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1、联合国全球契约组织GDIfOrSDG系列报告践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书知识合作伙伴UnitedNations3lCD31Co,np.r:联合国全球契约组织“企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标”（GDIforSDG）试点项目报告知识合作伙伴远景能源、远景智能、远景动力参编机构中国汽车动力电池产业创新联盟中国交通运输部科学研究院中国机电产品进出口商会中国化学与物理电源行业协会欧阳明高院士工作站深圳市计量质量检测研究院（写港澳大湾区碳足迹创新技术委员会）环球零碳（排名不分先后）鸣谢在该项研究开展的过程中，多家企业为报告提供了宝贵的建议和先进案
2、例。项目组感谢以下企业：天齐锂业股份有限公司P宝马集团P宁德时代新能源科技股份有限公司P格林美股份有限公司PP代衣截至2023年10月31II.该企业为我合国全球契约组织成力.SBTi代衣截至2023毋10月31H.该企业的科学碳H标己获批.目录企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标背最介绍1.1新能源汽车增长带动动力电池产量激增51.2 政策及市场双轮驱动，电池碳足迹正逐渐成为全球贸易的焦点之一81.3 电池回收关注度日渐高涨91.4 研究目的及意义10电池特性与制造工艺2.1电池性能比较122.2 工艺流程132.3 电池各部件质量占比14电池全生命周期评价方法3.1全生命周期评价方
3、法介绍163.2 电池生命周期阶段介绍183.3 全生命周期评估界限与范围203.4 数据来源21电池生命周期碳排放分析4.1电池包碳足迹分析234.1.1 不同技术类型电池包跨期碳足迹比较234.1.2 不同技术类型电池包跨生命周期阶段碳足迹比较244.2电池电芯碳排热点分析264.2.1 正极264.2.2 负极28电池碳减排潜力探索5.1315.2 电池设计及包装325.3 技术路径345.4 电池回收355.4.1 回收方法及流程355.4.2 回收方式碳排放评价395.4.3 企业回收行动405.5 企业案例.44总结与建议6.1总票476.2 建议48发展形势与展望7.1新能源汽车
4、碳中和发展目标明确，动力电池碳足迹管理与碳减排是当前关键任务之一506.3 政府和企业亟需构建碳足迹管理体系，相关核算标准、方法论等跨国互认也是未来趋势506.4 跨国头部企业挑战与机遇并存，新型商业合作新模式或随之出现52联合国可持续发展17项目标联合国全球契约十项原则企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标当前，地缘政治冲突频现，不确定性持续上升，联合国呼吁各国以气候等迫在眉睫的全球性问题为突破口，加强国际合作（联合国事务，2021）.在此背景下，中国国家主席习近平于2021年9月21日在笫七十六届联合国大会一般性辩论上提出全球发展倡议，为推动国际社会形成合力，破解发展赤字难题，实现联
5、合国2030年可持续发展议程贡献中国方案和中国智慧。全球发展倡议就减贫、粮食安全、抗疫和疫苗、发展筹资、气候变化和绿色发展、工业化、数字经济、数字时代互联互通等八大重点领域提出合作设想和方案（中国外交部，2022）.100多个来自欧盟、东南亚国家联盟和非洲联盟的国家表示支持全球发展倡议，五大洲50多个国家加入了全球发展倡议之友小组（中国外交部，2022）o全球发展倡议得到了联合国秘书长安东尼奥占特宙斯，以及包括联合国全球契约组织、联合国开发计划署、联合国经济和社会事务部、联合国粮食及农业组织、联合国工业发展组织等在内的联合国机构的支持（中国外交部，2022）联合国秘书长古特甫斯在于2022年5
6、月9日在纽约联合国总部举行的“全球发展倡议之友小组”高级别视频会以上发表视频致辞时说：我们正快速接近实现可持续发展目标进程的中间点，但却遭遇挫折，我们必须也能够做得更好。他认为，围绕全球发展倡议开展的讨论可以带来显著变化，促进各国在发展领域取得进展。中国政府将落实全球发展倡议的重要举措包括创设1全球发展和南南合作基金，加大对中国一联合国和平与发展基金的投入，成立全球发展促进中心等中国外交部,2022）气候变化和绿色发展是全球发展倡议八大重点领域之一，直接影响人类赖以生存和发展的基本要素，如粮食安全和住房安全等。在全球开展跨部门跨行业气候合作有助于大力推动构建更美好的社会。联合国全球契约组织于2
