关于欧盟电池新规（EU）2023/1542中电池碳足迹的介绍

摘 要：2023年7月28日，欧盟正式颁布了新电池法规——《2023年7月12日欧洲议会和理事会第2023/1542号法规（欧盟）关于电池和废旧电池，修订指令2008/98/EC和欧盟法规2019/1020以及废止指令2006/66/EC》，其中明确了对电池碳足迹的规定，这一新的规定将成为我国电池产品进入欧盟市场的新技术壁垒。本文对该法规中的碳足迹规定做了较为详细的介绍，包括范围、定义、功能单元和基准流、系统边界、公司特定和二次数据集的使用、碳足迹影响评价、偏移、碳足迹性能类别和最大碳阈值等，为国内电池设计和制造企业了解欧盟新电池法规中的碳足迹规定提供参考。

关键词：欧盟法规，电池，碳足迹，生命周期

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

0 引 言

欧盟官方于2023年7月28日正式颁布了新电池法规，即《欧盟法规（EU）2023/1542 关于电池和废旧电池》[1]（以下简称“法规”）。法规将电池分为五类：便携式电池，LMT电池（轻型运输工具电池），SLI电池（启动、照明和点火电池），工业电池和电动汽车电池，该法规适用于上述五类电池，军事、航天、核能用途的除外。

法规从以下几个方面对电池提出了详尽的规定，包括：

（1）可持续性和安全性： 包含有害物质限定、碳足迹、再生材料回收、性能和耐用性、电池可拆卸以及可更换性和储能电池安全性等；

（2）标签、标记和其他信息要求；

（3）电池的一致性；

（4）合格评定机构；

（5）经营者尽职调查义务；

（6）经营者其他义务；

（7）废电池管理；

（8）电池护照；

（9）市场监督和保障。

其中“碳足迹”是该法规中提出的新规定之一，它对于我国电池设计制造企业来说，不仅具有学习和借鉴价值，更是我国电池产品进入欧盟市场必须逾越的技术性壁垒。因此，有必要对法规中的电池碳足迹做较为详细的介绍。

1 碳足迹

1.1 范围

电动汽车电池、可充电工业电池和L M T电池的碳足迹主要规定于法规的第7条，关于碳足迹计算的基本要素则详述于法规的附录2中，要求碳足迹计算和验证方法应符合欧盟委员会最新版本的产品环境足迹（Product Environmental Footprint，PEF）方法和相关产品环境足迹类别规则（ProductEnvironmental Footprint Category Rules，PEFCR），并反映生命周期评估领域的国际协议和技术/科学进展。

生命周期碳足迹的计算应基于特定制造厂生产特定电池型号所使用的材料清单、能源和辅助材料。特别是应准确识别电子部件，例如电池管理单元和安全单元以及阴极材料，因为它们可能成为电池碳足迹的主要因素。

1.2 定义

（1）“活动数据”是指在对生命周期清单（LifeCycle Inventories，LCI）进行建模时与过程相关的信息，其中表示过程活动的过程链的汇总LCI结果分别乘以相应的活动数据，然后组合得出与该过程相关的碳足迹；

（2）“材料清单”是指制造电池所需的原材料、子组件、中间组件、子部件和零件的清单，以及每种材料的数量；

（3）“公司特定数据”是指从一个或多个设施（现场特定数据）直接测量或收集的代表公司活动的数据，此类数据也称为“主要数据”；

（4）“功能单元”是指电池提供的功能、服务或二者的定性和定量方面；

（5）“生命周期”是指产品系统中前后衔接的一系列阶段，从自然界或从自然资源中获取原材料，直到最终处置（ISO 14040：2006或等同标准）[2-3]；

（6）“生命周期清单（LCI）”是指LCI数据集中元素流、废物流和产品流的组合交换集；

（7）“生命周期清单（LCI）数据集”是指有特定产品或其他参考（如现场或过程）的生命周期信息的文档或文件，涵盖描述性元数据和定量的生命周期清单，其中可能包括单元过程数据集、部分聚合或聚合数据集；

（8）“基准流”是指在给定的产品系统中，为实现一个功能单元的功能所需的过程输出值（ISO14040：2006或等同标准）[2-3]；

（9）“二级数据”是指非直接从公司供应链的特定过程中收集或测量的数据，也不是由该公司估计的数据，而是来自第三方LCI数据库或其他来源的数据。这些数据包括行业平均数据，例如自已发布的生产数据、政府统计和行业协会，以及文献研究、工程研究和专利，也可以基于财务数据，包含代理数据和其他通用数据，也包括经过水平加总的主要数据；

（10）“系统边界”是指生命周期阶段中包含或排除的方面。

此外，计算电池碳足迹的统一规则应包括对其进行解释所需的任何进一步定义。

2 功能单元及基于生命周期的系统

2.1 功能单元和基准流

功能单元定义为电池系统在电池使用寿命内提供的一个千瓦时（kWh）的总能量，以kWh为单位进行测量。总能量由循环次数乘以每个循环中输送的能量获得。

基准流是实现功能所需的电池重量，应以电池使用寿命内提供的每千瓦时总能量的电池重量（单位kg）来测量。制造商收集的用于量化碳足迹的所有定量输入和输出数据应根据基准流进行计算。

