中国储能网讯：2023年8月17日，欧盟电池与废旧电池法规（EU）2023/1542正式生效，并于2024年2月18日起开始实施。法规旨在促进电池全生命周期的可持续性，并对可再生材料的回收提出了严格要求。
图 2023年7月28日欧盟官方公报公布电池与废旧电池法规通过立法
背景介绍
欧盟理事会由2019年12月推出了欧洲绿色新政，其中包括的众多政策举措旨在帮助欧盟各国绿色转型，最终实现2050年气候碳中和的目标。绿色新政涵盖气候、环境、能源、交通、工业、农业和可持续金融等多领域的政策战略，彼此之间联系紧密。
欧盟电池与废旧电池法规就是绿色新政体系中的重要一环。其最早成型于2017年10月的“欧洲电池联盟”合作平台。经过多轮的修改讨论，2023年7月10日，欧盟理事会通过了电池法规；2023年7月28日，法规在欧盟官方公报上公布，于20天之后的今天正式生效。
重点内容摘要
适用范围
电池法规适用于5类电池：便携式电池、启动照明及点火电池（SLI电池）、轻型交通工具电池（LMT电池）、电动汽车电池、工业电池。
投入市场条件
电池只有在满足第6-10条和第12条的可持续性和安全要求；和第三章规定的标签和信息要求时才能投放市场或投入使用。
碳足迹相关要求
法规在附件二中对碳足迹核算要点做出了明确规定。其中功能单位为电池系统在电池使用寿命期内提供的总能量中的1kwh，参考流量是完成特定功能所需的电池重量，并应以电池在其使用寿命期间提供的总能量每千瓦时的电池千克数来测量。系统边界包括原材料获取及预处理、主要产品生产、分配、寿命终止及回收四个阶段。
法规还特别强调了数据的使用，与电池阳极、阴极、电解液、隔膜、电池外壳相关的所有活动数据应特指在某一个生产厂商内生产的某一种电池型号，不能使用默认数据。同时，由于碳足迹声明特定于在指定生产地点生产的电池型号，因此不能对生产相同电池型号的不同工厂收集的数据进行采样。
与回收相关的要求
工业电池、电动汽车电池、LMT电池和SLI电池中的回收成分需满足以下要求：
生产者（制造商、进口商、分销商）至少应达到以下要求：
回收者应至少达到要求的回收效率和可再生材料回收的最低水平：
标签、标记及信息要求
LMT电池、2kWh以上的工业电池，电动汽车电池需提供电池护照，其它电池需提供符合性声明、电池尽职调查第三方验证、审计报告等一系列信息。除此之外，基本信息标签、“单独收集”标识、容量信息标签等分别对不同种类的电池有所要求。
对供应链各方可能的影响
电子设备厂商或需改变产品设计
电池法规第11条便携式电池和LMT电池的可拆卸性与可更换性中提到“将包含便携式电池的产品投放市场的任何自然人或法人应确保最终用户在产品的使用寿命期间可以随时拆卸和更换这些电池”。法规将“便携式电池”定义为“密封的、重量不超过5公斤、非专门为工业用途设计的电池，既不是电动汽车电池、LMT电池，也不是SLI电池”，其范围涵盖笔记本电脑、手机、游戏机等多种类型的电池。这意味着目前欧盟市面上大部分手机和平板电脑的设计方式将迎来巨大转变。容易打开的手机需要使用垫圈和连接器，这使得手机更厚更不耐用，更难防水或防尘。苹果、三星、小米、OPPO等智能手机制造商都将产品出口欧洲，可能会被迫增加成本来改变手机设计，尤其是可折叠手机，改变设计使电池更加容易更换可能更加困难。
以苹果为例：苹果旗下的大多数产品， iPhone、iPad、MacBook、Apple Watch，甚至 Apple Vision Pro都包括在法规影响范围之内。MacBook在2009年以后就变为了内置电池，电池实际上粘在MacBook的框架中，更紧凑安全，并可以使电脑越来越薄，但这样的电池用户是无法自己拆卸的。Apple Watch 也许可以争取获得豁免，因为法规中有规定“专门设计用于主要在经常受到水溅、水流或水浸的环境中运行，并且可清洗或可冲洗的设备”可以只能由独立专业人员拆卸和更换。而对于 iPhone 和 iPad 而言，如需满足规定则其设备的厚度和重量都会发生变化，防水性能也可能受到影响。
电池法规还将对Switch、Steam Deck等游戏机产品带来很大影响。虽然电池法规仅适用于欧盟国家，但正式生效后很可能影响全球的游戏手持设备，因为任天堂等公司大概率会出于成本考虑统一更换全球的Switch和Steam Deck后续产品。
电动汽车电池拆解回收成本高
近年来，新能源汽车动力电池系统一直在致力于提高系统集成度，由传统的“电芯-模组-电池系统“（CTM）集成方式，向电池无模组技术（CTP）、电池车身一体化（CTB）和电池底盘一体化（CTC）方向发展。