7、022年6月在联合国全球契约组织领导人峰会期间面向全球官方发布了中国战略，确定了七大重点工作领域，包括应对气候变化、缩小不平等、促进体面劳动、集体行动反对腐败、支持参与“一带一路1倡议的企业加速实现可持续发展目标、通过中非企业可持续发展合作加强“南南合作”、依托.全球发展倡议”促进商业创新和可持续发展目标伙伴关系。与此同时，中国战略确定的多项举措将更好、更快地帮助中国企业在实现零碳、公止转型、可持续供应链等诸多方面形成积极的集体影响力，从而加速推动巴黎协定和幺2030可持续发展议程在中国和全球的落实.联合国全球契约组织于2022年发起企业践行全球发展倡议，加速实现可持续发展目标（GDIforS
8、DG）试点项目，旨在通过搭建跨部门合作伙伴关系，采取全价值处思维，促成不同行业部门之间的相互协作以及资源和能力整合，探索和落地在环境气候和财务两个维度均可持续的商业模式，从项目落地、思想引领、活动对话等多个维度，加速探索、实践和推广涵盖零播转型、减塑行动、循环经济、海洋生态、产业创新等全球性议题的解决方案。2022年11月5日，在第五届虹桥国际经济论坛1践行全球发展倡议，建设世界一流企业平行论坛上，联合国全球契约组织正式发起GDlforSDG一期试点项目，旨在“携手缓解海洋塑料污染，团结助力低碳经济转型，并从循环塑料的跨行业商业再利用和社会全域回收体系两个方向同时推进。13家创始成员包括：3M
9、、阿里巴巴、中国节能环保集团、厦门航空、达能、荣耀、联想、美宝国际、诺维信、百事、康师俾控股、陶朗和国际竹藤组织。随后，安踏、太平洋财险等企业也相继加入。GDIforSDG一期试点项目将持续向多领域、多区域深入推进，务实落地更多的基于创新的跨行业合作成果落地。2023年8月，联合国全球契约组织启动GDlforSDG二期试点项H,携手企业、政府、智库等在内的多相关方推动新能源动力电池循环经济发展，并于9月14H在中国辽宁省沈阳市召开首次项目研讨会。在应对气候危机的进程中，交通运输部门是温室气体排放的最大来源之一。值得欣慰的是，电动汽车产业在全球范围内蓬勃发展，并被视为解决温室气体排放增加问题的重
10、要方案之一。就全球范闱而言，电动汽车在中国、欧洲和美国等主要市场起步较早，发展迅猛，这将为广大发展中国家更广泛地采用电动汽车提供了强有力的经济案例参考。同时，电动汽车行业将在新兴市场释放更大的发展潜力，这将不仅仅体现在环境和气候层面，还涵盖经济与社会维度，比如：提供更多的新型就业机会、激发传统产业创新、加速基础设施建设进程等等。由此可见，电动汽车行业的绿色、低碳及韧性发展对于加速推动2030可持续发展议程以及实现巴黎协定目标十分重要。该白皮书报告将聚焦新能源动力电池行业全价值链上的多重利益相关方以及其行动实践，从全生命周期角度对动力电池的回收、再利用和处置进行分析研究，并通过企业案例为企业和相
11、关方提供实践参考，从而推动低碳循环经济的可持续发展。企业通过践行全球发展倡议，以务实行动为导向，创新为驱动力，携手推动气候行动和绿色发展，并为可持续发展目标（SDGs）的加速实现作出积极贡献.联合国全球契约组织作为世界上最大的推进企业可持续发展的国际组织，将持续团结全球企业，发挥引领作用，动员更多的不同行业企业参与GDlforSDG项目中来，积极推动2030可持续发展议程。背景介怨总结与建议发展彩势与底用1. 1新能源汽车增长 带动动力电池 产量激增交通运输是全球空气污染的主要来源之根据国际能源署（IEA）数据，交通运输使用的能源91%来自石化产品，其消耗产生尾气污染，造成大量的二氧化碳（CO
12、?）排放。2021年交通运输产生的CO2增长至77亿吨，约占全球CO停放总量的21%）交通运输部门脱碳，对于实现巴黎协定提出的温控目标十分重要。通过大力推广电能驱动的电动汽车，替代传统内燃机为驱动的燃油车可有效减少交通运输产生的CO2排放。以电动汽车为主的新能源汽车已成为世界各国汽车产业发展的趋势，各国正大力发展电动汽车，以迅速推动交通系统向清洁交通系统转变。全球电动车销售量呈现高速增长态势，2022年全球电动汽车总数达到2600万辆，与2021年相比增长了60%2（见图1）。欧洲新能源车也呈现快速增长的趋势。根据欧洲汽车制造商协会（ACEA）的数据，2020年欧洲新能源汽车销量达到了137.
