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10月30日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、中条山有色金属集团有限公司主办的 CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会 —— 铜产业低碳能源转型论坛 上,天合光能股份有限公司中国区解决方案经理周骏分享了“零碳驱动 铜创辉煌—天合智慧能源多场景解决方案”。 行业趋势 行业背景|铜业市场规模 全球市场概况 2023年全球精炼铜产量:2692万吨全球产能:3226万吨/年,产能利用率83.5%,中国产能占全球40%以上。 中国市场地位 2024年精炼铜产量:1364万吨(全球第一),2024年铜加工材产量:2350万吨(全球第一),2023年消费量:1545万吨,占全球58.2%。 新能源驱动 电动汽车用铜量:83公斤/辆(传统车20公斤),2025年全球电动汽车销量预计超2000万辆,光伏与储能成为新增长点。 行业背景|铜业现状及政策 光伏与储能发展取得了骄人的成绩 双碳目标及节能降本:促使市场对新能源需求增加。 光伏和储能成本下降:提升了光储市场竞争力 制造、集成、渠道、用户重合率高,促使光伏与储能同步发展。 以上三条促进了光伏与储能快速发展 2024年我国新增光伏装机277.57GW,全球占比43%。 新增储能43.7GW/109.8GWh,全球占比47%。 光伏、储能装机规模全球第一。 趋势一|光储未来已来 度电成本持续下降 根据目前光伏度电成本已经全面低于上网电价,带来用户侧平价。 随着储能技术推进,光储平价后会更加打开全球光储市场空间,将更有助于新能源的发展。 未来分布式电源(新政策、新模式)将以“光储融合解决方案”为主。 分布式业务挑战与机遇并存,光储充协同是破局关键 新型场景光储互补需求增加 立足多样化场景,洞察用户需求,挖掘用能痛点。通过定制化解决方案创新,构建光储融合能源体系。 能源管理平台是落实光储荷有效联动的核心。 210+N 让领先更领先 市场现状:210组件全球累计出货超过380GW 市场现状:210应用案例遍地开 其列举了工商业光伏电站案例以及重点场景&标杆案例。 市场现状:2024年210及210R系列组件出货市占率28% 崛起原因:客户认可的底层逻辑及核心驱动力 兼具“四高一低”的核心要素,顺应行业发展,能实现度电成本降低。 崛起原因:210推动光伏全产业链成本降低 此外,其还对天合贡献:打造生态圈——700W+生态联盟推进210产业化;天合贡献:标准推动——中/大版型设计正式纳入各标准;行业尺寸统一,黄金尺寸板型至尊N型组件产品家族;天合组件:尺寸不变技术升级,满足23.8%的效率需求等进行了介绍。 政策导向:电价市场化改革重构设计和投资逻辑 光伏发电既要“增量”又要“增质”,电力市场化交易收益最大化成为关键。 2025.1国家发改委能源局印发新能源上网电价市场化改革136号文:5.31后光伏增量项目所发电量将全部进入市场交易。 优化方向:组件从“极限效率追求”到“高电价时段多发电 提升组件双面率 电力市场化背景下,由于光伏发电的时空特性,导致正午时段电价走低。为了符合市场化电价的趋势,需要优化早晚发电量的技术,才能有效的提升项目收益。双面率提升有助于早晚发电量的增加,更贴合新的市场环境。 提升组件低辐照性能与双面率 其结合分布式场景的发电量对比(晴朗天气)和分布式场景的发电量对比(阴雨天)情况进行了说明。 不考虑背面增益时,因TOPCon组件的低辐照性能优异,高电价时段发电量高。大部分自然环境下,辐照度水平普遍低于测试条件的1000W/㎡。低辐照性能、双面率提升可以叠加卑晚发电量的增益,带来更高的电价收入。 此外,其还介绍了天合光能的工商储产品及解决方案、公司及案例介绍等内容。 》点击查看CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会专题报道
10月30日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、中条山有色金属集团有限公司主办的 CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会 —— 铜基新材料重点应用论坛 上,河南科技大学材料科学与工程学院博士薛向阳代河南科技大学材料科学与工程学院教授张彦敏分享了“难混溶Cu-Fe合金塑性及电磁屏蔽性能探讨”这一主题。 一 Cu-Fe合金背景 Cu-Fe合金与其他Cu合金相比,原料储备量较高、制备原料工艺较成熟、成本低廉,Cu和Fe特性的优良结合,具有环保、可再利用等特性,在电力、电子和通信等行业中展现广泛的应用潜力,如引线框架、电磁屏蔽产品等,可成为含铅、铍等铜合金的替代品。 强-塑性矛盾:Cu-Fe合金既可发挥 Cu 高导电、导热特性,随着Fe含量增加,Cu-Fe合金的强度大幅提升,塑性却急剧下降,塑性不足成为制约Cu-Fe合金发挥其功能特性的“卡脖子”问题。 电磁屏蔽材料包括金属、导电聚合物、导电涂料等。金属系是目前使用最广的电磁屏蔽材料,具有优良的导电率、电磁屏蔽性能及可加工性能。目前,可通过提高Cu-Fe合金的导电率、 磁导率以及调控组织结构可在改善其电磁屏蔽性能。 力学性能-电磁屏蔽(导电性)矛盾:磁性Fe相是合适的强化相,但固溶的Fe原子会严重损害材料的导电率,电磁屏蔽过程的反射损耗、吸收损耗和多次内反射损耗与合金的导电率、磁导率及微结构有关。合金的导电率越高,电磁屏蔽性能越好。 