在欧盟电池法规框架下，针对中欧供应链架构的区域化NMC与LFP电池生命周期评估

《Environmental Impact Assessment Review》：Regionalized life cycle assessment of NMC and LFP batteries across China-EU supply chain configurations under the EU Battery Regulation

　　

摘要

欧盟电池法规（EU）2023/1542引入了严格的生命周期碳足迹要求，预计将对电池生产的区域布局产生影响。然而，中国-欧盟供应链替代配置方案的碳足迹影响尚不明确。本研究建立了一个区域化生命周期评估框架，用于评估在中欧之间不同区域供应链配置下，镍锰钴锂电池（NMC）和磷酸铁锂电池（LFP）的生命周期碳足迹。分析遵循最新的欧盟方法学指南，并结合了中国领先电动汽车（EV）电池制造商的专有工业数据。边界分析表明，所计算的碳足迹对所包含的生命周期阶段具有敏感性。在欧盟基准情景下，NMC和LFP电池的碳足迹在参考指令91/157/EEC界定的参考边界下分别为96.2和51.6 gCO₂e/kWh，在参考指令2006/66/EC界定的参考边界下分别为95.9和81.3 gCO₂e/kWh，在法规（EU）2023/1542所界定的全生命周期边界下分别为142.9和128.3 gCO₂e/kWh。情景分析进一步表明，区域供应链重构可以大幅缩小相对于欧盟基准情景的碳足迹差异。对于NMC电池，出口（EX）情景下的差异为59.3 gCO₂e/kWh，在欧盟电池生产（TB）情景下降至49.3 gCO₂e/kWh，在欧盟进行部分材料预处理（TBM）情景下降至47.7 gCO₂e/kWh。对于LFP电池，相应数值从74.1降至49.4和47.1 gCO₂e/kWh。这些发现表明，监管环境可能通过改变生产阶段的区域分配，鼓励采用具有较低生命周期碳足迹的供应链配置。研究结果强调了区域生产特征与脱碳潜力相契合的重要性，并为协调中欧电池供应链战略提供了具有政策意义的证据。

引言

从化石燃料驱动的交通向车辆电气化转型，是实现欧盟2050年气候中和目标的关键（Barkhausen et al., 2023; Onat and Kucukvar, 2022; Rizos and Urban, 2024）。这一转型已嵌入更广泛的区域可持续生产战略中，其目标不仅是实现本国系统脱碳，还在于影响全球价值链的环境结果。从环境影响评估的角度来看，此类政策驱动的转型提出了关于不断演变的监管要求如何影响国际供应链配置及其相关生命周期环境影响的重要问题。

由于电池是这一转型的技术核心，全球电池市场已日益具有战略意义（Zhou et al., 2024）。因此，确保投放欧盟市场的电池以可持续方式生产和采购已成为一项核心政策目标。为此，监管框架不仅需要为市场提供法律确定性并防止市场扭曲，还需要评估和减轻与电池生产、使用和报废（EOL）管理相关的环境影响。在此背景下，将基于生命周期的方法纳入具有政策意义的环境评估中，已成为把握电池系统完整环境影响的必要举措（Hellweg et al., 2023; Yang et al., 2025）。

对此，欧盟推出了法规（EU）2023/1542（以下简称"欧盟电池法规"），建立了一个涵盖投放欧盟市场电池全生命周期的综合框架（EU-Lex, 2023）。该法规的一项关键特征是引入了对超过2 kWh电池的强制性碳足迹（CF）要求，包括第三方验证。这些规定旨在激励制造商降低生命周期排放，同时也带来了与成本、技术适应和供应链重组相关的重大合规挑战。此外，该法规将监管要求扩展到整个电池生命周期，并促进循环经济实践，要求提高回收效率并实现电池材料的可持续采购。这些措施预计将支持符合欧盟气候目标的产业转型。然而，由于电池供应链跨越多个区域，评估该法规的环境影响需要考虑电池生命周期内关键过程的地理配置。

