF3)16100附录C 表B.1
PFC-147390附录C 表B.1
PFC-11612200附录C 表B.1
全球增温潜势取值(100年)

附录C把计算中要用到的全球增温潜势值列成了一张表,以二氧化碳为1作基准。甲烷25、氧化亚氮298属于常见项,而含氟气体的数值量级完全不同:六氟化硫22800、三氟化氮16100、HFC-23为14800、PFC-116为12200。 全球增温潜势是核算公式里最后一道乘数,取值高低直接决定折算出的二氧化碳当量大小。 单位质量的六氟化硫相当于22800倍二氧化碳,这类气体在排放清单里哪怕数量很小,折算后也可能不可忽略。 导则注明,根据本标准进行计算时采用IPCC第四次评估的全球增温潜势,并对无特殊说明的情形优先使用100年以上时间跨度的GWP100。表中同时列入了HFC-125、HFC-143a、HFC-152a、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-245fa等品种。

指标数值单位出处
电力排放因子0.6101tCO2e/MWh附录D 表C.1
热力排放因子0.11tCO2e/GJ附录D 表C.1
中国区域电力与热力平均CO2排放因子

附录D给出两个可直接引用的因子:中国区域电力平均二氧化碳排放因子0.6101 tCO2e/MWh,热力平均二氧化碳排放因子0.11 tCO2e/GJ。导则注明可以从各地供电公司获取最新版的中国各区域的净购电力的排放因子。 这两个数值对应的是核算公式里的EF。在购入电力、热力的排放计算中,电力量以兆瓦时为单位、热力量以吉焦为单位,分别乘以对应因子再乘GWP。电力因子按区域而非全国单一值取用,对电池这类高耗电制造行业影响明显。 配套的信息见第7.2.2条的表2:购入电力、热力或蒸汽的数据来源包括财务报表(相关销售额)、采购发票或凭证、企业能源平衡表。也就是说,活动数据的凭证链是发票和能源平衡表,而排放因子则从区域供电公司获取。

指标数值单位出处
消费类锂离子电池产品使用寿命2年7.2.4.4 注
动力类锂离子电池产品使用寿命3~8年7.2.4.4 注
实测数据时间要求最近一年平均数据6.1.3 数据质量要求
制造阶段实测数据下限10%7.2.4.2 制造阶段
使用阶段与数据质量的时限要求

这一组数据把几个分散在正文里的数字集中起来。使用阶段注中写明,不同类型的锂离子电池产品使用寿命不一致,一般情况下消费类锂离子电池产品为2年,动力类为3~8年。这个差异直接影响使用阶段的活动数据取值。 数据质量要求中提到,实测数据应是最近一年的平均数据;如果为生产不到一年的新产品,平均数据应从产品生产初始开始收集。 制造阶段的10%门槛是另一条量化约束:该阶段初级活动水平实测数据收集项目所产生的GHG排放量合计,应大于或等于原材料获取阶段及产品制造阶段GHG总排放量的10%。这条把制造阶段从“可以全用背景数据”变成了“必须有实测比例”。 两项要求一个管时间、一个管比例,共同约束数据来源的可追溯程度。

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