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安博体育APP-“零碳”时代,格创东智助力锂电全链探索节能降碳解决方案

01/25/2024 10:33:58

加强碳管理、实现减碳甚至零碳已成为锂电池企业高质量发展的重要考量维度。

根据相关测算数据,当前动力电池生产碳排放占纯电动乘用车全生命周期总排放量的20%左右,电池生产中涉及采矿、冶炼、化工等多方面高耗能程序。随着国内外全新发展周期的到来及相关政策的实施落地,动力电池产业也面临着新的减碳重任。

一方面,面对国内越发激烈的市场环境,降本提效已成为产业内的迫切需求。这对电池生产制造过程中的低能耗、低排放管理及其带来的成本管控都提出了极大的挑战。

另一方面,国际市场上对电池生产的碳排放规定越发严苛。2023年8月17日,《欧盟电池与废电池法规》正式生效,并将自2024年2月18 日开始适用。新法规规定,电池出口商需披露从上游矿产、材料到电池生产、回收及再利用各环节的碳排放数据。法规要求电池必须具备“清晰可辨、不可磨灭”的碳足迹声明和标签,申报碳足迹、全生命周期各阶段的碳足迹份额、碳足迹性能等级等。现有国内锂电池行业企业由生产、碳足迹追溯、乃至废弃电池的回收与利用等多环节均存在大量不足及改善空间。锂电池产业链各类型企业都面临前所未有的低碳、减碳挑战。在出海欧美成为电池企业重要发展战略的背景下,建立电池全生命周期降碳零碳体系是占据国际市场竞争优势的不二法则。

基于此,作为具有全球竞争力的新能源整厂数智化专家,格创东智推出了多场景一体化的智慧能碳管理解决方案,面向企业全生命周期构建能碳管理体系与能力,利用数字化、智能化等手段助力锂电池企业低碳化、可持续生产制造,为新能源产业转型升级赋能。

能碳管理不是只上一个系统

当前,锂电池企业面对的碳排危机,不是单体性的,而是行业性的。锂电池企业正被“倒逼”将能碳管理落实到整个供应链。因此,做好能碳管理、产品碳排放与核算、原产地溯源等、控制“碳成本”,对提高企业市场竞争力尤为重要。

格创东智认为,能碳管理并不仅仅是搭建碎片化的系统以及阶段性地推广应用。更重要的是,要从内部生产制造到外部供应链,进行整体规划、推进管理和技术变革。同时,集聚行业上下游力量,实现双碳业务价值最大化,提高整个国内锂电池行业的国际竞争力。只有行业整体的低碳制造力提升,才能打破中国制造的资源浪费型刻板印象,突破海外“碳封锁”。

能碳管理应该是一个体系化的构建,如能源管理应该涵盖能源可视、能效评定、运维检修、绩效管理、能源采购、智能优化等场景,在此基础形成一个完整的、可持续的PDCA能源管理体系价值闭环。碳管理应该涵盖排放管理、资产管理、交易管理和减排管理四类场景。企业要通过“能管+碳管”两大抓手,构成从节能降碳到低碳零碳、可持续发展的一个创新的碳中和数字化管理闭环模式。

具体而言,企业数字化能碳管理体系可以从以下三步展开建设:

一是打好基础,保障源头数据质量。当前锂电行业大规模跑马圈地的状态,在能碳管理方面普遍存在管理意识不足,高层关注度不够、人员配置不合理、基础的计量体系不完整、管理体系建设不规范等现象。

格创东智认为,基础设施及数据基础的完善是能碳管理的基本条件。如果计量体系参差不齐、计量粒度较粗,数据的融合、业务的关联性不强,后续会造成关键指标监测的困难,难以结合生产工艺和产量情况对单瓦时能耗等进行数据分析。

针对以上问题,企业应依据锂电行业特征、工艺流程,构建高效的计量体系和采集标准,构建多维度模型,形成标准化规则库和响应措施准则。同时构建物联、数联、智联能力,做到能碳数据接入、存储、计算、建模、可视化、分析和归档的集成管理,打好数据基础,为数据与业务融合运用做好准备。

二是发现问题,落地节能降耗。在锂电生产制造中,有多个环节是能耗重点,包括公辅侧的大型动力设施,如空调冰机系统、空压系统,生产侧的正负极材料生产、电极涂布后烘干以及生产中干燥间干燥机组运行等,这对企业的能源和成本管控提出了极大挑战。

以负极材料石墨化工艺为例,其成本中电费占比为60%,主流坩埚炉的工艺能耗高达每吨11000至15000度,大部分企业1万吨石墨化产能对应电费在1.2亿度以上,电费每提升10%,石墨化成本增长6%。

高能耗不仅为锂电企业带来了巨大的成本压力,还直接关系到生产的稳定性。研究机构数据显示,在某些地区严控高耗能产业的背景下,石墨化产能下降了40%,头部负极企业整体影响达10%至20%,中小企业甚至因限电而停业。

