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文档简介

国家行业标准

《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》

编制说明

1项目背景

锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。

锂电池正极材料是锂电池的主要组成部分,正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上

的比例,并且其性能直接影响锂电池的各项性能指标,在锂电池中占据核心地位。低碳

环保是我国的一项基本国策,走可持续发展的道路已成为我国经济和社会发展的基本战

略。为进一步贯彻《中华人民共和国节约能源法》等节能相关法律法规,,提高行业能

源利用效率,促进锂电池正极材料生产企业提升生产效率,保证生产过程的节能降耗效

果,迫切需要制定湖南省地方标准《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方

法》。

2工作概况

2.1任务来源

2018年8月,中南大学、上海工程技术大学、中国电子技术标准化研究院、广东邦

普循环科技有限公司、湖南省节能监测中心申请行业标准立项,工信部下达了2019年

度绿色制造标准项目计划(项目立项号为2019-1519T-SJ),批准了《锂电池正极材料单

位产品能源消耗限额及计算方法》行业标准的制定。

2.2起草单位

本标准负责起草单位为上海工程技术大学、中南大学、中国电子技术标准化研究院、

1

广东邦普循环科技有限公司和湖南省节能监测中心。

2.3主要起草过程

2.3.1组织机构设立

本标准由中国电子技术标准化研究院提出并归口。根据标准制定计划的要求,《锂

电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》行业标准编制小组于2019年3月召

开了启动会议,对标准修订工作组的成员、组长单位、分工做了安排,会议决定由上海

工程技术大学、中南大学、中国电子技术标准化研究院、广东邦普循环科技有限公司和

湖南省节能监测中心负责编制。会议就标准制定的程序、进度和原则等做了详细研究和

部署。

2.3.2成立标准编制小组

起草单位组织相关专业技术人员及行业专家,成立了编制小组,并就标准起草工作

在组内进行了分工,编制小组主要负责人由博士生导师邓胜祥教授担任。

2.3.3制定工作计划

根据标准制定要求,编制小组制定了起草标准工作计划,工作计划对各工作过程与

步骤做出了安排,要求编制小组在规定时间按进度完成标准起草、调研、广泛征求相关

单位意见,并按评审专家意见完成标准修改、认真撰写标准编制说明等。

2.4标准编制进度安排

2.4.1准备阶段(2019年3月15日-2019年5月31日)

1、资料收集,查找相关的法律、法规、政策、国内外相关技术标准等。

2、调研,通过召开座谈会、赴相关省市学习、到企业现场调研等方式,收集专家

意见、企业意见。

2.4.2编写阶段(2019年6月1日-2019年8月31日)

编制小组编写《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(初稿),通过

2

研讨、实验验证、数据筛选分析,形成《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算

方法》(征求意见稿),发送各省市节能监测中心和相关企业征求意见,充分吸收意见,

修改完善后形成《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(讨论稿)。

2.4.3座谈交流阶段(2019年9月1日-2019年9月30日)

邀请有关专家、企业技术人员,召开座谈会,对讨论稿进一步修改完善,形成《锂

电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(送审稿)

2.4.4立项阶段(2019年10月1日-2019年10月31日)

完成标准立项。

2.4.5征求意见阶段(2019年11月)

完成征求意见稿,并广泛征求意见。

2.4.6评审阶段(2020年2月)

中国电子技术标准化研究院组织召开标准评审会,听取专家、相关部门和企业的意

见,进一步修改完善后形成《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(报

批稿)。

2.4.7报批阶段(2020年3月1日—4月15日)

标准评审后,完善报批。

2.4.8发布及宣贯阶段(2020年4月30日)

组织召开发布会议,对《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》行业

标准进行发布和宣贯。

2.4.7标准稿的修改时间

(1)2019年9月25日对标准稿进行第一次修改。

(2)2020年1月对标准稿进行第二次修改。

(3)2020年3月对标准稿进行第三次修改。

3

3编制原则

根据2019年3月标准修订启动会要求,确定本标准编制原则如下:

3.1采标原则

标准应体现技术先进、合理,既符合国情和省情,又能最大限度地满足使用要求,

并反映目前国内外锂电池正极材料生产能耗的先进水平。

3.2其它相关原则

贯彻落实国家有关节能减排的产业政策、法规,锂电池正极材料能耗指标应具有先

进性和可操作性。

4编制依据

4.1参考文件

本标准所参考或引用的文件如下:

