在SMM于美国拉斯维加斯举办的Li-ion Battery Americas 2024 Agenda会议上,Minviro创始人兼首席执行官Dr. Robert Pell带来了“推动可持续发展:低碳电池价值链战略”的主题演讲。他表示,预计2020年至2050年间,全球对锂、镍和钴等电池原材料的需求将增长15-20倍。可持续和可靠的电池原材料的采购非常复杂。电池化学中使用的原电池材料的提取和初级生产对环境有不同的影响。
LCA电池全生命周期碳排放
材料生产商将需要整个价值链的数据,如LCA(电池全生命周期碳排放)
1. 所有电池都将有一个清晰可见的二维码,提供所有关键信息:成分、容量、关键指标的结果、耐用性;
2. 所有超过2千瓦时的电池都将有一个数字护照,它将告知技术细节、使用的回收材料的百分比和相关的碳足迹;
3. 根据其性质,为所有电池设定了最低回收材料百分比:16%钴,6%锂,6%镍和85%铅。
4. 每个型号的电池都必须计算其整个生命周期的碳足迹。
5. 制定了“尽职调查政策”,以减少在电池材料采购、加工和营销活动中可能发生的社会和环境风险。
什么是CRMA?——欧盟《关键原材料法案》
CRMA法规
CRMA是一项旨在建立一个框架,确保欧洲关键原材料的安全和可持续供应的规定。
CRMA为欧盟的年度原材料消费量制定了三个基准:
10%来自当地提取; 40%在欧盟处理;25%来自回收材料。
该条例侧重于进口的多样化,欧洲不能依赖一个第三方获得超过65%的供应。
超越碳足迹
CRMA要求对投放欧洲市场的CRM进行环境足迹申报。
2023年3月的拟议法规文本(目前为草案,第30条)规定,应在生命周期评价领域使用科学合理的评估方法和相关国际标准。
与欧盟电池条例相反,这并不局限于碳足迹。
可能需要报告前三大影响类别。因此需要进行热点分析。
LCA是特定工艺(即印尼生产并在中国精炼的硫酸镍与加拿大开采和加工的硫酸镍)
可以建立环境足迹性能类别和阈值。
下图为氢氧化锂生产的相关情况:
相同的功能材料,不同的环境影响
电池原材料可能对所有影响类别产生一系列影响;
例如氢氧化锂可以在小于5至超过16kg CO2当量的范围内变化。 影响的变化可能是由于许多因素造成的,包括过程的材料和能量强度;包括试剂和耗材(这些都有具体影响);电网混合CO2强度等背景基础设施。
硫酸镍生产方面,也会在相同的材料,不同的环境影响下,而产生一系列不同的结果。
酸镍是高镍正极材料的关键成分,镍供应链可能很复杂,可能有许多副产品。且其基于影响的范围很大。
示范和减少影响路线图
减少影响的路线图
规划最大CF阈值
从上图可以得出结论,预计2027年、2028年、2029年未达到最大碳足迹阈值的风险,或将在2030年实现。且最初在电池组件中减少了大部分冲击,其次是正极材料前驱体。
电池原材料的需求
不同电池化学成分的欧洲市场份额分布的100%堆积面积图显示,NCA、NMC622和NMC811在2040年之前的主导地位,磷酸铁锂电池在欧洲市场的份额不断增长,NMC955电池预计从2040年代开始增长。
预计2020年至2050年间,全球对锂、镍和钴等电池原材料的需求将增长15-20倍。
可持续和可靠的电池原材料的采购非常复杂。电池化学中使用的原电池材料的提取和初级生产对环境有不同的影响。
此外,根据原材料的来源,据估计,硫酸镍等活性材料的生产可能占CAM生产碳足迹的一半以上。