13、4万辆，同比增长117%.中国新能源汽车市场总适居于国际领先地位，自2015年起保布T量保持全球第2022年中国新能源汽车保有量约1310万辆，占汽车总量的4.10%3.美国201420152016201720182019202020212022Transport* (Paris: IEA, 2022), https7www.iea.org,re- POrtS/transportRoland Irle. wGIobaI EV Sales for 2022.w accessed March 2, 2023, https,wwiv.ev-voumes.conr.插电式混动和纯电动汽车保有量（百万辆
14、）来源：IEA-Global EV Outlook 2023(EA, n.d.)1dows.neVassetsyacf 147000电池需求(GWh)5 Statists, 2021, Forecasted Demand for Electric Vehicle Batteries Worltfwide from 2020 to 2050/ accessed December 12,2022.httpsyvww.statista.m,sla!istics1129463,1orcastd-lec- tric vecte-battry , 2022.969-72.Mengyuan Cen et a
15、l. Pecyding End-Of-Llfe Etectrc Vehicle LrtNum-ton Batteries； Joule 3, no. 11 (2019): 2622-46.,z ,年20万吨！泞批电动车电池迎来退役潮.旧电池何去何 从？:环境枝木,no. 03 vo 39 (2021): 2-3.3刘南：乔凡宜：师婉容：任心怡：牛富采.*Jft93新能源汽 下动力电池回收利用的法律制度与自示一期于欧盟新电 治法的分析.”环境影响评价，. 06 VO 44 (2022)： 44-49.国家/机构时间法案/政策要求美国能源就2021美国国家锂电发展蓝图2021-2030提出要实现锂
16、电池报废再利用和关键原材料的规 模化回收，规划完整的侵电池回收价值链的隹设 和布局，推动回收技术发展德国2021新电池法案(BtlG20)赋予管理机构广泛的责任以整治电池制造市场. 并对各回收系统的收集与回收率进行检爽监督韩国国会2021大气环境保护法修订取消以往登记车辆的电池强制回收允许出售汽 车报废电池,提高废IH动力电池的二次利用率瑞士联邦 环境引2022废物指南明确了车用锂电池回收规则，鼓励汽车制造商实 族环保处1系统欧盟2022g欧盟电池与废电池法规3修订设定与动力电池回收相关的目标.对电池的回收 措施和电池金属材料回收率做出史严格的要求背景介Je电池碳域扑潜力探索绿色贸易限制加大了
17、世界各国动力电池产业对于出口产品碳足迹的关注。做好产品碳足迹核算、全生命周期碳排放管理进而降低产品碳足迹，不仅是企业应对绿色贸易壁垒对企业出口的紧迫要求，也会是企业增强其产品竞争力、获得更多下游买家及消贽者青睐的必要手段。电池回收被认为是减少与电池生产相关环境影响的最佳方法，它可能会降低约50%的材料生产能源筋求，全面降低对环境的污染，退役动力电池资源价值丰富，从资源利用的角度，高效回收利用这些金属资源，能够降低和缓解对矿产资源过度开采和进口的依赖，减少对于锂(Li)、锲(Ni),钻(Co)等矿产资源的过度开采，能够对全球新能源汽车产业的可持续发展起到促进作用，同时也能大幅削减动力电池全生命周
