Science深度分析：欧盟电池新规，要求强制回收电池！

运输电气化是脱碳战略的关键要素；因此，锂离子电池（LIB）的设计、生产、制造、使用和处置正在占据中心位置。由于金属开采的指数增长、电池生产的气候影响、以及电池报废（EOL）安全、可回收性和环境后果的不确定性，电池生命周期的环境、经济和社会后果在政治议程上占据重要位置。欧盟（EU）提出了一项新的电池法规，旨在确保在欧盟市场的电池的可持续性，发展强大的欧洲电池行业和价值链。该法规非常必要，但如下文所述，它将产生全球影响，可能带来一些意想不到的后果。如果不解决，该条例在最坏的情况下可能会阻碍气候变化缓解目标，并未能实现其促进循环经济和建立社会可接受的原材料供应链的意图。

Science深度分析：欧盟电池新规，要求强制回收电池！

▲2020-2030年，不同地区的LIBs用量

拟议条例将以2006年欧盟电池指令为基础，以应对这一时代的挑战，规定标签和信息条款，规定供应链尽职调查要求，并强制将回收材料用于2千瓦小时（kWh）以上的电池，其中大部分用于电动汽车。历史数据显示，在过去10年里，全球市场上的LIB增加了近10倍预计本十年将出现类似的增长率。因此，必须同时应对全球气候变化挑战和电池问题。

尽管欧洲是全球第二大电动汽车市场，但它并不主导LIB供应链，而是依赖全球市场进行原材料提取、精炼和电池制造。从该法规生效的那一刻起，电池生产商和进口商将需要遵守该法规，才能在欧洲市场上销售或使用电池。EVs不仅有助于实现全球碳减排目标；它们还推动了欧洲、美国、中国以及韩国和日本等其他几个市场的增长和创造就业机会。因此，该条例必须在对环境管理的担忧与经济竞争力方面的区域利益之间取得平衡。因此，该条例的明确目的是获得全球竞争优势，建立进入壁垒，并为投资可持续电池的生产能力提供激励措施。

新法规更新了欧洲立法，预计了近期的发展。我们将该条例的79条提炼为四个关键要素，这些要素是改善LIB可持续性的核心：

首先，该条例旨在提高电池整个生命周期的透明度和可追溯性，要求第三方对大于2千瓦时的电池的供应和价值链进行尽职调查。

其次，它通过强制碳足迹申报和随后确定最大阈值来解决整个电池生命周期的气候影响。前两个要素旨在确保指导环境责任和跟踪行业参与者遵守情况所需的基础数据的质量和可用性。

第三，强调采取具体行动促进关键材料的循环，旨在提高收集和回收效率；提高锂、钴和镍的回收率；以及强制在新电池中使用回收材料。

第四，提出了寿命和性能管理要求，包括废物处理器访问电池管理系统（BMS），该系统实时验证电池的健康状况，并可以确定电池在回收前被重复使用或再利用的可能性。最后两个因素为欧盟努力建立循环作为与其长期可持续性目标一致的经济机会奠定了基础。

全球系统

除拟议法规外，欧盟委员会还通过一系列举措支持电池发展，如创建欧洲电池联盟和一揽子财政援助计划，以支持整个电池价值链的研究和创新。在“开放战略自治”的标签下，该联盟寻求将自由贸易与在关键部门管理自己命运的能力结合起来。LIB市场以中国公司为主，它们占据了供应链的三分之二以上，包括中国以外的资源。通过特斯拉，美国市场一直处于大规模电池生产的前沿，但与欧洲一样，未能确保供应和价值链的关键要素，如电池材料的提炼、生产或回收。随着运输部门电气化的加剧，每个市场的监管环境将发挥关键作用。

在中国，LIB市场从电动汽车行业的快速增长中获利，这得益于政府以补贴和投资刺激为形式的强大支持。整个政府的方法提供了明确的战略指导；从2018年开始，新能源汽车动力电池回收利用管理暂行措施反映了欧盟条例中的一些主题。这些包括电池重新分类以进行再利用的最低标准，在EOL处理电池的工厂的回收效率，以及产品标签符合补贴条件的要求。2019年，这些法规被收紧到比欧盟法规计划十年后执行的更严格的水平。2020年12月，中国国务院发布了“中国新时代的能源”，这是到2030年能源部门发展的蓝图。它包括关于发展电池供应链的指南，包括支持能源效率的回收，以及降低用于为电动汽车供电的碳强度的规定。