二 研究思路 1.降低合金层错能调控塑性变形机制:层错能的高低与合金中的位错滑移的难易程度有着密切联系,直接影响合金的塑性变形机制,通过第一性原理计算选取降低合金层错能的微合金元素,有望协同提升合金的强度和塑性。 2.微合金化和形变热处理提升电磁屏蔽性能:通过微合金化和形变热处理改善Cu-Fe合金的组织结构,从而获得更好的电磁屏蔽特性和综合性能。 三 研究内容及方案 1 第一性原理计算,筛选合金元素: • 建立纯Cu以及Cu-Fe超胞模型并设定参数; • 选择不同第三元素在层错层处的最佳占位,通过第三元素的原子占位计算广义层错能; • 筛选出能够提高Cu-Fe合金塑性的第三元素。 (1)模型建立 层错是 Cu 合金中典型的二维缺陷,与(111)Cu 原子面的堆垛顺序有关,所以建立包含 9层 (111)Cu 原子面的纯 Cu 以及Cu-Fe超胞模型,每层含 8个 Cu 原子,固定超胞下半部分 (5–9层)原子,将上半部分原子整体沿着[112]Cu 方向滑移。 (2)元素筛选 考虑合金元素的电子结构、合金中分布等因素选取B、Al、Si、Ge、P、Mg、Zn、Zr、Cr、Mn、Ni、Ag 12种元素为第三元素进行SFE计算; 结果表明,添加Ag、Al元素可明显降低Cu-Fe合金的稳定层错能γsf。 2 提升电磁屏蔽合金元素成分筛选 •Si可促进Fe原子的析出,形成Fe3Si相,保持Cu基体高导电的同时增加Fe相的磁导率。 •Ag会先于Fe溶解到Cu基体中,降低Fe的固溶度,促进Fe相的析出和细化。 •Ni与Fe形成的NiFe相具有较高的磁导率和延展性,还可提高对电磁波的多重反射作用。 期望添加Si、Si-Ag、Si-Ni元素,与Fe结合构建多尺度第二相,在形变热处理过程中破碎成微米级和纳米级磁性相,协同提高合金的电磁屏蔽性能和机械性能。 熔炼制备Cu-7Fe-X(X=0、0.1Al、0.1Ag)合金;固溶后进行强度-塑性性能测试。 熔炼制备Cu-7Fe-X(X=0、0.3Si、0.3Si-0.3Ni、0.3Si-0.3Ag)合金,形变热处理后进行力学性能-电磁屏蔽分析. 四 结果分析 结果分析——Cu-7Fe-X(X=0、0.1Al、0.1Ag)合金 (1)铸态组织:Cu-7Fe合金基体上分布着粗大的树枝晶状和椭圆状的第二相,且一次枝晶臂显著长于二次枝晶臂。添加Ag元素后,粗大的树枝晶状第二相完全消除,第二相整体尺寸显著减小且在基体上分布相对均匀;添加Al元素后,大部分的第二相依旧呈树枝晶状偏析分布在基体上,其中一次枝晶臂长相比未添加时略有减小,部分树枝状第二相出现球化。 (2)固溶处理:固溶态Cu-7Fe中部分Fe呈枝晶状分布,部分Fe固溶在Cu基体中;添加Ag后消除了Fe枝晶,使得整体的Fe得到充分的细化,部分细小尺寸的Fe固溶在Cu基体中;添加Al后Fe大部分依旧呈枝晶状。 ►固溶态Cu-7Fe-X(X=0、0.1Ag、0.1Al)的颗粒第二相SEM表征分析 Cu-7Fe合金,颗粒状第二相尺寸大小均匀,平均尺寸为相对最大,分布相对不均匀;Cu-7Fe-0.1Ag合金,第二相尺寸明显减小,平均尺寸相对最小,此时Ag的添加对第二相产生显著影响。Cu-7Fe-0.1Al合金,第二相尺寸差异较大,平均尺寸相对较小,分布相对不均匀。 因此,Cu-7Fe-X(X=0、0.1Al、0.1Ag)合金中Ag的添加可以明显细化合金中第二相并使其分布均匀。 ►固溶态Cu-7Fe-X(X=0、0.1Ag、0.1Al)的XRD衍射图谱、硬度及导电率 Fe、Al、Ag元素固溶在基体中,在2?≈ 43.318 °处Cu-7Fe-0.1Ag、Cu-7Fe-0.1Al的富 Cu 相衍射峰相对Cu-7Fe衍射峰逐渐向小角度偏移,说明添加Ag、Al后都发生了不同程度的晶格畸变。 铸态时三种材料的硬度、导电率都较相近,相比之下Cu-7Fe硬度、导电率值最高。在经过固溶后合金硬度、导电率整体呈下降趋势;随着Ag、Al元素的添加加重了晶格畸变,合金硬度、导电率呈下降趋势。 ►固溶态Cu-7Fe-X(X=0、0.1Ag、0.1Al)的EDS 当未添加微量合金元素时,合金内部粗大的树枝晶状第二相分布不均匀,尺寸细小的第二相分布均匀并固溶在Cu基体中;添加微量Ag后,第二相分布较分散并变为尺寸更小的颗粒状,整体第二相尺寸明显被细化且分布更加均匀;添加微量Al后,第二相尺寸相对减小,而更多细小的第二相则均匀分布并固溶在Cu基体中。 Cu-Fe合金内部存在富Cu相和富Fe相,其中富Cu相以基体的形式存在,在经过固溶处理后部分少量尺寸细小的Fe相以第二相的形式固溶在基体中,这与OM结果一致。添加微量元素Ag的合金第二相有着明显的变化,使得第二相发生细化现象且分布更均匀,而添加微量元素Al后并不会使第二相发生细化,分布不均匀,且部分Al在基体中发生了氧化现象。 ►Cu-7Fe-X(X=0、0.1Ag、0.1Al)的拉伸实验及断口 对Cu-7Fe-X(X=0、0.1Al、0.1Ag)合金进行拉伸试验,Cu-7Fe合金的室温抗拉强度和断裂伸长率分别是308MPa和30%;当添加Ag后,其抗拉强度达到314MPa,断裂伸长率为33.3%均高于其他两种合金;随着Al的添加,其抗拉强度下降至290MPa,但断裂伸长率略有提升为31.3%。 断口显示,Cu-7Fe合金局部存在浅小韧窝且分布不均匀,合金塑性相对较差;Cu-7Fe-0.1Ag合金韧窝数量增多尺寸减小且分布均匀;Cu-7Fe-0.1Al合金韧窝数量增多且分布不均匀。应力应变曲线结果及断口分析表明,添加Ag后Cu-Fe合金的强度和塑性得到了协同提升。 