作为例外，对于以确保电源连续性为主要功能的备用电池，功能单元定义为在电池寿命内的任何时刻提供一千瓦分（kWmin）备用电源容量的能力。因此，备用电池的基准流是实现规定功能所需的电池重量，应以每千瓦分备用电源容量的电池重量（单位：kg）除以电池的使用寿命（单位：年）进行测量。备用电池制造商为量化碳足迹而收集的所有定量输入和输出数据应根据基准流进行计算。

在特殊情况下，例如非插电式混合动力车辆的电池，可能会定义不同的功能单元。

2.2 系统边界

以下生命周期阶段及其涉及的过程应包含在系统边界中，见表1。

生命周期阶段涉及的以下过程应排除在系统边界之外：

——电池组装和回收设备的制造，因为在用于移动应用的高比能可充电电池的PEFCR中，碳足迹影响已被计算为可忽略不计；

——使用原始设备制造商（OEM）系统部件的电池组装过程，该过程在很大程度上对应于机械装配，并且包含在OEM设备或车辆装配线内，与OEM部件的制造过程相比，该特定过程的能量和材料消耗是可以忽略的。

使用阶段应排除在生命周期碳足迹计算之外，因为制造商不直接对它产生影响，除非证明电池制造商在设计阶段做出的选择可能对这种影响产生不可忽略的作用。

3 数据使用、碳足迹影响评价及应用

3.1 公司特定和二次数据集的使用

由于电池组件数量多且制造过程复杂，经营者应在合理的情况下限制使用公司特定数据对电池专用部件进行处理和构成分析。

特别是，与电池阳极、阴极、电解质、隔膜和电池外壳相关的所有活动数据应参考特定生产厂生产的特定电池型号。因此，不得使用默认活动数据。电池特定活动数据应与相关的符合PEF的二次数据集结合使用。

由于碳足迹声明是特定于在指定生产场所生产的电池型号的，因此不允许对从生产相同电池型号的不同工厂收集的数据进行采样。

如果用于生产一种电池型号的物料清单或能源构成发生变化，则应重新计算该电池型号的碳足迹。

应对以下生命周期阶段详细建模：

——原材料获取和预处理；

——生产；

——分销；

——自有电力生产；

——生命终结。

3.2 碳足迹影响评价

电池的碳足迹应使用2 019年联合研究中心（Joint Research Centre，JRC）题为《更新产品环境足迹（PEF）方法的建议》[4]的报告中推荐的“气候变化”生命周期影响评价方法进行计算。

结果应以特征结果提供，无需归一化和加权。要使用的特征因子清单可在欧洲生命周期评价（LCA）平台上获得。

3.3 偏移

偏移量是相对于基线计算的，基线代表了没有排放量的情况下产生偏移量的减排项目的假设情景。

偏移不应包括在碳足迹申报中，但可以作为额外的环境信息单独报告，并用于沟通目的。

3.4 碳足迹性能类别

根据市场上电池碳足迹声明中值的分布，确定数量可观的性能类别，其中a类是碳足迹生命周期影响最小的最佳类别，以实现电池类别的市场差异化。

每类性能的阈值及宽度的设置基于前三年市场上电池类别的性能分布、预期的技术改进和其他技术因素。

3.5 最大碳阈值

根据通过碳足迹申报收集的信息和市场上电池型号碳足迹性能类别的相对分布，并考虑到该领域的科学和技术进步，欧盟委员会会进行专门的影响评价以确定阈值的值，之后为电池类别设定最大生命周期碳足迹阈值。

在设定该阈值时，委员会会考虑市场上电池碳足迹值的相对分布，市场上电池的碳足迹减少的进展程度，以及这些生命周期碳足迹阈值对欧盟到2050年实现可持续交通和气候中和目标的实际和潜在贡献。

4 结 语

欧盟新电池法规《欧盟法规（EU）2023/1542关于电池和废旧电池》中提出了对碳足迹的规定，这一规定将成为国内电池产品进入欧盟市场的新技术壁垒。本文对法规中的碳足迹规定做了较为详细的介绍，包括范围、定义、功能单元和基准流、系统边界、公司特定和二次数据集的使用、碳足迹影响评价、偏移、碳足迹性能类别和最大碳阈值等，为国内电池设计和制造企业了解欧盟新电池法规中的电池碳足迹要求提供了参考。

参考文献

[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]全国环境管理标准化技术委员会.环境管理 生命周期评价 原则与框架：GB/T 2404—2008/ISO 14040：2006[S].北京：中国标准出版社，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.

作者简介

刘伟，硕士研究生，工程师，研究方向为新能源领域标准化。

（责任编辑：张佩玉）