近日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會主辦、安泰科承辦的2021年中國鎳鈷工業(yè)年會在寧波召開，多位專家從不同角度談及鎳、鈷、鋰未來的發(fā)展，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈷業(yè)分會秘書長徐愛東著重談了電池金屬碳排放問題，值得企業(yè)參考。

 

終端要求傳導(dǎo)至原材料端

 

在金屬材料中，有色金屬的占比不算高，在有色金屬中，鎳、鈷、鋰與銅、鋁、鋅等大宗商品相比，數(shù)量又少得多。鎳、鈷、鋰的占比很小，自身的碳排總量在行業(yè)中的占比較小，但是，鎳、鈷、鋰承受的碳排放壓力卻很大。徐愛東說：“鎳、鈷、鋰是動力電池的上游原材料，終端企業(yè)不斷向上游提出減排的要求！”

 

近年來，歐盟的碳排放要求越來越嚴格，汽車企業(yè)為了順應(yīng)法規(guī)要求，紛紛公布了降碳計劃，比如，寶馬宣布2030年計劃降低碳排放40%（以2019年為基準(zhǔn)），大眾提出2030年將推出最后一款燃油車，全面朝電動車邁進，爭取實現(xiàn)零碳排。終端企業(yè)對動力電池提出格外嚴格的要求向上傳導(dǎo)至原材料端。

 

最近歐盟采取的一系列措施，迫使終端企業(yè)不得不加大了對上游原材料的碳排放要求。歐盟新增碳足跡跟蹤，在2022年1月1日實施的歐盟新電池法規(guī)，首先要求碳足跡信息披露，接著分級管理，最后是設(shè)定強制性限值，2024年7月1日成為強制要求的時間節(jié)點。

 

歐盟出臺的措施新增了再生原料比例要求，2030年鈷、鉛、鋰、鎳的再生物料的使用比例做出了具體規(guī)定，Co≥12%，Pb≥85%，Li≥4%，Ni≥4%。歐盟的意圖非常明顯，促進循環(huán)再生。

 

在歐盟所有的措施中，碳關(guān)稅最為嚴厲，計劃于2023年開始征收碳關(guān)稅，奔馳、寶馬、大眾等許多歐洲汽車企業(yè)的動力電池由中國企業(yè)生產(chǎn)，碳關(guān)稅對動力電池出口歐洲有著巨大影響，國內(nèi)企業(yè)必須給予高度重視。

 

鎳、鈷、鋰的碳排放壓力

 

汽車行業(yè)經(jīng)常強調(diào)車規(guī)級，對動力電池原材料也有極高的要求，必須達到車規(guī)級，達到車規(guī)級意味著精度比較高，碳排放量也比一般的產(chǎn)品稍高一些。徐愛東說：“2016年-2025年，我國精煉鈷產(chǎn)品二氧化碳排放量從39萬噸逐步增加至100萬噸，年化增長率約12%。”

 

鋰與鈷有所不同，鈷資源主要來自于鈷礦，鋰資源可以來自鋰輝石，也可以通過鹽湖提名獲取。徐愛東說：“不同鋰原料碳排放差異較大，排放量最高的是用鋰云母生產(chǎn)碳酸鋰。2021年我國鋰行業(yè)碳排放約228萬噸，到2025年預(yù)計超過400萬噸；2030年前鋰行業(yè)碳排放量跟隨鋰產(chǎn)量增長，但增速低于產(chǎn)量增長速度。”

 

隨著新能源汽車產(chǎn)銷量不斷攀升，動力電池正極材料產(chǎn)銷量也在快速增長。據(jù)介紹，2016年至今我國正極材料增長率保持35%，2021年正極材料增長率預(yù)計為68%，增幅最大的為磷酸鐵鋰材料；2021年我國正極材料碳排放量為352萬噸，預(yù)計2025年達到1264萬噸。

 