现有研究主要考察电池的碳足迹或供应链相关排放，而对区域生产配置对生命周期结果的影响关注较少。这一空白对于中欧电池供应链尤为关键，因为能源系统、生产技术、工业效率和回收条件等方面的差异可能显著影响供应至欧盟市场的电池碳足迹。从环境影响评估的角度来看，一个尚未解决的关键问题是，在欧盟电池法规的核算要求下，涉及材料预处理、电池制造、分销和报废处理的可行区域供应链配置如何影响电池生命周期碳足迹。此外，许多现有的生命周期评估（LCA）研究使用单一背景数据库或固定的地理假设，限制了其对电池供应链区域差异的表征能力。

为弥补这一空白，我们开发了一个综合评估框架，将生命周期评估（LCA）与基于情景的比较分析相结合，遵循最新的欧盟方法学指南，并使用领先电动汽车电池制造商的专有主要工业数据。该框架在不同供应链情景下采用一致的生命周期核算方法，同时纳入中国和欧盟本地化背景数据库。除两个本地化基准情景外，还构建了三个跨区域情景——（i）电池出口至欧盟，（ii）在欧盟进行电池制造，以及（iii）在欧盟进行电池制造并部分实现材料预处理本地化——以比较不同供应链配置下的分阶段和全生命周期碳足迹。这些跨区域情景被设计为具有法规参考意义的合规导向配置，代表了对欧盟电池法规要求的可行战略响应。

本研究做出三点主要贡献。首先，通过将专有主要工业清单数据与中国和欧盟的区域化生命周期清单数据库相结合，加强了电池生命周期评估的实证基础和区域特异性。其次，在此数据基础上，在欧盟电池法规核算要求下建立了一个涵盖五种区域差异化供应链配置的一致比较框架，实现了分阶段和全生命周期碳足迹的比较。第三，识别了驱动所观察到的碳足迹差异的生命周期阶段和区域因素，并评估了不同电池制造和材料预处理本地化程度的影响。研究结果为政策制定者和产业利益相关者识别低碳电池供应链配置和推进区域脱碳目标提供了洞察。

各节摘要

电动汽车电池生命周期环境影响评估回顾

电动汽车电池的环境影响通常使用生命周期评估（LCA）方法进行评价，该方法已在相关研究中被广泛采用，特别关注电池生命周期不同阶段的温室气体（GHG）排放（Li et al., 2023; Li et al., 2022; Sun et al., 2020; Zhao et al., 2021）。近年来，生命周期评估越来越多地应用于政策相关场景，为评估政策和法规的环境影响提供分析支持。

欧盟电池法规下的基于生命周期的分析框架

欧盟电池法规引入的监管要求贯穿整个电池生命周期，为本研究开发的分析框架提供了政策背景（见图3）。

为系统表征这些要求及其与电池供应链的交互作用，本研究开发了一个基于生命周期的分析框架，将监管要求、生命周期评估建模和替代供应链情景联系起来。通过整合生命周期评估与

监管阶段界定分析边界对碳足迹的影响

基于生命周期的政策分析显示，欧盟各电池政策框架逐步扩大了所涵盖的生命周期阶段。尽管指令91/157/EEC和2006/66/EC未建立碳足迹计算或申报要求，但这些指令所涉及的阶段在本研究中用于界定两个分析参考边界。相比之下，法规（EU）2023/1542引入了明确的生命周期碳足迹要求和更广泛的

主要结论

本研究在欧盟电池法规背景下，利用主要工业数据和区域化背景数据库，对中欧不同供应链配置下NMC和LFP电池进行了区域化比较生命周期评估。

基于监管阶段界定的边界比较表明，所计算的电池碳足迹对所纳入评估的生命周期阶段具有敏感性。在欧盟基准情景下，NMC和LFP电池的碳足迹

利益冲突声明

作者声明，他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到中国国家自然科学基金（编号：52500250、42601510）、京津冀区域环境治理国家科技重大专项（2026ZD1218603）、生态环境部生态产业重点实验室开放研究基金（中国环境科学研究院）（2024KFF-01）以及陕西高校青年创新团队的支持。

Chenyang Wang|Xin Sun|Lu Sun|Dongchang Zhao|Wenjing Gong|Mandy Meng Fang|Pan Wang|Hongjie Zhang|Zhenlu Lei|Yuting Xie|Fengqi You|Liang Dong

西安交通大学人居环境与建筑工程学院，陕西西安 710049