在全球碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,鋰離子電池作為能源轉(zhuǎn)型核心技術(shù),其全球化產(chǎn)業(yè)鏈隱藏著碳排放難題。供應(yīng)鏈的地理分散導(dǎo)致碳排放分布不均,碳足跡核算與管控復(fù)雜,給全球協(xié)同減碳帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
近日,中國科學(xué)院廣州能源研究所團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京工業(yè)大學(xué)等單位,率先構(gòu)建“鋰電池全生命周期可計(jì)算一般均衡(LCCGE)”模型,為破解這一難題提供了全新工具。
LCCGE模型首次實(shí)現(xiàn)了生命周期評(píng)價(jià)與可計(jì)算一般均衡模型的深度融合,將微觀層面的技術(shù)細(xì)節(jié)與宏觀經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行有機(jī)整合。這一突破使得模型能夠精確模擬各類政策、技術(shù)創(chuàng)新以及貿(mào)易策略對(duì)全球供應(yīng)鏈所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境影響的連鎖反應(yīng)。
該模型如同一個(gè)“智能大腦”,不僅能穿透產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜表象,更能揭示碳排放與經(jīng)濟(jì)價(jià)值之間深層次的關(guān)聯(lián)。借助LCCGE模型,研究者得以系統(tǒng)評(píng)估不同情境下全球供應(yīng)鏈在經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境足跡方面的綜合表現(xiàn),為低碳轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
模型首次定量揭示了全球鋰電池供應(yīng)鏈中的“價(jià)值—排放悖論”:附加值僅占18.78%的采礦環(huán)節(jié),卻產(chǎn)生38.52%的碳排放;貢獻(xiàn)42.56%經(jīng)濟(jì)價(jià)值的正極材料生產(chǎn),碳排放占比34.82%。
這種結(jié)構(gòu)性失衡清晰指向制造環(huán)節(jié)是脫碳關(guān)鍵,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的減排潛力亟待挖掘。同時(shí),模型通過上千種情景模擬證實(shí),單一減排政策效果有限且易引發(fā)“負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移”。
研究系統(tǒng)性地揭示了全球鋰電池供應(yīng)鏈脫碳過程中,經(jīng)濟(jì)效率與區(qū)域公平之間的復(fù)雜權(quán)衡關(guān)系,如同給全球減碳開了一副精準(zhǔn)“處方”,為全球治理提供了超越單一視角的綜合決策依據(jù)。
研究提出了一種實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)深度脫碳的最優(yōu)路徑,即“全球協(xié)同+區(qū)域定制”的綜合性戰(zhàn)略框架。該戰(zhàn)略框架建議各國跨區(qū)域合作的同時(shí),依據(jù)自身供應(yīng)鏈角色定制循環(huán)經(jīng)濟(jì)策略。預(yù)計(jì)到2060年,可使全球鋰電池供應(yīng)鏈平均排放強(qiáng)度降低35.87%,中國減排潛力達(dá)42.35%。
研究為戰(zhàn)略框架的落地實(shí)施提出了具體抓手,強(qiáng)調(diào)需要建立一個(gè)覆蓋鋰電池全生命周期的全球大數(shù)據(jù),推行統(tǒng)一的碳足跡核算方法與標(biāo)準(zhǔn)。該體系將為構(gòu)建公平的國際治理框架、促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)轉(zhuǎn)移奠定基礎(chǔ),從而確保全球在追求氣候目標(biāo)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)包容和公正的發(fā)展。
該成果不僅為全球鋰電池復(fù)雜供應(yīng)鏈的深度脫碳提供了科學(xué)藍(lán)圖,也為引領(lǐng)全球鋰電池綠色產(chǎn)業(yè)鏈重塑貢獻(xiàn)了基礎(chǔ)研究新動(dòng)能。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》(Nature)上。
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