關于歐盟電池新規（EU）2023/1542中電池碳足跡的介紹

摘 要：2023年7月28日，歐盟正式頒布了新電池法規——《2023年7月12日歐洲議會和理事會第2023/1542號法規（歐盟）關于電池和廢舊電池，修訂指令2008/98/EC和歐盟法規2019/1020以及廢止指令2006/66/EC》，其中明確了對電池碳足跡的規定，這一新的規定將成為我國電池產品進入歐盟市場的新技術壁壘。本文對該法規中的碳足跡規定做了較為詳細的介紹，包括范圍、定義、功能單元和基準流、系統邊界、公司特定和二次數據集的使用、碳足跡影響評價、偏移、碳足跡性能類別和最大碳閾值等，為國內電池設計和制造企業了解歐盟新電池法規中的碳足跡規定提供參考。

關鍵詞：歐盟法規，電池，碳足跡，生命周期

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.10.021

0 引 言

歐盟官方于2023年7月28日正式頒布了新電池法規，即《歐盟法規（EU）2023/1542 關于電池和廢舊電池》[1]（以下簡稱“法規”）。法規將電池分為五類：便攜式電池，LMT電池（輕型運輸工具電池），SLI電池（啟動、照明和點火電池），工業電池和電動汽車電池，該法規適用于上述五類電池，軍事、航天、核能用途的除外。

法規從以下幾個方面對電池提出了詳盡的規定，包括：

（1）可持續性和安全性： 包含有害物質限定、碳足跡、再生材料回收、性能和耐用性、電池可拆卸以及可更換性和儲能電池安全性等；

（2）標簽、標記和其他信息要求；

（3）電池的一致性；

（4）合格評定機構；

（5）經營者盡職調查義務；

（6）經營者其他義務；

（7）廢電池管理；

（8）電池護照；

（9）市場監督和保障。

其中“碳足跡”是該法規中提出的新規定之一，它對于我國電池設計制造企業來說，不僅具有學習和借鑒價值，更是我國電池產品進入歐盟市場必須逾越的技術性壁壘。因此，有必要對法規中的電池碳足跡做較為詳細的介紹。

1 碳足跡

1.1 范圍

電動汽車電池、可充電工業電池和L M T電池的碳足跡主要規定于法規的第7條，關于碳足跡計算的基本要素則詳述于法規的附錄2中，要求碳足跡計算和驗證方法應符合歐盟委員會最新版本的產品環境足跡（Product Environmental Footprint，PEF）方法和相關產品環境足跡類別規則（ProductEnvironmental Footprint Category Rules，PEFCR），并反映生命周期評估領域的國際協議和技術/科學進展。

生命周期碳足跡的計算應基于特定制造廠生產特定電池型號所使用的材料清單、能源和輔助材料。特別是應準確識別電子部件，例如電池管理單元和安全單元以及陰極材料，因為它們可能成為電池碳足跡的主要因素。

1.2 定義

（1）“活動數據”是指在對生命周期清單（LifeCycle Inventories，LCI）進行建模時與過程相關的信息，其中表示過程活動的過程鏈的匯總LCI結果分別乘以相應的活動數據，然后組合得出與該過程相關的碳足跡；

（2）“材料清單”是指制造電池所需的原材料、子組件、中間組件、子部件和零件的清單，以及每種材料的數量；

（3）“公司特定數據”是指從一個或多個設施（現場特定數據）直接測量或收集的代表公司活動的數據，此類數據也稱為“主要數據”；

（4）“功能單元”是指電池提供的功能、服務或二者的定性和定量方面；

（5）“生命周期”是指產品系統中前后銜接的一系列階段，從自然界或從自然資源中獲取原材料，直到最終處置（ISO 14040：2006或等同標準）[2-3]；

（6）“生命周期清單（LCI）”是指LCI數據集中元素流、廢物流和產品流的組合交換集；

（7）“生命周期清單（LCI）數據集”是指有特定產品或其他參考（如現場或過程）的生命周期信息的文檔或文件，涵蓋描述性元數據和定量的生命周期清單，其中可能包括單元過程數據集、部分聚合或聚合數據集；

（8）“基準流”是指在給定的產品系統中，為實現一個功能單元的功能所需的過程輸出值（ISO14040：2006或等同標準）[2-3]；

（9）“二級數據”是指非直接從公司供應鏈的特定過程中收集或測量的數據，也不是由該公司估計的數據，而是來自第三方LCI數據庫或其他來源的數據。這些數據包括行業平均數據，例如自已發布的生產數據、政府統計和行業協會，以及文獻研究、工程研究和專利，也可以基于財務數據，包含代理數據和其他通用數據，也包括經過水平加總的主要數據；

（10）“系統邊界”是指生命周期階段中包含或排除的方面。

此外，計算電池碳足跡的統一規則應包括對其進行解釋所需的任何進一步定義。

2 功能單元及基于生命周期的系統

2.1 功能單元和基準流

功能單元定義為電池系統在電池使用壽命內提供的一個千瓦時（kWh）的總能量，以kWh為單位進行測量。總能量由循環次數乘以每個循環中輸送的能量獲得。

基準流是實現功能所需的電池重量，應以電池使用壽命內提供的每千瓦時總能量的電池重量（單位kg）來測量。制造商收集的用于量化碳足跡的所有定量輸入和輸出數據應根據基準流進行計算。

