加強碳管理、實現減碳甚至零碳已成為鋰電池企業高質量發展的重要考量維度。
根據相關測算數據,當前動力電池生產碳排放占純電動乘用車全生命周期總排放量的20%左右,電池生產中涉及采礦、冶煉、化工等多方面高耗能程序。隨著國內外全新發展周期的到來及相關政策的實施落地,動力電池產業也面臨著新的減碳重任。
一方面,面對國內越發激烈的市場環境,降本提效已成為產業內的迫切需求。這對電池生產制造過程中的低能耗、低排放管理及其帶來的成本管控都提出了極大的挑戰。
另一方面,國際市場上對電池生產的碳排放規定越發嚴苛。2023年8月17日,《歐盟電池與廢電池法規》正式生效,并將自2024年2月18 日開始適用。新法規規定,電池出口商需披露從上游礦產、材料到電池生產、回收及再利用各環節的碳排放數據。法規要求電池必須具備“清晰可辨、不可磨滅”的碳足跡聲明和標簽,申報碳足跡、全生命周期各階段的碳足跡份額、碳足跡性能等級等。現有國內鋰電池行業企業由生產、碳足跡追溯、乃至廢棄電池的回收與利用等多環節均存在大量不足及改善空間。鋰電池產業鏈各類型企業都面臨前所未有的低碳、減碳挑戰。在出海歐美成為電池企業重要發展戰略的背景下,建立電池全生命周期降碳零碳體系是占據國際市場競爭優勢的不二法則。
基于此,作為具有全球競爭力的新能源整廠數智化專家,格創東智推出了多場景一體化的智慧能碳管理解決方案,面向企業全生命周期構建能碳管理體系與能力,利用數字化、智能化等手段助力鋰電池企業低碳化、可持續生產制造,為新能源產業轉型升級賦能。
能碳管理不是只上一個系統
當前,鋰電池企業面對的碳排危機,不是單體性的,而是行業性的。鋰電池企業正被“倒逼”將能碳管理落實到整個供應鏈。因此,做好能碳管理、產品碳排放與核算、原產地溯源等、控制“碳成本”,對提高企業市場競爭力尤為重要。
格創東智認為,能碳管理并不僅僅是搭建碎片化的系統以及階段性地推廣應用。更重要的是,要從內部生產制造到外部供應鏈,進行整體規劃、推進管理和技術變革。同時,集聚行業上下游力量,實現雙碳業務價值最大化,提高整個國內鋰電池行業的國際競爭力。只有行業整體的低碳制造力提升,才能打破中國制造的資源浪費型刻板印象,突破海外“碳封鎖”。
能碳管理應該是一個體系化的構建,如能源管理應該涵蓋能源可視、能效評定、運維檢修、績效管理、能源采購、智能優化等場景,在此基礎形成一個完整的、可持續的PDCA能源管理體系價值閉環。碳管理應該涵蓋排放管理、資產管理、交易管理和減排管理四類場景。企業要通過“能管+碳管”兩大抓手,構成從節能降碳到低碳零碳、可持續發展的一個創新的碳中和數字化管理閉環模式。
具體而言,企業數字化能碳管理體系可以從以下三步展開建設:
一是打好基礎,保障源頭數據質量。當前鋰電行業大規模跑馬圈地的狀態,在能碳管理方面普遍存在管理意識不足,高層關注度不夠、人員配置不合理、基礎的計量體系不完整、管理體系建設不規范等現象。
格創東智認為,基礎設施及數據基礎的完善是能碳管理的基本條件。如果計量體系參差不齊、計量粒度較粗,數據的融合、業務的關聯性不強,后續會造成關鍵指標監測的困難,難以結合生產工藝和產量情況對單瓦時能耗等進行數據分析。
針對以上問題,企業應依據鋰電行業特征、工藝流程,構建高效的計量體系和采集標準,構建多維度模型,形成標準化規則庫和響應措施準則。同時構建物聯、數聯、智聯能力,做到能碳數據接入、存儲、計算、建模、可視化、分析和歸檔的集成管理,打好數據基礎,為數據與業務融合運用做好準備。
二是發現問題,落地節能降耗。在鋰電生產制造中,有多個環節是能耗重點,包括公輔側的大型動力設施,如空調冰機系統、空壓系統,生產側的正負極材料生產、電極涂布后烘干以及生產中干燥間干燥機組運行等,這對企業的能源和成本管控提出了極大挑戰。
以負極材料石墨化工藝為例,其成本中電費占比為60%,主流坩堝爐的工藝能耗高達每噸11000至15000度,大部分企業1萬噸石墨化產能對應電費在1.2億度以上,電費每提升10%,石墨化成本增長6%。
高能耗不僅為鋰電企業帶來了巨大的成本壓力,還直接關系到生產的穩定性。研究機構數據顯示,在某些地區嚴控高耗能產業的背景下,石墨化產能下降了40%,頭部負極企業整體影響達10%至20%,中小企業甚至因限電而停業。