18、期的碳排放总所忖。另一方面，废电池中的重金属和化学物质如果不能妥善处理，会渗入地下导致水污染和生态系统破坏，同时还可能通过食物链传递，危宙人类身体健康。从长远的角度来看，整个动力电池回收市场潜力巨大。电动汽车动力电池的使用寿命通常只有5至8年，电池组的持续使用造成电动汽车续航能力锐减，大量老旧动力电池将很快面临退役，尤其是早期电动汽车使用的低银(ng Shu etal., Tife-Cycle Assessment of the Environmental Impact of the Batteries Used in Pure Electric Passenger Cars? Energy
19、Reports 7 (2021): 2302-15.,e王福报；马什il；张言新；黄学江；马永蜗，能源汽车生命 周期内减碳关犍技术的研究：汽乍文瓶no. 01 (2023): 34-38,l7Prasad Mandade 第 a., eEnvironmentaI Lrfe Cycle Assessment of Emerging SoId State Batteries: A Review； Chemical Engineering JournaIAdvances, 2022.100439.命立严性能提升拉动装车映LFP电池跑京RCM电池.,动力电池根据电解质状态大致可分为液态和固态两大类。液
20、态锂电池经过近十多年的发展已成为全球车用动力电池市场上的主流，而固态电池尚未实现大规模应用。1.FP和NCM都属于液态电池，主要区别在于正极材料。LFP电池的正极材料是磷酸铁锂(LiFe-PO4),而NCM电池使用的正极材料是银(Ni)、钻(C。)、钛(Mn)等材料。固态电池的整体结构与LFP和NCM相似，但使用了不可燃的固态电解质替代液态电解质，提高了电池的安全性。另外，固态电池采用金属锂作为负极材料，而不是LFP和NCM电池所用的石眼，这不仅降低了负极材料的使用量，还提高了电池的能於密度.固态电池的固态电解质相较液态电解质具有更高的循环稳定性，其理论能量密度可达700Whkg,根据FraU
21、nhofer(2022)预估，新兴固态电池的电池级能量密度可达350-500Whkg固态电池能够在-5(TC至20OeC的温度范围内保持放电功率，极大地缓解冬季电池容量衰减的问题。尽管固态电池在安全性和能量密度等方面优于传统锂离子电池，但仍然存在一些挑战，如固态电解质的离子导电性较低、充电速度较慢、固/固界面接触性和稳定性差以及电解质对空气敏感等。NCM电池制造需要使用金属，因此成本较LFP电池高8,且对原材料的依赖性更强。尽管LFP电池也存在缺陷，如能最密度低、低温性能差等，但其在安全性、循环寿命及成本方面优势明显。1.FP电池和NCM电池的工艺流程大致相似，大致分为前段工序（极片制备）、中
22、段工序（电芯装配）、后段工序（化成封装）三个部分（如图5）,前段工艺，电极材料（活性材料）与导电添加剂、溶剂和粘合剂混合均匀以产生浆料，后将其涂敷在集流体上（-一般正极为铝箔，负极为铜箔）。聚偏氟乙烯（PVDF）是常用的枯结剂，而N-甲基叱咯烷酮（NMP）则是常用的溶剂，二者通常搭配使用。与传统液态锂离了电池相比,固态电池的前段工序基本与液态锂离了电池相同，中、后段工序上,固态电池需要加压或者烧结，不需要注液化成。中段工艺包括叠片以及注液。软包电池采用叠片工艺，在模切、叠片、焊切后，再经过封装、注液、化成几个工序；而网柱电池则将涂布的电极片经过压缩、切缝并用隔膜卷起以形成三层组件，该组件进一步