结果分析——Cu-7Fe-X(X=0、0.3Si、0.3Si-0.3Ni、0.3Si-0.3Ag )合金 铸态组织和XRD:Si、Si-Ni和Si-Ag元素的添加促进了Fe相的形核及析出,但也使富Fe枝晶发生了粗化行为,表现为一次枝晶臂主干伸长,二次枝晶臂增多。随着合金化元素的添加,Cu基体平均晶粒尺寸减小。四组合金的XRD并无显著差别,是因为Si、Ni和Ag元素添加量较少,形成的衍射峰强度非常弱。 ► Cu-7Fe-X(X=0、0.3Si、0.3Si-0.3Ni、0.3Si-0.3Ag )铸态EDS Si元素分布与Fe元素分布存在明显的趋同性,表明Si元素主要固溶于富Fe相中。由点扫结果可知,Ni元素主要分布在富Fe相中,Ag元素主要分布在基体中。 ► Cu-7Fe-X(X=0、0.3Si、0.3Si-0.3Ni、0.3Si-0.3Ni )铸态的性能及断口形貌 Si、Si-Ni元素的添加使合金的导电率有所下降,Si-Ag的添加使电导率略有升高。添加Ag能够明显降低Fe原子和Si原子的固溶,尽管部分Ag会固溶在基体中,但Ag本身导电性优异,引起的晶格散射远比Fe固溶引起的晶格散射要小。 较二元Cu-7Fe合金,多元合金的抗拉强度明显提高,伸长率稍有下降。 ► Cu-7Fe-X(X=0、0.3Si、0.3Si-0.3Ni、0.3Si-0.3Ag)合金的性能 经过多级形变热处理后,富Fe相由枝晶状转变为纤维状。其中Si-Ag元素的添加对Cu-Fe合金导电率和硬度的提升最为明显。 较二元Cu-Fe合金,随着合金元素Si、Si-Ni和Si-Ag的加入,多元合金的抗拉强度逐渐提高,但伸长率相应下降。经400℃时效21h后,Cu-Fe-Si-Ag综合性能最好,强度、硬度及导电率分别达460.5MPa,144.1HV,64% IACS,而Cu-Fe合金分别为350.3MPa ,93.3HV和59.4% IACS 。 ► Cu-7Fe-0.3Si-0.3Ag合金电磁屏蔽性能 经过400℃时效21h,Cu-Fe-Si-Ag合金展现出优异的电磁屏蔽性能,在500MHz-7GHz范围内的平均屏蔽效能达到了103.5dB。该合金的高宽频电磁屏蔽效能主要得益于高导电Cu与铁磁性Fe相结合。Cu-Fe复合材料的高导电性有利于对电磁波的反射损耗,组织中大量的纤维状富Fe相和弥散分布的第二相,通过增强对电磁波的吸收损耗和多重内反射损耗进一步提升电磁屏蔽性能。 结论 1 针对难混溶Cu-7Fe合金强度-塑性矛盾:添加微量的中Ag元素能降低合金的SFE,在保持合金强度的前提下可提升合金塑性; 2 针对难混溶Cu-7Fe合金力学性能-电磁屏蔽(导电性)矛盾:通过微合金化及形变热处理工艺调控,实现强度和电磁屏蔽性能协同提升,其中添加0.3wt%Si、 0.3wt% Ag,合金综合性能最优。 》点击查看CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会专题报道
10月30日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、中条山有色金属集团有限公司主办的 CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会 —— 铜产业低碳能源转型论坛 上,国网(苏州)城市能源研究院研究员闫林芳围绕“铜产业链碳足迹分析与碳减排研究”这一主题进行了论述。 一、研究背景与意义 应对气候变化和低碳转型发展已成为我国的重大战略。 其从巴黎协定、双碳目标以及中国是世界绿色发展的坚定行动派进行了介绍。 产品碳足迹指产品从原材料获取、产品生产、运输分销、使用消费到最终废弃处理的各个环节所产生的碳排放量总和,是衡量生产企业和产品绿色低碳水平的重要指标。近年来,基于产品碳足迹的国际贸易政策和市场准入规则频现,越来越多的跨国公司也将产品碳足迹纳入可持续供应链管理要求。 党中央、国务院高度重视产品碳足迹管理体系建设工作,2024 年政府工作报告和中央经济工作会议均明确提出建立碳足迹管理体系的任务要求,《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》将构建产品碳足迹管理体系作为深化生态文明体制改革重要内容。为贯彻落实党中央、国务院重要决策部署,生态环境部联合14部门印发《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》。 行业发展特点 碳排放占比高: 铜冶炼行业是全球碳排放的重要来源之一,其碳排放量占全球总排放量的约 2%。冶炼工艺复杂,涉及大量的能源消耗和温室气体排放,同时可能产生大量的废水、固体废弃物,对环境造成显著影响。 应用领域广泛: 铜具有优异的导电性、导热性、延展性和耐腐蚀性,应用场景极为丰富。在电力、电子信息、装备制造、交通运输、建筑、家用电器等传统领域应用广泛,如电力行业中的电线电缆、变压器等,电子信息行业中的手机、电脑等零部件。 新能源产业需求: 新能源汽车对铜的需求大幅增加,用铜量显著大于燃油车,同时充电桩的普及也将增加铜的需求。数据中心、AI 服务器集群对高精度铜缆需求激增,单座超算中心耗铜量可达万吨级。 据中国有色金属工业协会统计,2020年中国有色金属行业排放的二氧化碳约6.6亿吨。作为我国国民经济的重要支柱产业,碳排放量逐年上升,其中铝、铜、铅、锌等主要金属的产量和消费量均居世界前列。 2024 年我国精炼铜产量 1364.4 万吨,进口量 404.08 万吨,出口量 45.62 万吨,国内精炼铜需求量 1722.86万吨;2024 年我国铜精矿(金属量)产量 180 万吨,进口量 677.7 万吨,国内铜精矿(金属量)需求量 857.7万吨。