作為例外，對于以確保電源連續性為主要功能的備用電池，功能單元定義為在電池壽命內的任何時刻提供一千瓦分（kWmin）備用電源容量的能力。因此，備用電池的基準流是實現規定功能所需的電池重量，應以每千瓦分備用電源容量的電池重量（單位：kg）除以電池的使用壽命（單位：年）進行測量。備用電池制造商為量化碳足跡而收集的所有定量輸入和輸出數據應根據基準流進行計算。

在特殊情況下，例如非插電式混合動力車輛的電池，可能會定義不同的功能單元。

2.2 系統邊界

以下生命周期階段及其涉及的過程應包含在系統邊界中，見表1。

生命周期階段涉及的以下過程應排除在系統邊界之外：

——電池組裝和回收設備的制造，因為在用于移動應用的高比能可充電電池的PEFCR中，碳足跡影響已被計算為可忽略不計；

——使用原始設備制造商（OEM）系統部件的電池組裝過程，該過程在很大程度上對應于機械裝配，并且包含在OEM設備或車輛裝配線內，與OEM部件的制造過程相比，該特定過程的能量和材料消耗是可以忽略的。

使用階段應排除在生命周期碳足跡計算之外，因為制造商不直接對它產生影響，除非證明電池制造商在設計階段做出的選擇可能對這種影響產生不可忽略的作用。

3 數據使用、碳足跡影響評價及應用

3.1 公司特定和二次數據集的使用

由于電池組件數量多且制造過程復雜，經營者應在合理的情況下限制使用公司特定數據對電池專用部件進行處理和構成分析。

特別是，與電池陽極、陰極、電解質、隔膜和電池外殼相關的所有活動數據應參考特定生產廠生產的特定電池型號。因此，不得使用默認活動數據。電池特定活動數據應與相關的符合PEF的二次數據集結合使用。

由于碳足跡聲明是特定于在指定生產場所生產的電池型號的，因此不允許對從生產相同電池型號的不同工廠收集的數據進行采樣。

如果用于生產一種電池型號的物料清單或能源構成發生變化，則應重新計算該電池型號的碳足跡。

應對以下生命周期階段詳細建模：

——原材料獲取和預處理；

——生產；

——分銷；

——自有電力生產；

——生命終結。

3.2 碳足跡影響評價

電池的碳足跡應使用2 019年聯合研究中心（Joint Research Centre，JRC）題為《更新產品環境足跡（PEF）方法的建議》[4]的報告中推薦的“氣候變化”生命周期影響評價方法進行計算。

結果應以特征結果提供，無需歸一化和加權。要使用的特征因子清單可在歐洲生命周期評價（LCA）平臺上獲得。

3.3 偏移

偏移量是相對于基線計算的，基線代表了沒有排放量的情況下產生偏移量的減排項目的假設情景。

偏移不應包括在碳足跡申報中，但可以作為額外的環境信息單獨報告，并用于溝通目的。

3.4 碳足跡性能類別

根據市場上電池碳足跡聲明中值的分布，確定數量可觀的性能類別，其中a類是碳足跡生命周期影響最小的最佳類別，以實現電池類別的市場差異化。

每類性能的閾值及寬度的設置基于前三年市場上電池類別的性能分布、預期的技術改進和其他技術因素。

3.5 最大碳閾值

根據通過碳足跡申報收集的信息和市場上電池型號碳足跡性能類別的相對分布，并考慮到該領域的科學和技術進步，歐盟委員會會進行專門的影響評價以確定閾值的值，之后為電池類別設定最大生命周期碳足跡閾值。

在設定該閾值時，委員會會考慮市場上電池碳足跡值的相對分布，市場上電池的碳足跡減少的進展程度，以及這些生命周期碳足跡閾值對歐盟到2050年實現可持續交通和氣候中和目標的實際和潛在貢獻。

4 結 語

歐盟新電池法規《歐盟法規（EU）2023/1542關于電池和廢舊電池》中提出了對碳足跡的規定，這一規定將成為國內電池產品進入歐盟市場的新技術壁壘。本文對法規中的碳足跡規定做了較為詳細的介紹，包括范圍、定義、功能單元和基準流、系統邊界、公司特定和二次數據集的使用、碳足跡影響評價、偏移、碳足跡性能類別和最大碳閾值等，為國內電池設計和制造企業了解歐盟新電池法規中的電池碳足跡要求提供了參考。

參考文獻

[1]The European Parliament and of the Council of theEuropean Union，Reg ulation（eu） 2 0 23/1542 of theEuropean Parliament and of the Council of 12 July 2023concerning batteries and waste batteries， amendingDirective 2008/98/EC and Regulation （EU） 2019/1020 andrepealing Directive 2006/66/EC： REGULATION （EU）2023/1542[Z]. European：Official Journal of the EuropeanUnion， 2023： L 191/85-L 191/88.

[2]ISO/TC 207 SC 5， Environmental management-Life cycle assessment-Principles and framework：ISO 14040：2006[S].Switzerland：ISO copyright office， 2006： 2-4.

[3]全國環境管理標準化技術委員會.環境管理 生命周期評價 原則與框架：GB/T 2404—2008/ISO 14040：2006[S].北京：中國標準出版社，2008：1-4.

[4]ZAMPORI L ，PANT R . S uggestions f or u pdating t he Product Environmental Footprint （PEF） method[M].European：Publications Office of the European Union，2019.

作者簡介

劉偉，碩士研究生，工程師，研究方向為新能源領域標準化。

（責任編輯：張佩玉）