1、工业和信息化部行业标准制定管理办法(征求意见稿2019)

2、工业和通信业节能与综合利用领域标准制修订

管理实施细则(暂行2019)

3、《中华人民共和国节约能源法》

5、《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》(国发〔2016〕74

号)

6、《国家能源局关于印发能源发展“十三五”规划的通知》(发改能源〔2016〕2744

号)

7、《工业和信息化部关于进一步加强工业节能工作的意见》(工信部节〔2012〕

339号)

8、《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)

4

9、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167-2006)

10、《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(湖南省地方标准DB43/T

1591—2019)

11、《锂离子电池单位产量综合能耗计算方法及限额》(天津市地方标准

DB12/046.62-2008)

4.2指标和计算方法编制依据

1.标准编制小组在编制前期,做了大量调研工作,共调研了14家企业,重点调研

了湖南杉杉能源科技股份有限公司、湖南桑顿新能源有限公司、湖南长远锂科有限公司、

广东邦普循环科技有限公司等企业,取得了标准制订的原始资料。

2.编制小组在分析调研所得原始资料的基础上,参照《单位产品能源能耗限额标

准编制通则》(GB/T12723-2013),拟定了本标准指标和计算方法。

3.编制小组在本标准制定过程中认真听取了各企业意见,并就本标准有关指标拟定

值专门征求了生产企业意见。锂电池正极材料生产企业反馈的意见表明,我国80%的生

产企业可达到本标准所规定的能效限定值。

4.工信部节能与综合利用司、中国电子技术标准化研究院专门组织了专家研讨会,

对本标准进行了讨论,编制小组严格按照专家讨论意见对本标准进行了修改、对部分指

标值进行了调整。

5.工信部节能与综合利用司、中国电子技术标准化研究院组织专家对本标准进行了

评审,与会专家提出了进一步修改完善的意见和建议,并对标准拟定的参数指标进行了

确认,编制小组认真听取意见和建议,再次对标准进行修改、完善,形成本标准报批稿。

5主要条款说明

以下内容中“本标准”代指国家行业标准《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额

及计算方法》。

5.1综合能耗的计算方法

5

5.1.1计算原则

本标准中锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法参考了

参照《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)、《单位产品能源能耗限额标准编制

通则》(GB/T12723-2013)、《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(湖

南省地方标准DB43/T1591—2019)、《锂离子电池单位产量综合能耗计算方法及限额》

(天津市地方标准DB12/046.62-2008)以及调研实际情况做了适当修改。。

5.1.2能耗范围

在统计报告期内,从原料进入生产厂区开始,到合格锂电池正极材料产品出厂的整

个生产过程企业实际消耗的各种能源(一次能源、二次能源和耗能工质),包括生产系

统、辅助生产系统的各种能源消耗量和损失量,不包括基建、技改等项目建设用能和生

活用能。

生产系统:锂电池正极材料的生产工艺,包括前驱体生产、计量配料与混合工序、

烧结、合批、除铁、包装等各工艺过程所涉及的装置、设施和设备。

辅助生产系统:为生产系统服务的供电、供水、供气、供热、机修、制冷、仪修、

照明、安全、环保等装置、设施、设备及直接为生产服务的生产指挥部门和生活设施(如:

食堂、浴室、休息室等)。

生产界区内自产自用的能源不计入能源消耗量,回收供界区外装置利用的应按其实

际回收的能量从能源消耗量中扣减。

能源消耗量的统计、核算应包括各个生产环节和系统,既不能重复,也不能漏计。

若生产耗能工质所消耗的能源已统计在能源消耗量中,则耗能工质的消耗不再重复统

计。

各种能源应按照GB/T2589的规定折算为标准煤。各类燃料能源应以其报告期内实

测低位发热量为计算基础折算为标准煤量,耗能工质应以其实际单位耗能量为计算基础

折算为标准煤量,当无法获得燃料能源的低位发热量实测值和单位耗能工质的耗能量

时,可参考本标准附录A规定的折标准煤系数进行折算。

6

5.1.3计算方法

5.1.3.1锂电池正极材料单位产品综合能耗的计算

1)锂电池正极材料产量计算

锂电池正极材料产量以本企业检验合格品产量计算,单位为吨。

2)锂电池正极材料生产系统综合能耗

锂电池正极材料生产系统综合能耗包括:

a.前驱体制备工序综合耗能:E1;

b.计量配料与混合工序综合能耗:E2;

c.烧结工序综合能耗:E3;

d.粉碎分级工序综合能耗:E4;

e.合批工序综合能耗:E5;

f.除铁工序综合能耗:E6;

g.包装工序综合能耗:E7;