此外,2024 年我国铜加工材产量约为 2350 万吨,均居世界第一。 铜行业能源消费与碳排放挑战 1、推动企业绿色转型,提升产品国际竞争力 2、促进产业链低碳协同,助力产业链高质发展 3、赋能国家双碳战略举措,支撑双碳目标落实 二、铜行业产品碳足迹量化测算 碳排放量化方法概述 (1)核算方法:包括排放因子法、质量平衡法和实测法。其根据不同计算目的与计算对象可以分为宏观和微观两种尺度。 (2)估算方法:主要包括生命周期评价法和投入产出法,相比于核算方法,简单易用但不够准确。 (3)因素分解分析法:主要包括结构分解分析法和指数分解分析法,能够将碳排放的变化分解 为多个影响因素。 铜冶炼碳排放核算方法及范围——碳排放源识别 《其他有色金属冶炼和压延加工业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》 (1)煤炭、油类等燃料的燃烧排放源; (2)在铜冶炼过程中,使用焦炭、天然气、无烟煤等能源作为还原剂用途的排放源; (3)除原料外的能源在冶炼过程中发生化学反应的排放源,比如使用主要成分为碳酸盐的原料会发生分解反应释放CO2; (4)净购入的电力和热力分别所对应的电力与热力生产环节的CO2排放源。 其还对铜冶炼工业CO2排放途径、定义及类别进行了阐述。 铜冶炼碳排放核算方法及范围——核算范围和边界 •核算范围:铜冶炼过程燃料燃烧,辅助工序的外购电力相关排放,外购电力消耗相关排放,铜冶炼上游生产环节相关排放。 •高品位的废杂铜经过预处理之后直接进行火法精炼。 •含铜量低、杂质含量高的低品位的废杂铜则首先需要进行熔炼,然后再通过阳极炉精炼和电解精炼制成阴极铜。 铜冶炼碳排放核算方法 二氧化碳排放总量核算:依据IPCC的排放系数法、兼顾《指南》对碳核算的要求。 从铜矿开采开始到铜冶炼环节产出阴极铜结束:精炼铜生产由能源消耗引起的二氧化碳排放。 生产过程消耗的能源:初级能源:化石燃料,次级能源:电力消耗。 铜材加工产品碳足迹核算 ►中国铜加工产业近年来呈现稳步增长态势 Ø2019-2023年综合产量由1816万吨增至2085万吨,年均复合增长率达3.5%,整体增速呈现“先扬后抑再回升”。 Ø 2020年增速小幅回落至4.5%,2021年在经济复苏驱动下攀升至4.9%的阶段性峰值,2022年受全球供应链扰动及环保政策收紧影响,增速显著回落至1.8%,2023年随着新能源产业需求释放及政策调控显效,增速回升至3.0%。 ►中国铜加工材呈现显著的“一核多元”格局 Ø 铜线材以1049万吨产量占据绝对主导地位(50.31%),其下游应用集中于电力传输与电子制造领域。 Ø 铜带材、铜管材及铜棒材构成核心补充,分别服务于电子封装、制冷设备及机械制造等细分市场。 Ø 高附加值产品如铜箔材虽当前占比有限,但受益于新能源汽车及储能产业爆发式增长,近五年复合增长率达22%。 铜材加工产品碳足迹核算——方法和数据 核算方法和边界 • 核算范围限定于江苏省铜材加工阶段的本地化生产活动。 • 涵盖精炼铜入库、熔铸、塑性变形(轧制/挤压)、热处理、精整及包装出厂全流程。 铜材加工综合能耗数据 • 依据《铜及铜合金单位产品能源消耗限额》(GB/T 21350-2023)以及《热轧盘条单位产品能源消耗限额》(YB/T4887-2020)中规定的各合金加工工序(包括熔铸、轧制、挤压、退火等)能耗基准值,计算单位产品的平均综合能耗。 三、产业链碳足迹分析与碳减排策略 基于投入产出的有色金属产业碳足迹分析 有色金属产业碳排放传导路径的测算方法 Ø 本章基于投入产出-生命周期方法(EIO-LCA),以更宏观的视角,进一步分析江苏省有色金属产业链碳足迹。 Ø 利用投入产出分析方法,对传导过程中涉及的直接供应链和间接供应链进行碳排放测算,并最终计算出江苏有色金属产业对上游各行业的整体供应链碳足迹,以此作为碳排放传导效果的数值基础。 Ø 进一步,通过选取有色金属产业的供应链关键环节,测算各关键环节传导至上游的碳排放总量,识别整个产业链条的隐含碳流向。 有色金属产业碳排放传导路径 Ø电力消费仍然是最重要的能源消费品种。2021年有色金属行业电力、热力生产和供应部门引致的碳排放约为7.95亿吨,占整个行业碳排放的82%以上,是有色金属行业最重要的上游碳来源。 Ø有色金属及其合金、钢压延产品、精炼石油和核燃料加工品、石墨及其他非金属矿物制品是有色金属行业上游碳排放的主要来源。这主要与有色金属行业的生产流程和能源需求特性相关。 Ø在有色金属的冶炼与加工过程中,对各类基础材料和能源的消耗巨大。有色金属及其合金的生产依赖大量矿石原料的开采与提炼,该过程涉及重型机械作业与高温熔炼,能源消耗多,碳排放量大。 有色金属行业主要供应链碳足迹计算结果 Ø 有色金属及其合金、钢压延产品、装卸搬运和运输代理作为有色金属行业的重要基础性产业,直接和间接碳排放均较高。有色金属行业所引致的碳排放占据生产侧碳足迹的主导地位。 Ø 主要燃料型行业,如电力、热力生产和供应,石油和天然气开采产品,煤炭加工品业其碳排放主要体现为直接生产过程中产生的碳排放。 Ø 其余行业如一些合金、运输行业是有色金属行业的直接原材料或涉及各环节运输,其影响和相关联的行业众多。 有色金属行业供应链下游碳足迹的传导路径 ►有色金属产业部门碳足迹去向构成 • 有色金属压延加工品制造业以超3000万吨的碳排放量位居首位。 • 电线、电缆、光缆及电工器材制造业的碳排放量达1500万吨。 • 碳排放量超过800万吨的行业主要包括运输设备制造业、输配电及控制设备制造业,以及其他电气机械制造业。 • 有色金属作为工业基础材料与多领域制造环节的深度绑定。 