過往在能耗管理中,企業在軟件層面通常通過構建自控系統、電力SCADA系統、DCS系統等來實現業務域的應用落地,成本較高、靈活性不佳,無法滿足多元的動態管控需求,又人為地構建了各類應用間的孤島壁壘;在硬件層面,熱衷于單純地做節能技改,通過引進新的硬件設施或者新的技術來提升能源利用效率,但是卻忽略了實際的使用場景,如出現“大馬拉小車”等情況。這一切的現象的根源在于把重點僅放在裝備上而忽略現場使用方式、需求匹配、系統運行連鎖反應等。
針對以上問題,格創東智認為,一方面應該構建一個面向企業全生命周期、覆蓋企業所有能源及碳排放場景的智能化管控應用,應該包含能源管理、碳管理、AI 分析自控等各種場景,將數十個功能模塊有機融合,打通企業的能源流、信息流、價值流。
另一方面,通過咨詢診斷對鋰電企業能源使用與管理現狀進行分析,高效規劃節能方案、遴選節能措施。應建立系統性的最優能耗指標,如針對整體能耗、冰機空壓、涂布機等,并基于實際運行場景、生產模型、能耗模型融合匹配,針對性優化改造;同時構建智能化AI+節能改造聯動的方案,運用邊緣計算、大數據等技術,構建“云-邊-端”一體的預測、優化與控制閉環,建立多參數多目標的優化模型及控制策略的下發執行,涵蓋配電、暖通、空壓、重點用能設備,構建企業設備對象的最優能耗模型,實現能源“可視、可知、可控”的智能化管理。
三是賦能“低碳零碳”。目前,國內部分鋰電廠商如寧德時代、遠景動力、蜂巢能源等,已紛紛開啟碳減排策略,積極探索動力電池生產的碳中和路徑。
鋰電池行業碳管理的概念可大可小,宏觀上來講是個系統工程,微觀上來講從原材料采購到生產出貨,若干相互關聯的場景化單元的層層嵌套、相互勾連。而當下鋰電池行業推進低碳化生產管理、供應鏈碳排放數據網絡化協同、碳咨詢服務化延伸等碳管理數字化新模式應用的過程中,往往遇到很多片面化的理解,容易以單個孤島式的碳數據采集、碳盤查報告化應用場景去理解整體的碳管理系統建設,缺少一致性的理解和目標。
與能源管理相似,數字化也是鋰電企業壓降“碳成本”的重要手段之一。
格創東智認為應結合鋰電池的行業特性,從用能結構出發,通過專家咨詢及數字化應用相結合的方式,幫助鋰電池企業實現產品碳足跡建設。格創東智以自身在新能源行業的多個工業數字化實踐提出,鋰電池企業碳管理應用場景的多維度搭建是構建系統化碳管理的軀殼,而賦予其靈魂則需要整體數據的閉環貫通。
中醫講“通則不痛,痛則不通”,鋰電池工廠碳管理數字化智能體的有機運轉,同樣需要構建支撐數據高效流通的毛細血管與神經末梢、主干動脈與神經網絡等,實現碳管理數字化場景中“數”的循環流動。所以說,建立系統化的鋰電池企業碳管理,搭建一個數字化系統只是建設好了“輸血平臺”,真正復雜的是如何低感知的將這個“輸血平臺”嵌入到時刻運轉的企業軀干中去,并各環節打通。
通過“能管”和“碳管”的聯動,基于數據進行節能降碳,亦是格創東智落地碳管理和能源管理雙輪驅動戰略的關鍵思路。格創東智推出的重點產品之一——CMS企業碳管理系統,可以幫助企業建立全流程的碳計量體系、落實碳足跡追蹤,實現碳排計算、碳盤查報告、產品碳足跡、減碳管理、碳資產管理等功能。并拉通SGS等認證機構實現碳認證打通,輸出的核查報告能支持直接申請認證,為用戶降低30%-50%核查成本。結合AI算法,能夠有效實現碳排放量化、分析、管理以及報告,針對性解決“碳成本”相關難題。
格創東智的CMS碳管理系統在鋰電行業積累了相對豐富的解決方案和客戶經驗。依據鋰電行業的工藝流程特點,進行數據庫定制化和標準化的前提設定,構建高效的計量體系,為數據與業務融合打好基礎。并且搭建了行業工業雙碳管理模型,機理與算法等多技術棧融合,數據模型機理和工業Know-how含量高,賦能鋰電企業達成雙碳目標,助力鋰電企業打造綠色化和智能化標桿工廠。
作為國內屈指可數的提供從碳追蹤、碳計量、碳管理,到碳中和的一站式解決方案的數字化廠商,格創東智在雙碳領域具有豐富的產品矩陣和制造業雙碳數字化實施經驗,不斷打磨推出能源管理EMS、碳管理CMS、環境健康管理EHS等核心產品,可分別助力鋰電企業實現節能降碳、低碳零碳和可持續發展。
(審核編輯: Doris)
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