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

 

終端要求傳導至原材料端

 

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，數量又少得多。鎳、鈷、鋰的占比很小，自身的碳排總量在行業中的占比較小，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，汽車企業為了順應法規要求，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），大眾提出2030年將推出最后一款燃油車，全面朝電動車邁進，爭取實現零碳排。終端企業對動力電池提出格外嚴格的要求向上傳導至原材料端。

 

最近歐盟采取的一系列措施，迫使終端企業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，首先要求碳足跡信息披露，接著分級管理，最后是設定強制性限值，2024年7月1日成為強制要求的時間節點。

 

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定，Co≥12%，Pb≥85%，Li≥4%，Ni≥4%。歐盟的意圖非常明顯，促進循環再生。

 

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

 

鎳、鈷、鋰的碳排放壓力

 

汽車行業經常強調車規級，對動力電池原材料也有極高的要求，必須達到車規級，達到車規級意味著精度比較高，碳排放量也比一般的產品稍高一些。徐愛東說：“2016年-2025年，我國精煉鈷產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碳酸鋰。2021年我國鋰行業碳排放約228萬噸，到2025年預計超過400萬噸；2030年前鋰行業碳排放量跟隨鋰產量增長，但增速低于產量增長速度。”

 

隨著新能源汽車產銷量不斷攀升，動力電池正極材料產銷量也在快速增長。據介紹，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%，中國鎳碳排放量經過2019年達峰后穩定在1500-2000萬噸；精煉鈷產量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，預計到2025年為100萬噸；鋰鹽產量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量基本保持一致，預計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、改變能源結構。

 

新能源汽車產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。改變能源結構成為比較可行的方法。

 

徐愛東說：“按照國家大政方針統一部署，增加綠電消費量，企業可以在廠區加大清潔能源的布局，如分布式發電。鋰輝石和鋰云母采用轉晶焙燒工藝，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，有些企業對此還沒有充分的認識。”徐愛東說。鎳鈷鋰及相關材料的進出口，哪個環節可以減少出口增加進口？數據顯示，2020年我國三元前驅體出口9.3萬噸，占總產量的30%，三元材料出口3.3萬噸，占總量的 16%；2021年1-8月，前驅體出口量占月產量40%；氫氧化鋰的出口量占國內產量的50%左右，這一比例會隨著國內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%，預計全年維持在此水平。

 

技術創新是企業進步、降低碳排放的不二法則，碳排放日益顯露出重要地位，技術實力強的企業將在未來的競爭中勝出。徐愛東說：“要實現跨界跨行業的工藝、技術和流程的合作互動，形成更多創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換，實現更加的綠色發展。”

 

據介紹，上游產業一體化日趨明顯，三元前驅體液態合成技術，降碳環節在硫酸鹽結晶和運輸段，其中鹽類結晶可節約2000度電/金屬量，加上節約的蒸汽，單噸前驅體降碳1.5 t CO2/t。

 

把綠色能源用于正極材料的生產可顯著降低碳排放，但是，我國東部經濟發達省份以火電為主，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，優化全國布局的降碳，新產能布局向清潔能源地區轉移，甚至向境外轉移。據介紹，近來已有國內企業向西部轉移生產基地，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，不僅可以節約資源，也能降低碳排放量。” 目前電池行業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。