在美国，交通电气化和提供关键材料已被宣布为拜登政府的重中之重。这反映在一项高达1740亿美元的电动汽车项目投资提案中，该计划的重点是美国重建初级金属精炼和制造，并作为材料关键性工作的一部分，创造新的回收能力。然而，在政策领域，美国在强制延长生产者责任或推广循环经济原则方面都落后于基本立法以外的循环经济原则，这些原则将电池归类为垃圾填埋场和焚化炉。

克服挑战

所有三大市场，中国、欧盟和美国，目前的电池立法都旨在保护当地环境和人类健康。然而，中国和欧盟政策的范围包括直接或间接给予国内和全球公司重要竞争优势的措施，回收商的强制性回收率就是一个突出的例子。然而，在中国和欧盟法规如何影响全球价值链方面出现了一个重要的区别。与欧盟相比，中国在材料精炼、电池材料和电池生产方面占主导地位，以及更成熟的回收基础设施，因此拥有更直接的杠杆作用。尽管对欧洲市场电池的更严格要求迫使包括欧盟在内的全球参与者遵守，但对中国公司施加的国内要求已经帮助他们做到这一点。

当一个新兴市场受到监管的影响时，新兴市场和成熟市场之间的这种不平衡是可能导致意想不到后果的几个因素之一，如下文所述，不仅在欧洲，而且在全球范围内。

扭曲的创新

LIB行业正在经历快速增长和创新。这些动态共同造成了市场如何演变的不确定性，使行业难以为未来增长进行适当投资。在这方面，监管通过创建稳定的框架来促进市场参与者的运作。对电池的过于严格的监管可能会带来合规成本，从而阻碍竞争力，导致创新减少，电动汽车采用率降低。目前，似乎很少有其他技术产品以完全相同的方式受到监管，即制造商需要提供有关产品生命周期、材料来源、第三方审计和回收内容的详细信息。这意味着作为运输脱碳核心产品的电池在某些方面可能面临比为内燃机汽车市场服务的现有行业更严格的要求。即使正在制定更严格的排放标准，也没有建议提供相同的价值链透明度。

新法规还意味着，与监管较差的美国制造商相比，欧洲电动汽车制造商在电池来源的选择上将受到更多限制，因为他们在伦敦银行市场中的份额要大得多，参与者也更加成熟。较小的生产者不能免除许多潜在的繁琐要求，这一事实构成了替代运输领域和技术利基的创新可能处于不利地位的巨大风险。

扭曲创新的第二个机制涉及监管指导滞后市场技术现实的情况。在极端情况下，由于引入新的化学或电池设计，特定的监管目标甚至在生效之前就可能变得过时。第二个案例涉及意想不到的“变通办法”。生产者可能会选择原材料替代品，而不是直接遵守特定材料；价值链上游的此类决定可能会无意中削弱预期不同材料可用性水平的回收商的未来市场。此外，制造商可以简单地将2千瓦小时的阈值作为设计参数，以避免供应链尽职调查和使用回收内容的沉重负担，这可能会降低该法规的有效性。扭曲创新的第三个案例是，对回收内容的要求可能会阻碍新技术的推出速度，以及对伦敦银行市场整体增长的更高期待。这可能对单个制造商特别相关，因为可回收材料的可用性有效地限制了电池中某些材料的数量。所有这三种情况都强调了持续监测和调整法规的重要性，以确保结果与其环境管理和经济目标保持一致。在《条例》之前的工作中，这一重要性得到了解决，该工作激励人们使用“二级立法”采取具体措施，包括回收内容，这些内容将随着时间的推移而适应。然而，适应性和稳定性之间存在权衡，这是该法规的意图之一。

