减少电池碳排放对于电动汽车（EV）的低碳发展至关重要。针对欧盟电池法规的碳标签要求，本研究开发了一个三层供应链 模型，涵盖电池材料供应商、动力电池制造商和电动汽车公司。利用斯塔克伯格博弈论，研究评估了四种碳排放减排策略，并分析了消费者环境意识对碳排放的影响。结果显示，对于初始碳足迹较低的电池，消费者环保意识的提升与碳排放减少相关。对于初始碳足迹较高的电池，消费者环保意识与碳排放之间的关系更为复杂。低于某个阈值，更高的环保意识将实现碳排放减少;然而，超过这一阈值，提高的环保意识可能会增加碳排放。此外，在消费者环保意识低的情况下，所有供应链层级间的全面协作策略能带来最高的经济效益，尽管排放会更高。随着环保意识的提升，材料供应商独立减排、电池制造商与电动汽车公司合作减排的策略成为最有效的策略，实现了经济与环境利益的最佳平衡。

简介

随着全球气候变化挑战的加剧，国际社会加大了减缓温室气体（GHG）排放的努力[1,2]。交通部门作为全球能源消费和温室气体排放的重要贡献者，在实现全球碳中和目标[[3]、[4]、[5]中发挥着关键作用。作为回应，全球各国越来越多地推动电动汽车（EV）取代传统内燃机车辆（ICEV），以加速向电动交通的转变[[6]， [7]， [8]]。与此同时，宝马、梅赛德斯-奔驰、大众、沃尔沃和保时捷等领先汽车制造商也设定了雄心勃勃的目标，目标是在2025年至2050年间实现其电动汽车价值链的碳中和。这些目标对汽车制造商构成重大挑战，并对其供应链，尤其是电池供应商施加了严格的低碳要求。
碳标签作为一项环保举措，旨在提升消费者对产品碳排放的认识。这一举措激励消费者选择碳足迹较小的产品，从而促进低碳消费模式[9,10]。自英国碳信托于2006年引入全球首个碳减排标签以来，包括美国、日本、法国、加拿大和瑞士在内的多个国家已采用这一方法。这些国家已在啤酒、饮料、面部面霜、卫生纸、洗涤剂和洗发水等多种消费品上实施碳足迹标签[11]。
在电池领域，欧盟在碳标签系统的实施方面走在了前沿。《欧盟官方公报》于2023年7月28日发布了关于电池及废弃电池的欧盟条例（EU 2023/1542），该条例于2023年8月17日生效[12]。该法规规定，自2024年7月1日起，所有进入欧盟市场的电池必须附有碳足迹声明（碳排放标签）。具体来说，电池制造商必须收集并计算电池生命周期的每个阶段的碳排放数据——从原材料采购到生产、分销、运输，最后到收集和回收。自2026年1月1日起，电池的碳足迹将进一步分类并在标签上显示。作为促进可持续发展的进一步措施，该法规设定了电池的最大碳足迹阈值，该门槛将于2027年7月1日生效。这些碳标签法规意味着电池制造商必须采取有效的碳排放减排措施，以确保其产品符合或超越既定的环境标准。因此，在该监管框架下开发和实施具有成本效益的碳排放减排策略是一个重要的研究领域。
因此，本研究旨在调查电池行业企业在应对欧盟电池法规碳标签体系时所采用的碳减排策略。通过比较不同减排策略的经济利润和碳排放，本研究确定了最优的减排策略。这项调查不仅加深了我们对碳标签对电力电池行业减排影响的理解，也为努力遵守和适应欧盟电池法规的电池公司提供了战略见解。