23、压延、切健并卷绕成接收袋，并注入电解液，再封口。2. 3电池各部件 质量占比电池特性与IW造工艺H.,I;MAjWl电池生命周期评价方法碳据放分析潜力探索如图6所示，在IkWh的两类电池中，正极、负极、铜箔、铝箔和隔膜等的质量比几乎相同，其中正负极质量占比近50%.铝在正极材料的制备、电芯的铝塑膜、电池包和模块外壳均被广泛使用；而聚丙烯（PP）和聚乙烯（PET）等塑料则通常用于电池包装，用以保护电芯内部材料，而电池包装对塑料壳体材料的需求也较大。两种1kWh电池系统中不同成分的质量比9（图6）5.8%正做负极铜笛电解液翻隔腰其他Shuetal.Tife-CycleAssessmentofthe
24、EnvironmentalImpactoftheBatteriesUsedinPureElectricPassengerCars.电池碳域扑潜力探索首批介赳.wft,jfWia:2：电池全生命周期电池生/小朋评价方法碳指放分析全生命周期评价方法被广泛用于评估各种电池技术的碳排放情况和潜在环境影响。通过对电池原材料的提取和加工、电池生产制造、电池分销、电池使用、电池回收和处置全过程进行统一环境评价评估，可对比不同类型电池技术的碳排情况。3. 1全生命周期评价方法介绍全生命周期评价方法（LCA）是一种客观评价产品、生产工艺和活动对环境负荷的过程。它通过辨识和量化物质和能量利用以及由此产生的环境废物
25、排放，评估它们对环境的影响，并寻找改善的途径。依据ISo14040/44标准，LCA评价包括四个阶段：目标和范围，确定研究的框架和目标：（2）生命周期清单，对产品价值链上的质量和能量流进行投入/产出分析：（3）生命周期影响评估，评估环境相关性，如全球变暖潜力：结果解释，基于评估结果提出对策。1.CA也广泛用于评估各种电池技术的碳排放情况和潜在环境影响。通过聿点分析电池从原材料获取、生产制造、使用到资源回收利用过程对环境的潜在影响，可提出减碳建议和改进措施。目前，关于动力电池的全生命周期碳排放核算和管理的标准法规主要包括通用的方法和电池产品专用标准法规。通用类动力电池碳足迹核算标准包括ISOl4
26、067、GHGProtoCol产品核算标准、英国标准协会（BSl）的PAS2050等，这些标准可用于对汽车动力电池产品全生.命周期的碳排放进行核算。电动汽车动力电池全生命周期专用的产品碳足迹相关标准见表3。包括欧盟委员会发布的用于移动应用的高压可充电电池的产品环境足迹种类规则（PEFCR）、欧盟委员会根据新电池法发布的电动汽车电池碳足迹计算规则（CFB-EV）,以及中国化学与物理电源行业协会牵头制定的动力和储能电池产品类别规则（PCR）。电池碌域推潜力探索力家介结电池特ftjfW造工2电池全生命周期W惭方法不同动力电池专用标准对比（表3）I标准名称用于移动应用的高比能量;可充电电池产品的环境足
27、迹种类规则（PEFCR）电动汽车电池碳足迹计算.规则（CFB-EV）动力和储能电池产品类别规则（PCR）发布机构欧盟委员会欧船委员会中国化学与物理电源行业协会适用产品 电动车用电池1-h.-.-.电动汽乍、电动公共汽下舞） 消费电子类用电池，和手机,电脑等） 电动工具类用电池UI电钻洋；在欧SU成员国上市或投入使用的所有电动汽车（EV）电池动力电池：为工具提供动力来源的动力电池.多指为电动汽车、电动列车、电动自行下、电动工具等提供动力的茶电池，充电器也包含在内：储能电池：UH和风力发电设备以及可再牛.的故砧蓄能源用的蓄电池覆盖的技术及化学体系锂离子电池；LCO粘酸D,NANNCMtttffi.