物资泄漏，投资放缓

该条例的目标之一是负责任地为欧洲电动汽车行业保护材料供应链。回收是这里的核心活动，以回收内容和回收目标为主要措施。然而，该法规既没有要求回收材料来自欧洲，也没有将可回收材料的来源限制为EOL电池。在中国和韩国等市场的几家公司在电池材料生产方面拥有丰富的经验，包括使用EOL电池和生产废料的回收材料，并且可能比欧洲公司更适合满足欧盟的回收要求。随着中国和韩国在电池生产方面的主导地位，这些公司也更容易获得可回收品的原料，这已经为许多公司提供了规模经济，从而在从亚洲和欧洲采购可回收品方面具有竞争优势。这既延伸到亚洲电池材料制造商（回收材料的用户）和电池制造商，这些材料的电池制造商都接近。这种动态的净影响可能是欧洲材料生产商，并最终进入电池制造商进入自己市场的更高障碍。电池制造商在条例通过之前和之后的磋商中提出了这个问题。

这种可回收材料的潜在外流还在于，含电池产品以及电池本身通常通过多个所有者级联并在国际市场上交易。EOL电池仍然有价值，通常出口用于再利用和翻新，或再循环使用。这种外流使欧洲的回收商更难达到必要的规模经济，降低了竞争力，降低了投资吸引力。

该法规澄清了生产者对改装电池的责任及其废物状况，以及强制获取BMS数据，可能有助于将电池留在欧盟，促进新电池产品的制造，最终可能在欧洲达到使用寿命。然而，它也为贸易商提供了一条宣布废电池为“资源或产品”的途径，这有利于其出口，加剧了可回收材料的泄漏。获得EOL电池和可回收材料主要是参与报废价值链的公司关注的问题。然而，由于对电池中回收内容的要求，这种依赖性扩展到整个行业，包括电动汽车的制造。

结论

欧盟电池监管具有令人钦佩的意图，从刺激国内产业的增长，到地方和全球范围的环境保护，再到实现真正的循环经济。所有这些目标都是相互交织的，人们可以合理地认为它们需要一个统一的政策。然而，在全球重要的消费和生产地区制定基本不协调的区域和国内政策，使拟议的欧盟法规的后果难以预测。虽然意外后果可能首先影响欧盟，但世界各地的制造商、回收商和其他行为者也会感受到这些后果。归根结底，欧洲电池价值链的中断可能会限制汽车制造商在2030年以所需的规模生产电动汽车的能力，那时一些国家已禁止销售新的内燃机汽车。

如果国际社会以协调的方式处理，消除不同措施和工具目标并更好地了解对全球供应和价值链的影响的努力可能会变得更加可预测和有力。例如，转向开放的BMS架构（即电池护照，第65条中电池环境、社会、治理和生命周期特定信息的数字表示）与现有商业模式大相径庭，即制造商对生成的数据保持严格控制。目前还不清楚是否以及如何在全球价值链中共享本地获得的电池数据。很可能在一个统一的全球市场中，主导市场的标准将推动合规性。

在电池回收、循环和级联使用等监管范围有限的领域制定明确而严格的全球标准，可以为欧盟公司在实现电池市场产品差异化方面提供先发优势。也许这会对更便宜的进口产品形成非关税壁垒，为欧洲电池制造商提供一些保护。从长远来看，拥有许多参与者的更强大的全球供应链对整体环境有利，并将惠及创新参与者，无论其来源如何。

由于世界各地的电池供应和价值链标准参差不齐，制定所有国家都遵守的全球标准可以帮助确保公平和可持续的竞争环境，并促进在这些全球挑战和解决方案上的协调。欧盟法规是影响环境管理和可持续性的最先进环境标准之一。尽管市场参与者的内在阻力和国际谈判固有的挑战为建立全球标准带来了巨大障碍，但欧盟在电动汽车市场的份额为其制定可能事实上被接受的标准提供了相当大的杠杆。同样，应该将其他产品领域与相同的标准保持一致，确保电池行业不会在其他储能和电力技术方面处于不利地位。

欧盟法规将欧盟置于监管电池市场的前沿，为解决环境和社会问题提供了急需的政策和立法。然而，这些政策需要考虑近期和未来的意外后果。

原文链接：

https://science.sciencemag.org/content/373/6553/384

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