国家标准计划《锂离子电池正极材料单位产品能源消耗及碳排放限额》由 469(国家标准委)提出,委托TC20(全国能源基础与管理标准化技术委员会)执行 。
主要起草单位 中国有色金属工业协会 、广东邦普循环科技有限公司 、北京当升材料科技股份有限公司 、成都巴莫科技有限责任公司等 。
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| 27.010 能源和热传导工程综合 |
钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂
一、贯彻国家节能降碳政策要求 在“双碳”背景下,加强能耗双控,有助于与2030年碳达峰、2060年碳中和目标任务的衔接。
因此制定锂离子电池正极材料单位产品能源消耗及碳排放限额标准符合政策导向,有助于“3060双碳”目标的实现。
二、促进行业可持续发展 新能源汽车具有低能耗、轻污染等传统燃油汽车不可比拟的优点,可以改善能源紧缺与环境污染等问题,所以我国高度重视新能源汽车行业的研发,并作为战略新兴产业和“中国制造2025”的重点领域。
作为新能源汽车的核心部件,锂离子电池需求量的增长带动了正极材料的发展。
锂离子电池正极材料种类多,目前已大规模市场化应用的锂离子电池正极材料主要包括镍钴锰酸锂(NCM)、磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)和镍钴铝酸锂(NCA)等。
据统计,2024年中国正极材料出货量达到335万吨,同比增长35%,行业总产值超2000亿元。
从主要材料类型来看,三元材料(主要是镍钴锰酸锂)64.3万吨,磷酸铁锂材料244万吨,钴酸锂材料和锰酸锂材料分别为9.9和12.3万吨。
随着我国新能源汽车、手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机等领域的快速发展,我国锂离子电池正极材料市场将不断扩大。
我国锂离子电池正极材料的生产企业众多,比如广东邦普、厦钨新能源、德方纳米、容百科技、长远锂科、湖南杉杉、天津巴莫、贵州振华、国轩高科、当升科技、贝特瑞、湖南裕能、盟固利、格林美、中冶端木、弘力电源、湖北万润、北大先行、新乡天力、科恒股份、青岛乾运等。
目前锂离子电池正极材料的生产工艺主要是采用锂源(碳酸锂、氢氧化锂)与前驱体(镍钴锰氢氧化物、四氧化三钴等)在高温烧结而成,各工序均需要消耗大量的电能,特别是烧结工序,占所有能耗的96%。
据统计,目前811型镍钴锰酸锂由于需要烧结三次,能耗最高,每生产一吨产品需要消耗15000度电,锰酸锂能耗最低,每生产一吨产品约需要消耗4000度电,磷酸铁锂每生产一吨产品需要消耗约5000度电。
以2024年三元材料64.3万吨及每吨消耗12000度电统计,则仅2024年用于三元材料生产的电量约为77.2亿度,据此推算,2025年正极材料的出货量大约为400万吨,用于正极材料的电量将超过200亿度。
目前大部分的锂离子电池正极材料生产企业位于中东部发达地区,而该地区恰恰是我国电能短缺的地区,生产需要的巨大电量进一步加剧了电能短缺等突出问题。
通过技术改造和加强节能管理,能有效降低电能的消耗,对于降低碳排放,保护环境具有重要意义。
三、标准制定的必要性 在推行节能减排、绿色发展的大环境下,制定行业的单位产品能耗限定值、准入值和先进值,有利于设置行业准入门槛、树立行业标杆,引导和规范企业进行绿色制造。
单位产品能源消耗限额及碳排放限额标准是国家节能制度的基础,是提升经济质量效益、推动绿色低碳循环发展、建设生态文明的重要手段,是化解产能过剩、加强节能减排工作的有效支撑。
目前锂离子电池正极材料标准主要是相关产品及测试方法标准,单位产品能源消耗限额及碳限额标准尚处于欠缺状态,导致: 1)新建正极材料生产项目编写能评报告时没有先进能耗指标进行参照; 2)已有正极材料生产项目开展节能评价和节能诊断时无法进行比较; 3)政府监管部门在开展节能监察时没有相关能耗限额标准进行依据。
因此,基于锂离子电池正极材料生产的工艺特点,制定本行业的单位产品能源消耗限额及碳排放限额标准是非常必要的。
本标准旨在通过研究正极材料行业的生产工艺环节,调研行业内主要企业的生产数据和能耗现状,对正极材料单位产品能源消耗限额及碳排放限额提出要求,并给出能耗的计算方法。
本文件规定了锂离子电池正极材料单位产品能源消耗(以下简称能耗)限额以及碳排放限额的技术要求、统计范围和计算方法。 本文件适用于锂离子电池正极材料(锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、三元系材料)生产企业能耗的计算、考核,以及对新建(改扩建)项目的能耗控制。 主要技术内容如下: 1、锂离子电池正极材料单位产品能耗限定值 2、锂离子电池正极材料单位产品能耗准入值 3、锂离子电池正极材料单位产品能耗先进值 4、锂离子电池正极材料单位产品能耗限额计算方法 5、锂离子电池正极材料单位产品碳排放限额(限额值、准入值、先进值); 6、锂离子电池正极材料单位产品碳排放限额统计范围和计算方法; 7、锂离子电池正极材料单位产品碳排放限额的管理与措施。
强制理由:生态环境安全,经济社会管理基本需要