有色金属下游产业链的碳排放贡献显著高于能源、采矿、选矿等前端环节。这种下游碳排放主导的格局根植于有色金属行业“承上启下”的产业特性,强化了下游加工制造环节的碳足迹传导广度和强度。 四、总结与展望 研究工作总结 在铜行业碳足迹核算方面:依据《其他有色金属冶炼和压延加工业企业温室气体排放核算方法与报告指南》,对铜冶炼、外购铜及铜材加工环节进行碳排放核算。结果显示,2011-2022年间江苏省精炼铜行业碳排放总量呈下降趋势,吨铜碳排放强度累计降低40%,但仍高于欧美先进水平。冶炼环节是铜行业碳排放主体,占比达66%,其能源结构以煤炭和电力为主,清洁能源替代空间巨大。铜材加工环节碳排放随线材、铜盘条等产品产量增长而显著上升,反映出新能源基础设施建设的拉动效应。 在产业链碳排放分析方面:运用投入产出分析方法(EIO-LCA),从宏观角度揭示了有色金属产业链的碳足迹传导路径。电力、热力生产和供应部门是有色金属行业最重要的上游碳来源,占比超过77%。下游碳排放主要集中于有色金属压延加工品、电线电缆、运输设备制造等行业,体现出有色金属作为基础材料在多领域制造中的深度嵌入。 相关工作建议 一是推进涉碳类标准、规则制定,抢占行业发展话语权 •以2025年4月实施的GB/T32151.42-2024《温室气体排放核算与报告要求第42部分:铜冶炼企业》为基础,进一步细化“采选-冶炼 -加工-回收”全链条碳核算规则,丰富组织层面、产品层面铜行业碳排放核算规则体系。 •针对新能源汽车、储能等下游领域的低碳采购需求,制定新能源用铜材碳足迹限值标准,区分电解铜箔、高洁净度铜杆等细分产品类型,设定阶梯式碳足迹阈值。 •依托东盟铜消费市场,推广我国铜冶炼企业碳排放核算与报告指南、再生铜碳减排评价规范等标准,实现 “一次核算、区域互认”。 二是加快产业协同发展,推动共同绿色低碳转型 •纵向贯通碳成本共担与效益共享:推广“矿山-冶炼-加工-回收”碳协同模式,上游矿山采用智能开采技术降低碳排放,其碳减排量可通过产业链交易平台转让给冶炼企业;中游冶炼企业联合下游铜箔厂商建立 “碳足迹协同优化体系”,通过精准生产减少废料产生;下游企业建立废旧铜材回收网络,定向供应有色等再生项目 •横向搭建碳协同平台载体强化资源共享 :在铜产业集聚区打造“铜产业碳协同示范园”,集中建设共享型碳监测中心、CCUS 设施及绿电交易平台,统一接入园区碳管理系统,实现碳排放量实时监控与数据共享。 》点击查看CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会专题报道
10月30日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、中条山有色金属集团有限公司主办的 CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会 —— 铜产业低碳能源转型论坛 上,中国电科院碳评估室主任刘超分享了“电力设备产品碳足迹量化研究与实践”这一主题。 一、背景现状 碳足迹 (carbon footprint) 是指由于人类活动,或者在产品、服务的生产、提供和消耗过程中释放的二氧化碳和其他温室气体的总量,也就是⼈们常说的 “碳耗用量”。 产品碳足迹 是指某一产品在其生命周期过程中所导致的直接和间接的CO2及其他温室气体(以CO2排放当量的形式表示)排放总量。 碳标签 (CarbonLabelling),即碳足迹标签,是在商品上加注碳足迹的标签。是将产品生命周期(即从原料、制造、储运、废弃到回收的全过程)的温室气体排放量在产品标签上用量化的指数标示出来,以标签的形式告知消费者产品的碳信息。 国外发展现状——政策制定与绿色贸易壁垒 英国于2007年推行了世界上第一个产品碳足迹标签,随后,美国、德国、法国、日本、加拿大、韩国、泰国等国家和地区也陆续推出了自己的碳标签制度,其中比较有代表性、影响较为广泛的 为英国的碳标签制度。 目前一百多个国家已提出“零碳”或“碳中和”气候目标。主要国家更加重视产品的绿色低碳成分,陆续颁布产品碳足迹强制性法律要求,产品碳足迹逐渐成为进入国际市场和品牌供应链的必 备条件。 国外发展现状——核算体系与数字化工具 欧盟碳排放交易体系(EU ETS)覆盖电力、钢铁、航空等领域,通过配额交易机制推动减排。其碳足迹核算已延伸至产品全生命周期,形成从生产到消费的闭环管理。 国际企业广泛应用生命周期评价(LCA)工具,结合大数据和人工智能优化碳足迹核算。欧美研究机构开发高精度碳足迹数据库,如 Ecoinvent、GaBi,为全球核算提供数据支持。 国内政策驱动与绿色转型需求 随着“双碳”目标的逐步推进,我国政府相关部委紧紧围绕双碳目标的顶层设计,不断强化对节能减排、绿色发展的政策推动和规划部署,已将“构建产品碳足迹管理体系”纳入生态文明体制 改革核心任务。 国内发展现状——体系构建 《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》:2023年11月,发改委等部门发布《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》,该文件提出推动建立符合国情实际的产品碳足迹管理体系的总体目标,明确工作要求、重点任务以及保障措施等,对规范有序开展国家碳足迹管理工作、有效应对欧美涉碳贸易壁垒冲击、加快生产和消费绿色低碳转型、助力实现碳达峰碳中和目标都具有重要意义。 五大任务:制定产品碳足迹核算规则标准、加强碳足迹背景数据库建设、建立产品碳标识认证制度、丰富产品碳足迹应用场景、推动碳足迹国际衔接与互认。 