28、LiMn二化恬）,LFP丽酸饮糊）慑氧电池包含的产品组件电芯电芯电芯OEM组件：模组梭组电池管理系统电池控恻系统（BCV.电池电池电池的热管理系统（ThMU电池管理系统、制冷OEM组件：和充电器系统、热管理系统等电池管理系统BMS）、电池控制系统IJCU）.电池的热管理系统（ThMID和充电器功能单元在使用寿命期间提供的总能量平均到IkWh生产阶段:按工序生产分梢阶段: 到消费看、储存般终产Ift分配和运扬最终使用客户或区域然界提取资源并对共进行预处 理.直至葛用于进入电池生产设 施的产品邮件，前体生产应包括在内使用阶段:考虑光放电报耗尾邮回收看设：和再生t广片门：产,电解液盐的生产，正鱼极等
29、 茄件的生产，电芯阻装.raaiai 装,电池包出装和其他相关采购、僮处理以及履 材料及活性材料的运输,直至电 芯和电池元件（活性材料、隔离 股、电解液.外光、卞.动和被动 电治元件）以及电气/电子元件的 制造生产阶段:池与电芯和电气/电子部件的级装分销阶段：电池从生产地运输到外菊嫄找地足相处理阶段；一匕.拆解、网收和处理,分销阶段：最终产而分田即运锹 到消劣者、般终使用客户或区域 砧存尼培处理阶段：电池收集. 拆解 和再生电池全生命收期评价方法电池生命周期整个过程按照系统边界可分为两类：“从摇篮到大门，即从原材料获取和加工到电池生产制造的过程；从摇篮到坟墓，即从电池原材料获取和加工、电池生产
30、制造、电池分销、电池使用阶段、电池回收和处置全过程（见图1）本报告电池碳足迹核算采用前者。NCM电池全生命周期示意图（图7）寸景介绍电池将ilFW造12电池全生命周期电池生命同期电池碳减扑曲结：建议发解形骋、般里评价方法碳指依分析潜力探索具体环节包括原材料获取及加工该阶段涵盖原材料从自然界中提取、预处理的过程，包括正极，负极，电解液，隔膜，铜箔，铝箔，壳体七大部件的材料获取。以正极为例，其原材料进一步追溯为正极活性材料，添加剂，导电剂，溶剂等。NCM动力电池和LFP动力电池最主要的区别在于正极活性材料。该阶段的排放来源于开采、选矿、冶炼、提取等过程使用的材料与能源消耗，这些过程中涉及的运输也包
31、括在内。电池生产和制造该阶段从原材料产品部件进入生产现场开始，到成品离开生产设施结束。其中包括正负极等部件的生产，电芯组装，模组组装，电池包组装。电池部件的生产涵盖了原材料准备、浆料制备、涂布、根压和分切等环节。电芯组装是将电极、隔膜和电解液等精确组合，构建电池核心的高精度制造过程。模组组装则将多个电芯单体精密组装形成电池模块，而电池包组装则将电池模块、电池管理系统和保护外壳融合，形成最终的电池组件。电池生产需要在超净干燥室（CIean&Dryroom）中进行，该阶段的能源消耗根据工厂生产线的实际情况测算，整个电池部件制造与组装需要消耗大量能源，与电池部件的制造过程相比，电池组装过程的能源或材
32、料消耗可以忽略不计。使用阶段电池使用阶段，需要考虑与电池充放电效率、衰减速度、使用寿命（循环次数）和电池容量等技术性因索引起的能量损失。欧盟电动汽车电池碳足迹计算规则（CFB-EV）中规定，电池使用阶段应排除在生命周期碳足迹核算范围之外，除非制造商做的些设计会对使用阶段产生巨大影响，否则使用阶段的排放就不考虑在内。尾端处理电池尾端处理过程包括填埋、焚烧和回收再利用三种技术。首先对退役电池进行处置，包括拆卸电池部件，如外壳、冷却系统、塑料等部件与电池分离，拆解后的材料可进行填埋或焚烧；部分材料可进行回收再利用，用于电池的再制造。回收是通过梯次利用、火法冶金、湿法冶金等处理方式，对废弃电池进行处理