电池无模组技术（CTP）直接将电芯集成为电池包，再把电池包作为整车结构的一部分集成到车身底板上，这样可以减少不必要的材料和重量，使能量密度提升10%-15%，体积利用率提升15%-20%。电池车身一体化（CTB）则在CTP的基础上优化电池包上盖结构，使电池包上盖替代地板，实现电池包与车身的一体化集成。电池底盘一体化（CTC）则是一体化电动智能底盘技术，电芯在车体边梁与横梁之间进行布局。这些技术大大提升了电池系统的集成程度，却给电池的再回收利用带来挑战。
电池无模组设计（CTP）通常会使用结构粘合剂或者封装泡沫，这样使得电池组的拆卸变得非常困难，如果发生故障则需要完全更换电池组。与电池无模组设计（CTP）相比，电池车身一体化（CTB）和电池底盘一体化（CTC）设计在后期回收时由于需要从车上拆除作为车辆结构的电池组，其拆卸成本会更高。有一种回收方法是压碎电池并过筛，将较大颗粒与较小颗粒分离，小颗粒中有高价值的电极材料；然后使用湿法冶金进一步处理黑色物质，以电池级金属盐的形式回收锂、钴、镍等。理想情况下这种回收过程从电芯层级进行，以便所得到的黑色金属具有更高比例的关键金属。也有厂商选择直接把电池组研磨碾碎，这样虽然在前期可以用更低的设计和制造成本去制造电池，但后期的回收提取会比较困难，导致锂、钴、镍等金属回收效率不高。
除了拆解回收以外，电动汽车电池还可进行梯次利用。梯次利用主要针对电池容量降低至80%以下的电池，其典型应用为储能领域，如风光储能、削峰填谷、备用电源等。大多数梯次利用电池厂商会选择在电池模组层级集成电池，以避免需要将其分解成电芯的复杂过程。但如果需要拆卸到电芯级别，以挑选性能最佳的电芯进行再利用，则电池无模组设计（CTP）比其它两种系统设计更具优势。
如上文所述，欧盟电池法规对电池活性材料中所含回收材料的百分比，以及对废旧电池可再生材料的回收水平都有很高的要求。当目前市面上的电动汽车电池组达到使用寿命时，回收这些系统高度集成的电池组将会带来较大的工作量。较有潜力的一个突破方向是设计出不伤害电芯的溶剂、粘合剂和密封剂，降低电池组拆解的难度。
电池制造商废料收集将成为新挑战
法规对电池活性材料中所含可再生材料（钴、锂、镍、铅）的比例要求很高，且生产者（制造商、进口商、分销商）在电池首次投入市场的成员国要负责废旧电池的收集。为了满足最低回收含量的要求，制造商会大力加强对有价值废弃物的控制力度，未来电池回收数字化也许会成为一个趋势，生产者可对电池产品状态进行定期监测及管理，帮助其更好地做出决策，甚至延伸企业服务链。如果废料供应不足，一些厂家将被迫采购额外的回收材料。由于市面上回收材料有限，大量的需求可能导致价格上涨。如果满足不了法规对回收材料的最低要求，我国电池企业将面临产品无法出海的风险。同时，履行生产者延伸责任（EPR），建立废旧电池的回收收集系统对于制造商而言也是一项挑战，尤其是新进入行业的厂商更是面临很大的开发成本。法规中提到生产者可以将收集义务外包给生产者责任组织（PRO），也就是专业的废弃产品回收、处理、循环利用的团体，降低生产企业回收和收集废弃电池的难度及成本，预计未来废弃电池收集处理的领域将会有大量需求。此外，法规还要求电池需满足碳足迹的相关要求，要依照规定的计算方法提供碳足迹报告，标明碳足迹性能等级，而且要低于规定的碳足迹最大阈值。这就要求从原材料获取及预处理（采矿等）、运输材料到电芯制造、电池组装等所有包含在系统边界之内的生命周期阶段都需要进行碳足迹核算以及节能降碳工艺优化。由于每个LMT电池、大于2kWh的工业电池,电动汽车电池都应配有电池护照，电池供应链上下游主体都需配合提供诸如碳足迹、责任采购、可再生成分比例、电池材料成分、性能及耐久性参数等信息。
电池材料供应商需降低原材料碳排、保障供应链安全
我国资源丰富，锂、钴上游资源依赖进口，中游加工产能充足，目前欧盟97%的锂，60%的钴均来自中国。于2023年3月16日出台的欧盟《关键原材料法案》直接指出欧洲地区在部分关键原材料的供应上对中国的依赖度过高，需要减轻与此类战略依赖相关的供应链风险，以增强其经济弹性。《关键原材料法案》为原材料供应链的欧盟内部产能设定了明确的基准，其中加工至少占欧盟年消费量的40%，回收至少占欧盟年消费量的15%；且欧盟在任何相关加工阶段对每种战略原材料的年消耗量，来自单一第三国的比例不超过65%；条例还提出通过创建可回收关键原材料的价值链来提高关键原材料的循环性和有效利用的措施，旨在将战略性材料留在欧洲范围内。《关键原材料法案》提出了对材料供应及回收的需求，电池法规则将其具化为对电池行业的各种法规要求，对电池收集及回收材料的种种要求推动企业完成材料相关的各种举措。（此外，虽然目前未被包含在电池法规的管控范围之内，石墨也被欧盟委员会视为战略优先事项。石墨约占电池材料的 50%，预计对石墨的需求到2050年将增长14倍。欧盟电池中使用的特定石墨大部分来自中国，而且在欧盟内部还没有开始回收）