主要目标:到2025年,国家层面出台50个左右重点产品碳足迹核算规则和标准,重点行业碳足迹背景数据库初步建成,国家产品碳标识认证制度基本建立,碳足迹核算和标识在生产、消费应用场景显著拓展,若干重点产品碳足迹核算规则、标准和碳标识实现国际互认。到2030年,国家层面出台200个左右重点产品碳足迹核算规则和标准,重点行业碳足迹背景数据库基本建成,国家产品碳标识认证制度全面建立,碳标识得到企业和消费者的普遍认同,主要产品碳足迹核算规则、标准和碳标识得到国际广泛认可。 国内发展现状——实施方案 《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》:2024年6月,生态环境部等16部门发布《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,该文件提出四项主要任务,包括建立健全碳足迹管理体系、构建多方参与的碳足迹工作格局、推动产品碳足迹规则国际互信、持续加强产品碳足迹能力建设等,并分解成22项具体工作。 2027目标:碳足迹管理体系初步建立。制定发布与国际接轨的国家产品碳足迹核算通则标准,制定出台100个左右重点产品碳足迹核算规则标准产品碳足迹因子数据库初步构建,产品碳足迹标识认证和分级管理制度初步建立,重点产品碳足迹规则国际衔接取得积极进展。 2030目标:碳足迹管理体系更加完善,应用场景更加丰富。制定出台 200个左右重点产品碳足迹核算规则标准,覆盖范围广、数据质量高、国际影响力强的产品碳足迹因子数据库基本建成,产品碳足迹标识认证和分级管理制度全面建立,产品碳足迹应用环境持续优化拓展。产品碳足迹核算规则、因子数据库与碳标识认证制度逐步与国际接轨,实质性参与产品碳足迹国际规则制定。 主要任务:建立健全碳足迹管理体系、构建多方参与的碳足迹工作格局、推动产品碳足迹规则国际互信、持续加强产品碳足迹能力建设。 国内发展现状——地方政策 其列举了山东省、上海市、江苏省以及浙江省等地的政策。 国内发展现状——数据基础持续强化 2025年1月,首次发布全国电力碳足迹因子(0.6205 kgCO2e/kWh),为中下游产品核算提供关键数据支撑,地方政府、龙头企业纷纷试点碳足迹标识认证,通过核算产品碳足迹提升绿色竞争力。国内CPCD、天工等数据库已开始初步建立。 国内发展现状——标准体系日渐完善 《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》——制定产品碳足迹核算规则标准 国标方面,加快研制产品碳足迹核算基础通用国家标准。团标方面,按照团体标准先行先试、逐步转化为行业标准或国家标准的原则,研究制定重点产品碳足迹核算规则标准。采信方面,由行业主管部门会同发改委等部门发布规则标准采信清单。 二、量化模型构建与案例分析 选择典型电力设备 电力变压器及电力电缆作为电力系统的重要组成,是确保电力从生产端到消费端的全链条输送与配用的关键设备。据测算,2023年中国电力产业用铜约412万吨,占中国电解铜需求的26.3%。其中变压器及电缆的铜用量占比高达66.7%。以变压器为例,其规模效应将在电力系统供应链低碳转型中发挥关键作用。 确定变压器产品碳足迹系统边界 采用生命周期评价方法,根据GB/T 24067—2024《温室气体 产品碳足迹 量化要求和指南》要求,针对电力变压器制定系统边界,包括原材料获取、产品生产、产品运输、产品使用、产品生命末期五个阶段,并明确其产品碳足迹功能单位为1台变压器。 原材料获取阶段 原材料获取阶段主要包括原材料获取及原材料运输所产生的碳排放。根据变压器不同型号,分解变压器产品结构及元器件构成,分析各组部件的原材料构成及其相应质量,明确取舍原则并制定数据收集清单,采用因子法计算原材料获取阶段的碳排放。 产品生产阶段 产品生产阶段主要包括变压器生产过程所产生的碳排放。根据变压器工艺及生产线情况,研究复杂生产过程碳排放核算方法,建立单元过程数据集,根据物质流与能量流参数特点与边界范围内单元过程划分构建量化模型,形成生产过程部件级的能源活动分配机制,实现单台变压器生产阶段碳排放精准核算。 产品运输阶段 产品运输阶段主要包括产品运输到交付地过程中交通工具产生的碳排放。收集变压器运输过程的能源活动数据,包括燃料类型、消耗量、产品运输方式、运载工具、运输里程等信息,形成产品运输阶段的碳排放清单。 产品使用阶段 产品使用阶段主要包括变压器试验、安装、运行和维修等过程中产生的碳排放。综合考虑复杂工况、设备状态参量等因素,构建变压器运行状态与线损间接碳排放的关联关系,厘清六氟化硫直接排放核算模型,建立变压器多运行工况碳足迹核算方法。 产品生命末期阶段 产品生命末期阶段主要包括产品拆卸、拆解、回收及最终处置产生的碳排放。建立变压器废弃物料回收再利用的开环循环系统产品碳足迹核算、可循环废弃物料回收再利用闭环循环系统核算、废弃物拆分处置循环再利用网络等关键核心模型,形成变压器产品生命末期阶段碳排放核算方法。 变压器产品碳足迹核算 通过收集变压器产品全生命周期的企业活动数据,结合其生命周期量化模型,完成产品碳足迹核算、生命周期清单分析和生命周期影响评估,编制220kV电力变压器碳足迹评价报告。其中,仅铜一项材料的碳排放量,占变压器碳足迹总量的15%。 实践案例 已完成电力杆塔、变压器、电力电缆、智能电表等多个电力设备产品碳足迹核算规则制定与测算,为国家电网公司绿色现代数智供应链建设及绿色采购实施奠定基础。 平台研发 开发中国电科院电工装备产品碳足迹评价系统(CECFP)。系统包含产品建模、生命周期清单分析、影响评价分析、数据库接入、碳足迹评价报告生成等主要功能模块,能够实现电工装备产品全生命周期碳足迹在线量化与评价。