过往在能耗管理中,企业在软件层面通常通过构建自控系统、电力SCADA系统、DCS系统等来实现业务域的应用落地,成本较高、灵活性不佳,无法满足多元的动态管控需求,又人为地构建了各类应用间的孤岛壁垒;在硬件层面,热衷于单纯地做节能技改,通过引进新的硬件设施或者新的技术来提升能源利用效率,但是却忽略了实际的使用场景,如出现“大马拉小车”等情况。这一切的现象的根源在于把重点仅放在装备上而忽略现场使用方式、需求匹配、系统运行连锁反应等。

针对以上问题,格创东智认为,一方面应该构建一个面向企业全生命周期、覆盖企业所有能源及碳排放场景的智能化管控应用,应该包含能源管理、碳管理、AI 分析自控等各种场景,将数十个功能模块有机融合,打通企业的能源流、信息流、价值流。

另一方面,通过咨询诊断对锂电企业能源使用与管理现状进行分析,高效规划节能方案、遴选节能措施。应建立系统性的最优能耗指标,如针对整体能耗、冰机空压、涂布机等,并基于实际运行场景、生产模型、能耗模型融合匹配,针对性优化改造;同时构建智能化AI+节能改造联动的方案,运用边缘计算、大数据等技术,构建“云-边-端”一体的预测、优化与控制闭环,建立多参数多目标的优化模型及控制策略的下发执行,涵盖配电、暖通、空压、重点用能设备,构建企业设备对象的最优能耗模型,实现能源“可视、可知、可控”的智能化管理。

三是赋能“低碳零碳”。目前,国内部分锂电厂商如宁德时代、远景动力、蜂巢能源等,已纷纷开启碳减排策略,积极探索动力电池生产的碳中和路径。

锂电池行业碳管理的概念可大可小,宏观上来讲是个系统工程,微观上来讲从原材料采购到生产出货,若干相互关联的场景化单元的层层嵌套、相互勾连。而当下锂电池行业推进低碳化生产管理、供应链碳排放数据网络化协同、碳咨询服务化延伸等碳管理数字化新模式应用的过程中,往往遇到很多片面化的理解,容易以单个孤岛式的碳数据采集、碳盘查报告化应用场景去理解整体的碳管理系统建设,缺少一致性的理解和目标。

与能源管理相似,数字化也是锂电企业压降“碳成本”的重要手段之一。

格创东智认为应结合锂电池的行业特性,从用能结构出发,通过专家咨询及数字化应用相结合的方式,帮助锂电池企业实现产品碳足迹建设。格创东智以自身在新能源行业的多个工业数字化实践提出,锂电池企业碳管理应用场景的多维度搭建是构建系统化碳管理的躯壳,而赋予其灵魂则需要整体数据的闭环贯通。

中医讲“通则不痛,痛则不通”,锂电池工厂碳管理数字化智能体的有机运转,同样需要构建支撑数据高效流通的毛细血管与神经末梢、主干动脉与神经网络等,实现碳管理数字化场景中“数”的循环流动。所以说,建立系统化的锂电池企业碳管理,搭建一个数字化系统只是建设好了“输血平台”,真正复杂的是如何低感知的将这个“输血平台”嵌入到时刻运转的企业躯干中去,并各环节打通。

通过“能管”和“碳管”的联动,基于数据进行节能降碳,亦是格创东智落地碳管理和能源管理双轮驱动战略的关键思路。格创东智推出的重点产品之一——CMS企业碳管理系统,可以帮助企业建立全流程的碳计量体系、落实碳足迹追踪,实现碳排计算、碳盘查报告、产品碳足迹、减碳管理、碳资产管理等功能。并拉通SGS等认证机构实现碳认证打通,输出的核查报告能支持直接申请认证,为用户降低30%-50%核查成本。结合AI算法,能够有效实现碳排放量化、分析、管理以及报告,针对性解决“碳成本”相关难题。

格创东智的CMS碳管理系统在锂电行业积累了相对丰富的解决方案和客户经验。依据锂电行业的工艺流程特点,进行数据库定制化和标准化的前提设定,构建高效的计量体系,为数据与业务融合打好基础。并且搭建了行业工业双碳管理模型,机理与算法等多技术栈融合,数据模型机理和工业Know-how含量高,赋能锂电企业达成双碳目标,助力锂电企业打造绿色化和智能化标杆工厂。

作为国内屈指可数的提供从碳追踪、碳计量、碳管理,到碳中和的一站式解决方案的数字化厂商,格创东智在双碳领域具有丰富的产品矩阵和制造业双碳数字化实施经验,不断打磨推出能源管理EMS、碳管理CMS、环境健康管理EHS等核心产品,可分别助力锂电企业实现节能降碳、低碳零碳和可持续发展。