[发明专利]一种退役动力锂电池回收再利用全流程碳减排效益的计算方法

权利要求书

1.一种退役动力锂电池回收再利用全流程碳减排效益的计算方法，其特征在于，该计算方法综合考虑退役动力锂电池回收再利用全流程各阶段的碳排放量及减排量；

所述退役动力锂电池回收再利用全流程包括收集阶段、运输阶段、拆解阶段、重组阶段、梯次利用阶段、再生利用阶段和最终处置阶段；

所述退役动力锂电池包括磷酸铁锂电池、三元锂电池两大类；其中：

收集阶段的碳排放量主要来源于回收网点和贮存网点的照明能耗；

运输阶段中运输距离主要包括两段，其中第一段为回收网点至贮存点的总运输距离，第二段为贮存点至再利用企业的总运输距离；

梯次利用阶段的碳减排量计算场景为动力锂电池梯次用于储能领域从而带来碳减排量，计算过程中包含梯次利用电池使用寿命对碳减排量的影响；

再生利用阶段的碳减排量是由再生材料产出替代原生材料生产带来，再生材料产出量受工艺技术影响；

最终处置阶段的废物量与种类涵盖整个回收再利用全流程所产生的废物；

退役动力锂电池回收再利用全流程的总碳减排量由梯次利用与再生利用阶段所产生的碳减排总量减去收集阶段、运输阶段、拆解阶段、重组阶段、最终处置阶段的碳排放量获得。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：计算退役动力锂电池回收再利用各阶段的碳排放量/碳减排量

根据各阶段的能源与物质消耗清单数据，计算回收再利用退役动力锂电池各阶段的碳排放量/减排量，计算方法如式1-式7所示：

①收集阶段碳排放量：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cec_n表示收集阶段碳排放量，t；

Ec表示回收网点电耗，kwh；

Es表示贮存点电耗，kwh；

F_e表示中国国家电网平均二氧化碳排放因子，kg/kwh；

②运输阶段碳排放量：

其中：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cet_n表示运输阶段碳排放量，t；

Dt_c表示回收网点至贮存点总运输距离，km；

Dt_s表示贮存点至再利用企业总运输距离，km；

M_n表示退役动力锂电池回收量，t；

F_t表示卡车运输吨公里二氧化碳排放因子，kg/t*km；

③拆解阶段碳排放量：

Ced_n＝(ΣMd_n,i·Fm_i+ΣEd_n,j·Fe_j)/1000             (式3)

其中：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Ced_n表示拆解阶段碳排放量，t；

Md_n,i表示拆解过程中消耗的物质i的量，kg；

Fm_i表示物质i的碳排放因子，kg/kg；

Ed_n,j表示为拆解提供动力的能源j的消耗量，kg或者kwh；

Fe_j表示能源j的碳排放因子，kg/kg或者kg/kwh；

④重组阶段排放量：

Cea_n＝(ΣMa_n,i·Fm_i+ΣEa_n,j·Fe_j)/1000                  (式4)

其中：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cea_n表示重组阶段碳排放量，t；

Ma_n,i表示重组过程消耗物质i的量，kg；

Fm_i表示物质i的碳排放因子，kg/kg；

Ea_n,j表示为重组提供动力的能源j的消耗量，kg或者kwh；

Fe_j表示能源j的碳排放因子，kg/kg或者kg/kwh；

⑤梯次利用阶段的碳减排量：

其中：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cbs_n表示梯次利用阶段的碳减排量，t；

Ms_n,i表示梯次利用锂电池n替代铅酸蓄电池生产过程中的物质i消耗量，kg；

Fm_i表示铅酸蓄电池生产过程消耗物质i的碳排放因子，kg/kg；

Es_n,j表示梯次利用锂电池n替代铅酸蓄电池生产所消耗能源j的消耗量，kg或者kwh；

Fe_j表示能源j的碳排放因子，kg/kg或者kg/kwh；

Ll_n表示梯次利用锂电池n用于储能领域的使用寿命，year；

Lp表示被替代铅酸蓄电池使用寿命，year；

⑥再生利用阶段的碳减排量：

其中：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cbr_n表示再生利用阶段的碳减排量，t；

M_n,p表示动力电池n再生产出材料p的质量，kg；

Fm_p表示再生材料p所替代原生材料的碳排放因子，kg/kg；

Mr_n,i表示再生利用过程所消耗物质i的消耗量，kg；

Fm_i表示再生利用所消耗物质i的碳排放因子，kg/kg；

Er_n,j表示为再生利用提供动力的能源j消耗量，kg或者kwh；

Fe_j表示能源j的碳排放因子，kg/kg或者kg/kwh；

⑦最终处置阶段碳排放量：

Cedisposal_n＝ΣW_n,q·Fw_q     (式7)

其中：

下标n表示退役动力锂电池种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cedisposal_n表示最终处置阶段的碳排放量，t；

W_n,q表示待最终处置的废弃物q质量，kg；

Fw_q表示废弃物q处置所对应的碳排放因子，kg/kg；

S2:综合计算退役动力锂电池回收再利用全流程的碳减排总量

根据回收利用各阶段的碳减排/碳排放量数据，分别计算三元锂电池、磷酸铁锂电池回收再利用全流程的碳减排量，计算公式如式8所示：

Cb_n＝Cbs_n+Cbr_n-Cec_n-Cet_n-Ced_n-Cea_n-Cedisposal_n     (式8)

其中：

下标n表示退役动力锂电池的种类，0表示三元锂电池，1表示磷酸铁锂电池；

Cb_n表示退役动力锂电池n回收利用全流程的总碳减排量，t；

Cbs_n表示退役动力锂电池n梯次利用阶段的碳减排量，t；

Cbr_n表示退役动力锂电池n再生利用阶段的碳减排量，t；

Cec_n表示退役动力锂电池n收集阶段碳排放量，t；

Cet_n表示退役动力锂电池n运输阶段碳排放量，t；

Ced_n表示退役动力锂电池n拆解阶段碳排放量，t；

Cea_n表示退役动力锂电池n重组阶段碳排放量，t；

Cedisposal_n表示退役动力锂电池n最终处置阶段的碳排放量，t；

根据三元锂电池、磷酸铁锂电池回收再利用碳减排量数据，计算回收再利用M(t)退役动力锂电池全流程总的碳减排量，计算方法如式9所示：

Cb＝Cb₀+Cb₁           (式9)

其中：

Cb表示退役动力锂电池回收利用全流程的总碳减排量，t；

Cb₀表示退役三元锂电池回收利用全流程的总碳减排量，t；

Cb₁表示退役磷酸铁锂回收再利用全流程的总碳减排量，t。