已建模型包括变压器、智能电能表等40余个品类,断路器、互感器等10余个品类设备模型正在研发中。 数据库研发 开发构建中国电工装备生命周期数据库(CELCD)。遵循GB/T24040S、GB/T24067等技术标准,对标欧盟ILCD生命周期评估指南,覆盖电力、能源、建筑等20余个领域,能够支撑开展电工装备产品碳足迹量化评估,致力于成为中国电力行业的专业级电工装备生命周期数据库。 三、产品碳足迹标准化工作 国际产品碳足迹标准 在全球范围内受到公认并且应用相对广泛的有三个国际标准: PAS2050:过程具体,使用广泛;ISO14067:高度概括、原则性强;GHG Protocol:较为复杂,多为补充。 其还对国际标准的发展历程与关系进行了阐述。 我国产品碳足迹核算标准 2024年8月,国家标准GB/T24067—2024《温室气体 产品碳足迹 量化要求和指南》正式发布,该标准在国际标准的基础上,结合了国内生产实际,对产品种类规则的要求、产品系统及功能的说明进行了补充,中国电科院在“6.4.9.4.4电网电力”相关要求章节提供了技术支撑。截至2025 年,我国在研和已发布的产品碳足迹核算标准近 500 项,涵盖建材、电子、纺织等行业。 推动产品碳足迹技术方向标准化发展 2025年2月,支撑国家新型电力系统标准体系规划建设,将电力产品碳足迹纳入电力低碳领域分支,成为标准体系支撑层的核心要素。 2022年,构建国家电网公司电力低碳技术标准专题工作组的电力低碳标准体系,将电力产品碳足迹纳入碳排放量化技术领域,承载电力系统全环节上下游的碳排放核算任务。 开展电工装备产品碳足迹标准规划 国网公司紧密衔接国家标准《温室气体 产品碳足迹 量化要求和指南》内容,围绕碳足迹关键技术方向,根据通则先行、亟需优先的原则,构建电力装备领域产品碳足迹标准体系,形成产品碳 足迹标准研制计划,推进典型电工装备PCR标准的研制工作。 编制变压器产品碳足迹标准 国家电网公司企业标准《电工装备产品碳足迹 产品种类规则 第2部分:变压器》标准中,明确了电力变压器适用的产品种类,规定了产品生命周期系统边界及清单分析等核心规则,提出了变压器碳足迹的计算流程与报告模版。 四、展望建议 随着我国“双碳”战略的落地,建立完善的碳足迹量化体系是绿色低碳发展的必然选择。构建电力行业精确化、标准化的碳足迹量化技术体系日益迫切,电力装备碳足迹量化工作任重道远: •有序推进一次设备、二次设备、装置性材料、仪器仪表等电力装备产品碳足迹核算规则并推进标准发布,推动能源电力行业认可。 •加快实景数据收集及自研碳排放因子测算,建立真实反映我国电力装备制造工艺技术水平现状及区域差异的电力行业产品碳足迹背景数据库。 •随着不同行业基础材料排放因子的变化、设备制造过程的工艺升级与能源转型,产品碳足迹势必随之动态变化,需要不断迭代更新,以推动全产业链低碳转型。 》点击查看CCAE 2025 SMM(第十四届)铜业年会暨山西省第二届铜基新材料产业链发展大会专题报道
近日,中国恩菲工程技术有限公司主编的行业标准《温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 阴极铜》YS/T 1807—2025、TCNIA 0258—2024由工业和信息化部批准发布,将于2026年2月1日起正式实施,标志着我国在有色金属行业碳足迹管理领域迈出了重要一步。 该标准将为阴极铜产品碳足迹量化提供指引、为企业节能减排提供决策依据,有助于铜企准确评估产品碳排放情况,可有效应对国际绿色贸易壁垒,提高产品低碳竞争力。 此外,中国恩菲工程技术有限公司还参编了同批发布的铅锭产品碳足迹核算标准《温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 铅锭》YS/T 1805—2025、TCNIA 0259—2024,锌锭产品碳足迹核算标准《温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 锌锭》YS/T 1806—2025、TCNIA 0260—2024,为有色金属行业碳足迹标准体系的构建提供了有力支撑。
6月4日,盖世汽车注意到,生态环境部等15部门联合印发《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》(以下简称为《方案》)。 《方案》指出,到2027年,碳足迹管理体系初步建立;到2030年,碳足迹管理体系更加完善,应用场景更加丰富。 图源:中华人民共和国生态环境部 5月29日,在生态环境部举行的例行新闻发布会上,生态环境部新闻发言人裴晓菲指出,碳足迹通常是指以二氧化碳当量表示的特定对象温室气体排放量和清除量之和。这些特定对象包括产品、个人、家庭、机构或企业。 裴晓菲强调,石油、煤炭等含碳资源消耗越多,产生的二氧化碳排放量就越大,从而导致碳足迹变大。反之,如果这些资源的消耗量减少,二氧化碳排放量也会减少,从而导致碳足迹变小。因此,减少含碳资源的消耗是降低碳排放量、减少碳足迹的关键措施。 产品碳足迹是碳足迹中应用最广的概念,是指产品的整个生命周期,包括从原材料的生产、运输、分销、使用到废弃等流程所产生的碳排放量总和,是衡量生产企业和产品绿色低碳水平的重要指标。 为了实现“双碳”目标,有效管理碳足迹非常重要。 裴晓菲表示,编制《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,主要有以下几方面的考虑和安排: 一是建立健全碳足迹管理体系。从标准、因子、制度规则等基础性工作着手,推动发布产品碳足迹核算通则标准和重点产品碳足迹核算规则标准,建立完善产品碳足迹因子数据库以及标识认证、分级管理、信息披露等制度。 