法规规定销售可充电工业电池和电动汽车电池的经济运营商需要对锂、钴、石墨、镍和其它化合物的供应链进行尽职调查的义务，需建立原材料供应链管理体系，并由第三方出具调查报告，保证原材料供应链的可追溯性和透明性，这些都需要电池上游材料供应商的配合。上游材料供应商将提高清洁能源的使用比例，采用创新技术降低碳排。如贵州的振华义龙新材料有限公司，打造了贵州首家正极材料“零碳工厂“，通过使用绿色电力、工业废水再利用、节能设备等方式减少碳排。此外，欧盟关键原材料法规及电池法规的发布旨在加强跨大西洋联盟，在关键原材料上降低对中国的依赖，我国材料产业在加快资源开发、提升加工产能的同时，也要积极建立全球范围内的产业链，进一步开拓市场。
电池材料回收商或发展新商业模式
由于电池护照、碳足迹等要求，上下游企业的供应链管理、信息精确和追溯以及链条上各个环节企业的合作愈发重要，融合“生产端-应用端-回收端”的商业合作新模式将很有可能出现。集矿产、正、负极生产、电解液、铜/铝箔、材料回收，低碳服务等一系列产业链企业的新型产业园将大大提升企业应对电池法规的能力，降低风险。
目前电池回收商面临的一大瓶颈是很难准确评估电池剩余寿命及合适的回收价格，欧盟电池法规规定了电池的健康状况信息可以由公开渠道获得，将帮助回收商判断电池的真实状况从而做出决策。电动汽车电池是回收商面临的另一个难题，不仅拆解难度大，而且不同车型电池设计不同，没有可普适所有车型的电池拆解流水线。预计未来更利于回收和拆解的产品设计将会更受欢迎；电池回收的智能化、机械化可能会是下一步的发展方向。
国内企业应对案例
为了应对欧盟电池法规等一系列国际碳壁垒，多个电池行业龙头企业已开始行动。宁德时代规划到2025年全部电池工厂成为零碳工厂，到2035年实现全价值链碳中和，其生产的电池将全部为零碳电池。宁德时代将通过四大创新体系，在矿、大宗原材料、电池材料、电芯制造、电池系统五大关键节点实现技术降碳，完成全价值链降碳。通过广泛应用可持续发展透明度审核工具CREDIT，实现高效供应链管理。2019年10月，宁德时代在宜宾投建全球首家电池零碳工厂，总投资超过 500 亿元，项目规划 10 期，全部建成后，年产能可突破 200GWh，是一座世界级的电池制造基地。工厂通过水电能源、绿色能源管理（CFMS智慧厂房），绿色制造（废料贵金属回收），物流交通，碳交易等多种方式达成零碳目标。
蜂巢能源于2022年在四川达州投建全绿电“源网荷储”一体化锂电零碳产业园，预计可实现年产值630亿元。亿纬锂能通过绿电采购、屋顶光伏、水光储调峰、供应链减排等方式进行降碳，预计2026年将建成超过200GWh零碳电池产能。远景动力于2022年底已实现全球业务运营碳中和，目标2028年实现全价值链的碳中和。
结语
零碳化、智能化、数字化生产将成为电池出口欧盟的必然趋势，如何在紧迫的规定时间内完成电池生产全产业链低碳化成为电池出口企业面临的一项重要议题。
动力电池全生命周期排放中，来自上游原材料获取阶段的碳排放为主要来源，可占到电芯碳排放的70%以上。2022年7月，宁德时代副总裁曾嵘在世界动力电池大会上称，公司一款产品碳足迹上游供应链碳排放占比达到84.6%。以三元锂电池原材料获取阶段为例，三元正极材料、石墨负极材料、铝制外壳的碳排占比最高。其中三元正极材料由于其锂、镍、钴等金属原材料的获取和冶炼过程，可占原材料获取阶段碳排的60%以上，在生产中使用锂、钴、镍、铝等循环材料可帮助企业减少碳排。目前宁德时代、比亚迪等越来越多的企业通过合作或自建的模式打造动力电池回收闭环。此外，电池生产的其它生命周期阶段也都有进行节能降碳、工艺优化的空间，如电芯制造阶段主要碳排来源于正负极片加工、电芯组装与化成分容，主要消耗电力、蒸汽和天然气，企业可通过应用绿色电力来降低碳排。
欧盟新电池法规要求电池全产业链各环节企业全都纳入到碳足迹、电池护照的管理系统中，做到产业链信息精确可追溯；碳足迹性能等级、碳足迹最大阈值等要求更是对企业生产全供应链碳管理提出了严格的要求，因此建议电池出口企业尽快构建起高质量供应链碳管理平台，对电池供应链的能源、碳排、回收等方面进行精准管理。
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