锂电池正极材料生产系统综合能耗按(1)式计算:

n

EZES

S1(1)

式中:

EZ--报告期内锂电池正极材料生产系统综合能耗,吨(标准煤);

ES--报告期内锂电池正极材料生产第S道工序的综合能耗,吨(标准煤);

n--报告期内锂电池正极材料生产工序数。

3)锂电池正极材料辅助生产系统综合能耗

锂电池正极材料辅助生产系统综合能耗等于企业的辅助生产系统,在报告期内为生

产该产品所实际消耗的综合能耗,加上同期内各种能源及耗能工质在企业内部储存、转

换、分配供应中的损失综合能耗分摊到锂电池正极材料产品上的量之和。

锂电池正极材料间接综合能耗包括:

7

辅助生产系统综合能耗:E1';

损失综合能耗:E2'。

锂电池正极材料间接生产综合能耗按(2)式计算:

EJE1E2(2)

式中:

EJ--锂电池正极材料辅助生产系统综合能耗,吨(标准煤)。

4)锂电池正极材料生产综合能耗

锂电池正极材料生产综合能耗按(3)式计算:

EEZEJ(3)

式中:

E--锂电池正极材料生产综合能耗,吨(标准煤)。

5)锂电池正极材料单位产品综合能耗

锂电池正极材料单位产品综合能耗按(4)式计算:

E

e

M(4)

式中:

e--锂电池正极材料单位产品综合能耗,吨(标准煤)/吨。

M--锂电池正极材料产量,吨。

5.1.3.2锂电池正极材料单位产品电耗的计算

锂电池正极材料单位产品电耗按(5)式计算:

E

ee(5)

eM

式中:

ee--锂电池正极材料单位产品电耗,度/吨。

8

Ee--锂电池正极材料生产电耗,度。

5.1.3.3前驱体制备工序单位产品综合能耗的计算

前驱体制备工序单位产品综合能耗按(6)式计算:

E1

e1(6)

M1

式中:

e1--前驱体制备工序单位产品综合能耗,吨(标准煤)/吨。

M1--前驱体制备工序生产出单位合格的前驱体产量,吨。

5.1.3.4前驱体制备工序单位产品电耗的计算

前驱体制备工序单位产品电耗按(7)式计算:

Ee1

ee1(7)

M1

式中:

ee1--前驱体制备工序单位产品电耗,度/吨。

Ee1--前驱体制备工序生产电耗,度。

5.1.3.5后续工序单位产品综合能耗的计算

后续工序单位产品综合能耗按(8)式计算:

Ea

ea(8)

Ma

式中:

ea--后续工序单位产品综合能耗,吨(标准煤)/吨。

Ma--由前驱体原料生产的锂电池正极材料产量,吨。

5.1.3.6后续工序单位产品电耗的计算

后续工序单位产品电耗按(9)式计算:

9

Eea

eea(9)

Ma

式中:

eea--后续工序单位产品电耗,度/吨。

Eea--后续工序生产电耗,度。

5.2现有锂电池正极材料生产企业单位产品能耗限额限定值

本标准中锂电池正极材料单位产品综合能耗限额限定值的取值参考了企业调研结

果,并取其中前驱体单位产品综合能耗1150kgce/t和后续工序正极材料单位产品综合能

耗1750kgce/t相加结果2900kgce/t作为本标准的锂电池正极材料单位产品综合能耗限额

限定值,取其中前驱体单位产品电耗2550kW·h/t和后续工序正极材料单位产品电耗

9750kW·h/t相加结果12300kW·h/t作为本标准的锂电池正极材料单位产品电耗限额限定

值,我国80%的现有锂电池正极材料生产企业能够达到此标准值。

我国锂电池正极材料生产企业前驱体单位产品综合能耗和电耗与后续工序正极材

料单位产品综合能耗和电耗统计数据柱状图如下图5-1、5-2、5-3、5-4所示。

前驱体单位产品综合能耗数据柱状图和前驱体单位产品电耗数据柱状图中,雅城为

最大值,蒙达为最小值,应舍弃。

后续工序正极材料单位产品综合能耗数据柱状图和后续工序正极材料单位产品电

耗数据柱状图中,蒙达为最小值,应舍弃。

在所调研的14家产企业中,5家企业生产磷酸铁锂正极材料,5家企业生产钴酸锂

正极材料,1家企业生产三元材料,4家企业生产三元材料,2家企业生产磷酸铁锂前驱

体,2家企业生产碳酸锂前驱体。不同的正极材料、前驱体单位产量耗能相差较大,同

一种正极材料不同企业生产单位产量耗能也有所不同。

表1图5-1和图5-2企业名称和产品名称说明

序号企业名称产品名称序号企业名称产品名称

1金富力镍钴锰氢氧化物7中伟氢氧化亚钴

10

2邦普镍钴锰氢氧化物8雅城氢氧化亚钴

3蒙达四氧化三锰9雅城四氧化三钴

4天泰天润磷酸铁10中伟四氧化三钴

5雅城磷酸铁11邦普碳酸锂

6金凯循环磷酸铁12中伟三元前驱体

表1图5-3和图5-4企业名称和产品名称说明

序号企业名称产品名称序号企业名称产品名称

1金富力镍钴锰酸锂7裕能新能源磷酸铁理

2湖南瑞翔锰酸锂8升华科技三元材料

3蒙达锰酸锂镍钴锰三元系

4湖南瑞翔钴酸锂9桑顿新能源锰酸锂

5美特新材料钴酸锂磷酸铁锂

6升华科技磷酸铁锂

图5-1前驱体单位产品综合能耗数据柱状图

11

图5-2前驱体单位产品电耗数据柱状图

图5-3后续工序正极材料单位产品综合能耗数据柱状图

12

图5-4后续工序正极材料单位产品电耗数据柱状图

5.3新建锂电池正极材料生产企业单位产品能耗限额准入值

本标准中锂电池正极材料单位产品综合能耗限额准入值的取值参考了企业调研结

果,并取其中前驱体单位产品综合能耗850kgce/t和后续工序正极材料单位产品综合能

耗1050kgce/t相加结果1900kgce/t作为本标准的锂电池正极材料单位产品综合能耗限额

准入值,取其中前驱体单位产品电耗1900kW·h/t和后续工序正极材料单位产品电耗

5450kW·h/t相加结果7350kW·h/t作为本标准的锂电池正极材料单位产品电耗限额准入

值,本省60%的现有锂电池正极材料生产企业能够达到此标准值。

5.4锂电池正极材料生产企业单位产品能耗限额先进值

本标准中锂电池正极材料单位产品综合能耗限额先进值的取值参考了企业调研结

果,并取其中前驱体单位产品综合能耗650kgce/t和后续工序正极材料单位产品综合能

耗900kgce/t相加结果1550kgce/t作为本标准的锂电池正极材料单位产品综合能耗限额

限定值,取其中前驱体单位产品电耗1500kW·h/t和后续工序正极材料单位产品电耗

13

5000kW·h/t相加结果6500kW·h/t作为本标准的锂电池正极材料单位产品电耗限额限定

值,本省30%的现有锂电池正极材料生产企业能够达到此标准值。

6.实施本标准的经济效益和社会效益分析

《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》地方标准的出台,能督促企

业提高能源利用水平,降低单位产品能耗。为强化节能工作的精细化管理,进一步提高

我省节能工作的规范化与科学管理水平,对贯彻国家节能减排工作总体部署、加快我省

经济发展方式转变、促进“两型”社会建设有重要意义。

7重大意见分岐的处理结果和依据

本标准制订过程中,未出现重大意见分歧。

8废止现行有关标准的建议

本标准制订实施后,无需废止其他标准。

9宣传和贯彻地方标准的建议

应组织各锂电池正极材料生产企业和各级节能管理部门进行本标准的宣传和贯彻,

指导生产企业节能降耗,充分发挥本标准对行业发展的导向作用。

14

国家行业标准

《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》

编制说明

上海工程技术大学

中南大学

中国电子技术标准化研究院

广东邦普循环科技有限公司

湖南省节能监测中心

2020年02月

国家行业标准

《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》

编制说明

1项目背景

锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。

锂电池正极材料是锂电池的主要组成部分,正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上

的比例,并且其性能直接影响锂电池的各项性能指标,在锂电池中占据核心地位。低碳

环保是我国的一项基本国策,走可持续发展的道路已成为我国经济和社会发展的基本战

略。为进一步贯彻《中华人民共和国节约能源法》等节能相关法律法规,,提高行业能

源利用效率,促进锂电池正极材料生产企业提升生产效率,保证生产过程的节能降耗效

果,迫切需要制定湖南省地方标准《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方

法》。

2工作概况

2.1任务来源

2018年8月,中南大学、上海工程技术大学、中国电子技术标准化研究院、广东邦

普循环科技有限公司、湖南省节能监测中心申请行业标准立项,工信部下达了2019年

度绿色制造标准项目计划(项目立项号为2019-1519T-SJ),批准了《锂电池正极材料单

位产品能源消耗限额及计算方法》行业标准的制定。

2.2起草单位

本标准负责起草单位为上海工程技术大学、中南大学、中国电子技术标准化研究院、

1

广东邦普循环科技有限公司和湖南省节能监测中心。

2.3主要起草过程

2.3.1组织机构设立

本标准由中国电子技术标准化研究院提出并归口。根据标准制定计划的要求,《锂

电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》行业标准编制小组于2019年3月召

开了启动会议,对标准修订工作组的成员、组长单位、分工做了安排,会议决定由上海

工程技术大学、中南大学、中国电子技术标准化研究院、广东邦普循环科技有限公司和

湖南省节能监测中心负责编制。会议就标准制定的程序、进度和原则等做了详细研究和

部署。

2.3.2成立标准编制小组

起草单位组织相关专业技术人员及行业专家,成立了编制小组,并就标准起草工作

在组内进行了分工,编制小组主要负责人由博士生导师邓胜祥教授担任。

2.3.3制定工作计划

根据标准制定要求,编制小组制定了起草标准工作计划,工作计划对各工作过程与

步骤做出了安排,要求编制小组在规定时间按进度完成标准起草、调研、广泛征求相关

单位意见,并按评审专家意见完成标准修改、认真撰写标准编制说明等。

2.4标准编制进度安排

2.4.1准备阶段(2019年3月15日-2019年5月31日)

1、资料收集,查找相关的法律、法规、政策、国内外相关技术标准等。

2、调研,通过召开座谈会、赴相关省市学习、到企业现场调研等方式,收集专家

意见、企业意见。

2.4.2编写阶段(2019年6月1日-2019年8月31日)

编制小组编写《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(初稿),通过

2

研讨、实验验证、数据筛选分析,形成《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算

方法》(征求意见稿),发送各省市节能监测中心和相关企业征求意见,充分吸收意见,

修改完善后形成《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(讨论稿)。

2.4.3座谈交流阶段(2019年9月1日-2019年9月30日)

邀请有关专家、企业技术人员,召开座谈会,对讨论稿进一步修改完善,形成《锂

电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(送审稿)

2.4.4立项阶段(2019年10月1日-2019年10月31日)

完成标准立项。

2.4.5征求意见阶段(2019年11月)

完成征求意见稿,并广泛征求意见。

2.4.6评审阶段(2020年2月)

中国电子技术标准化研究院组织召开标准评审会,听取专家、相关部门和企业的意

见,进一步修改完善后形成《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》(报

批稿)。

2.4.7报批阶段(2020年3月1日—4月15日)

标准评审后,完善报批。

2.4.8发布及宣贯阶段(2020年4月30日)

组织召开发布会议,对《锂电池正极材料单位产品能源消耗限额及计算方法》行业

标准进行发布和宣贯。

2.4.7标准稿的修改时间

(1)2019年9月25日对标准稿进行第一次修改。

(2)2020年1月对标准稿进行第二次修改。

(3)2020年3月对标准稿进行第三次修改。

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3编制原则

根据2019年3月标准修订启动会要求,确定本标准编制原则如下:

3.1采标原则

标准应体现技术先进、合理,既符合国情和省情,又能最大限度地满足使

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