二是构建多方参与的工作格局。强化政策协同,加大金融支持力度,丰富拓展推广产品碳足迹应用场景,鼓励地方试点和政策创新,推动重点行业企业先行先试,形成推广产品碳足迹合力和共建、共担、共享工作格局。 三是推动产品碳足迹规则国际互信。跟踪研判国际涉碳贸易政策和产品碳足迹相关规则发展趋势,推动产品碳足迹规则国际对接,与共建“一带一路”国家产品碳足迹规则交流互认,积极参与国际标准规则制定,加强碳足迹工作国际交流与合作。 四是提升产品碳足迹能力建设水平。加强产品碳足迹核算能力建设,规范专业服务,培育专业化人才队伍和机构,强化数据质量、数据安全管理以及知识产权保护。 以下为关于印发《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》通知的具体内容: 各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团生态环境厅(局)、发展改革委、工业和信息化主管部门、财政厅(局)、人力资源社会保障厅(局)、住房城乡建设厅(委、管委、局)、交通运输厅(局、委)、商务主管部门、国资委、市场监管局(厅、委)、数据管理部门;中国人民银行上海总部,各省、自治区、直辖市及计划单列市分行;海关总署广东分署、各直属海关;国家金融监督管理总局各监管局;中国证券监督管理委员会各证监局: 为深入贯彻落实《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》部署要求,加快建立碳足迹管理体系,形成绿色低碳供应链和生产生活方式,推动新质生产力发展,助力实现碳达峰碳中和目标,生态环境部会同国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、人力资源社会保障部、住房城乡建设部、交通运输部、商务部、中国人民银行、国务院国资委、海关总署、市场监管总局、金融监管总局、中国证监会、国家数据局制定了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》。
在国家大力推进生态文明建设,推动包括铝行业在内的传统产业绿色发展,实施碳达峰、碳中和战略的大背景下,贵州中铝牢牢把握国家“双碳”战略机遇,进入绿色低碳转型发展新阶段。近日,贵州中铝荣获《产品碳足迹证书》。 近年来,贵州中铝积极践行“绿水青山就是金山银山”理念,落实绿色发展战略,形成从原材料到终端产品全产业链绿色发展格局,奋力打造绿色铝加工一流企业标杆,为实现“双碳”目标贡献自身力量。 作为国内较早批获得产品碳足迹认证的铝加工企业之一,贵州中铝着力构建节能减排、清洁生产、循环利用为一体的绿色发展模式,布局循环经济和绿色能源,从源头上采购能耗和排放远低于原铝的再生铝锭和铝水,大力发展循环经济。同时,充分利用贵州省“水电”“风电”、光伏发电量占比超传统“煤电”的优势,使用清洁“绿电”生产绿色铝,充分实现绿色能源助力公司低碳发展。 下一步,贵州中铝将持续以习近平生态文明思想为引领,专注于绿色铝产品研发,全力推进ASI认证(Aluminium Stewardship Initiative全球权威铝价值链标准制定与认证组织),满足更多客户对ASI铝产品供应链的要求。唱响绿色发展的主旋律,践行绿色责任,以实际行动彰显国企担当作为,让绿色成为企业高质量发展最亮底色。
2023年8月5日,湖北新金洋资源股份公司(以下简称“新金洋”)发布消息,公司委托中国质量认证中心对其核心产品——铝合金锭、铝合金棒进行碳足迹核算及评估,2023年8月3日顺利获得碳足迹认证。 碳足迹认证依照ISO14067标准以及PAS 2050国际碳足迹标准从摇篮到大门进行核算,新金洋公司铝合金锭产品仅0.92千克二氧化碳当量,铝合金棒仅0.81千克二氧化碳当量;其中铝合金锭、铝合金棒产品生产阶段的碳排占比分别为21.05%、27.16%。 新金洋成立于2009年,专业从事再生资源回收、处置及综合循环利用,研制与生产铝合金(棒)及铝零部件,已形成年产铝合金锭(棒)10万吨、铝铸件1000万支的规模能力。公司是谷城国家“城市矿产”示范基地示范企业、工信部公告的符合《铝行业规范条件》再生铝企业、全国绿色工厂(第五批)、国家级专精特新“小巨人”企业(第四批)、国家知识产权建设优势企业、湖北省高新技术企业、湖北省专精特新“小巨人”企业(第三批)、湖北省支柱产业细分领域隐形冠军“科技小巨人”。公司持续进行科技创新,新产品研发能力不断提升。公司与上海交通大学合作成立“新材料联合创新中心”,与中国再生资源产业技术联盟共建“铝二次资源循环利用联合创新实验室”,与武汉科技大学成立科研“联合体”,建立省级专家工作站,合力攻关,开发免热处理铝合金、新能源汽车核心件用高强韧压铸铝合金、6082铝棒、商用车铝锻件用铝合金、高导热铝合金等新型铝合金材料。产品抗拉强度、屈服强度、延伸率等关键性能指标达到国内先进水平,产品产研能力处于行业领先地位,此类高强韧铝合金产品填补省内空白。 本次碳足迹核查项目,对公司碳排放进行有效的监管,在研发设计、生产制造、质量检验、物流配送等多个环节制定相应策略、优化生产流程实现低碳减排,从而增强企业的核心环保竞争力,同时扩大产品在市场的低碳环保影响力,推动公司走上低碳、高效的可持续绿色发展之路。 铝合金锭、铝合金棒产品碳足迹认证证书 湖北新金洋资源股份公司 联系人:技术总监-章晶林 联系电话:15872339727
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