背景

生命周期評(píng)價(jià)(Life cycle assessment, LCA)是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品、工藝或服務(wù)從原材料采集到產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用及最終處置整個(gè)生命周期階段(從搖籃到墳?zāi)?的能源消耗及環(huán)境影響的工具。LCA方法始于20世紀(jì)70年代。

• 1990年，國際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)(SETAC)將LCA定義為一種通過材料使用、能源消耗和廢物排放來評(píng)估產(chǎn)品、生產(chǎn)過程和活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的方法。

• 1997年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定了ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)，并給出了LCA的標(biāo)準(zhǔn)化定義：研究從原材料采購到生產(chǎn)、使用和處置的整個(gè)產(chǎn)品生命周期的環(huán)境因素和潛在影響，環(huán)境影響一般包括資源利用、人類健康和生態(tài)結(jié)果。ISO14040提供了標(biāo)準(zhǔn)的“原則和框架”，而ISO14044提供了“要求和指南”大綱。

LCA評(píng)價(jià)包括4個(gè)步驟:目標(biāo)與范圍的確定（研究目的、系統(tǒng)邊界、單位選定、數(shù)據(jù)要求）、清單分析（數(shù)據(jù)的收集處理）、影響評(píng)價(jià)（分析環(huán)境影響因素）、結(jié)果解釋（總結(jié)與分析結(jié)果）。

目標(biāo)與范圍的確定

研究目的

研究目的選定是LCA的根本出發(fā)點(diǎn)，是為了提高所研究的系統(tǒng)的環(huán)境性能，也是為了證實(shí)其環(huán)境友好性，以用于獲得綠色環(huán)保環(huán)境標(biāo)志等。

系統(tǒng)邊界

系統(tǒng)邊界應(yīng)包括下列生命周期階段及其所涉及的過程（以下是電池產(chǎn)品的系統(tǒng)邊界）：

即所說的從“搖籃”到“墳?zāi)埂?。“搖籃”為起點(diǎn)，就是產(chǎn)品原材料獲取階段為起點(diǎn)，“墳?zāi)埂睘榻K點(diǎn)，就是將產(chǎn)品報(bào)廢回收階段作為終點(diǎn)。

功能單位

功能單位為確定從整個(gè)生命周期評(píng)價(jià)系統(tǒng)中輸入到輸出時(shí)提供統(tǒng)一的計(jì)量基準(zhǔn)。通常有兩種類型的功能單位可供選擇：一是質(zhì)量(以kg為單位)，二是電能(以kWh為單位)。若以電能為單位，則定義為電池系統(tǒng)在電池使用壽命期間提供的總能量的千瓦時(shí)?？偰芰渴怯裳h(huán)次數(shù)乘以每個(gè)循環(huán)所傳遞的能量得到的。

數(shù)據(jù)質(zhì)量要求

在LCA研究中，數(shù)據(jù)質(zhì)量直接從空間范疇、技術(shù)水平、時(shí)間范疇影響LCA的最終結(jié)果質(zhì)量，所以對(duì)研究過程中所采用的數(shù)據(jù)來源要做出明確的說明與解釋。

清單分析

生命周期清單分析（Life Cycle Inventory, LCI）是LCA的基礎(chǔ)，需要量化所要評(píng)價(jià)和研究的產(chǎn)品在整個(gè)生命周期過程對(duì)資源的需求（就原材料而言，包括其組成成分的原材料的開采、加工；所評(píng)價(jià)和研究的產(chǎn)品、該產(chǎn)品的銷售、使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、廢棄回收處理的全生命周期）和對(duì)能源的使用（電能、化學(xué)能、太陽能等）以及對(duì)環(huán)境的釋放（包括各種污染物、熱能、輻射等）過程。具體包括以下三部分：

(1)?建立基于系統(tǒng)邊界（目的與范圍中定義）的產(chǎn)品系統(tǒng)模型；

(2)?收集各過程的相關(guān)數(shù)據(jù)。如每個(gè)工序物料、能源消耗、運(yùn)輸與環(huán)境排放，以及這些數(shù)據(jù)上游數(shù)據(jù)庫；

(3)?根據(jù)功能單位計(jì)算環(huán)境排放。

影響評(píng)價(jià)

生命周期影響評(píng)價(jià)（Life Cycle Impact Assessment, LCIA）是根據(jù)清單分析所獲得各種清單數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的資源和環(huán)境影響進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)過程。包括：選擇影響類型、參數(shù)、特征化模型、結(jié)果分類、類型參數(shù)計(jì)算（特征化與標(biāo)準(zhǔn)化）。

LCA影響評(píng)估類別有：

(1)?非生物資源損耗潛值和化石燃料損耗潛值。非生物資源損耗與系統(tǒng)中輸入的礦物提取有關(guān)，單位為 kg Sb eq，化石燃料的非生物耗竭與較低的熱值有關(guān)，單位為MJ。

(2)?全球變暖潛值。政府間氣候變化專門委員會(huì) IPCC 開發(fā)的特征化模型來計(jì)算特征化因子。特征化因子表示為100年時(shí)間范圍內(nèi)的全球變暖潛力，單位為 kg CO 2?eq。

(3)?臭氧層損耗潛值。特征化模型由世界氣象組織開發(fā)，定義了不同氣體的臭氧消耗潛力，單位為 kg CFC-11 eq。

(4)?光化學(xué)氧化潛值。單位為 kg C2H2?eq。

(5)?酸化潛值。以每千克排放的千克 SO2?當(dāng)量表示的排放潛力，單位為 kg SO2?eq。

(6)?富營養(yǎng)化潛值。單位為 kg PO4?eq。

結(jié)果解釋

結(jié)果解釋是LCA的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)確定的目的與范圍以及清單分析和影響評(píng)價(jià)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)估，找出可以改善這一產(chǎn)品、工藝或特定活動(dòng)的全生命周期的環(huán)境釋放的定性或定量的措施，例如，改變?cè)牧仙a(chǎn)工藝，改變使用的某種原材料，改變產(chǎn)品加工工藝和流程，改變使用的能源種類，改善廢物回收的裝備等等。

總結(jié)

• 生命周期評(píng)價(jià)涉及成千上萬的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量和完整性對(duì)最終評(píng)價(jià)結(jié)果影響較大。如果能建立全數(shù)據(jù)追溯平臺(tái)，提煉關(guān)鍵部件材料獲取、制造工藝的數(shù)據(jù)清單，回收環(huán)節(jié)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，將會(huì)大大降低碳足跡認(rèn)證難度。

• 在“減碳“方面有以下措施。通過對(duì)電池材料體系的創(chuàng)新，提升電池的能量密度與循環(huán)壽命，可降低LCA的碳排放；此外，鈉離子電池與鋰離子電池相比，所有類別的環(huán)境指標(biāo)更低；固態(tài)電池生產(chǎn)階段的碳排放要低于鋰離子電池。廢舊電池材料回收與再制造也具有減污降碳的雙重作用。