總體上，我國鎳、鈷、鋰的消費量都將大幅度增長，碳排放壓力也日益增加。2025年后硫酸鎳占比超54%，中國鎳碳排放量經(jīng)過2019年達峰后穩(wěn)定在1500-2000萬噸；精煉鈷產(chǎn)量2025年前保持年均15%的增速，中國鈷碳排放量仍保持小幅增長，預(yù)計到2025年為100萬噸；鋰鹽產(chǎn)量2025年前保持年均23%的增速，中國鋰鹽碳排放量增速與鋰鹽產(chǎn)量基本保持一致，預(yù)計2025年為480萬噸。

 

降碳的五條路徑

 

降低碳排放的方法主要有三種：總量控制、降低單位碳排放量、改變能源結(jié)構(gòu)。

 

新能源汽車產(chǎn)銷正處于快速增長時期，對鎳、鈷、鋰的需求量非常大，控制總量的方法不可行。我國有色金屬提煉、加工的水平比較先進，盡管還有提升空間，但提升的幅度非常有限，降低單位碳排放量也難以達到顯著效果。改變能源結(jié)構(gòu)成為比較可行的方法。

 

徐愛東說：“按照國家大政方針統(tǒng)一部署，增加綠電消費量，企業(yè)可以在廠區(qū)加大清潔能源的布局，如分布式發(fā)電。鋰輝石和鋰云母采用轉(zhuǎn)晶焙燒工藝，使用天然氣或用綠電加熱的方式，可降低碳排強度。”

 

“減少出口增加進口可以降碳，有些企業(yè)對此還沒有充分的認識。”徐愛東說。鎳鈷鋰及相關(guān)材料的進出口，哪個環(huán)節(jié)可以減少出口增加進口？數(shù)據(jù)顯示，2020年我國三元前驅(qū)體出口9.3萬噸，占總產(chǎn)量的30%，三元材料出口3.3萬噸，占總量的 16%；2021年1-8月，前驅(qū)體出口量占月產(chǎn)量40%；氫氧化鋰的出口量占國內(nèi)產(chǎn)量的50%左右，這一比例會隨著國內(nèi)高鎳材料量增加而逐漸降低；2021年1-8月氫氧化鋰出口量占比為45%，預(yù)計全年維持在此水平。

 

技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)進步、降低碳排放的不二法則，碳排放日益顯露出重要地位，技術(shù)實力強的企業(yè)將在未來的競爭中勝出。徐愛東說：“要實現(xiàn)跨界跨行業(yè)的工藝、技術(shù)和流程的合作互動，形成更多創(chuàng)新的低碳制造工藝和流程再造，加快從高碳型向低碳型的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)更加的綠色發(fā)展。”

 

據(jù)介紹，上游產(chǎn)業(yè)一體化日趨明顯，三元前驅(qū)體液態(tài)合成技術(shù)，降碳環(huán)節(jié)在硫酸鹽結(jié)晶和運輸段，其中鹽類結(jié)晶可節(jié)約2000度電/金屬量，加上節(jié)約的蒸汽，單噸前驅(qū)體降碳1.5 t CO2/t。

 

把綠色能源用于正極材料的生產(chǎn)可顯著降低碳排放，但是，我國東部經(jīng)濟發(fā)達省份以火電為主，西部清潔能源充足的省份，有大量的的綠電被浪費了。徐愛東建議，優(yōu)化全國布局的降碳，新產(chǎn)能布局向清潔能源地區(qū)轉(zhuǎn)移，甚至向境外轉(zhuǎn)移。據(jù)介紹，近來已有國內(nèi)企業(yè)向西部轉(zhuǎn)移生產(chǎn)基地，比如中偉股份增加在廣西欽州的投資，正極材料在四川多地區(qū)擴建。

 

徐愛東說：“加強鎳、鈷、鋰及正極材料的回收利用，不僅可以節(jié)約資源，也能降低碳排放量。” 目前電池行業(yè)鈷的回收量占消費量的20%左右；鋰的回收量占比約5%，這個比例還有較大的提升空間。