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一个想法:LCA与SBTi如何结合

17 分钟阅读

LCA是否与SBTi各行其道,各为其政?

关于SBTi,可参阅本站SBTi相关的介绍与工具

在企业碳管理里两条线各行其道:

  • LCA(生命周期评估):按ISO 14040/14044标准,给产品做从摇篮到坟墓的环境足迹核算
  • SBTi(科学碳目标倡议):按GHG Protocol框架,给企业设经气候科学验证的减排目标

问题在于,当企业真正开始落实SBTi承诺时,一个根本性的方法学挑战浮现了:

Scope 3占企业总排放的70%~95%,而Scope 3的核算——无论是采购的原材料排放(类别1),还是售出产品的使用排放(类别11)——本质上都是对价值链上下游做全生命周期的碳核算。这就是LCA的领域 。

换句话说,SBTi的Scope 3要求,在方法学上无法绕过LCA。但这两个框架的整合远非”用LCA算Scope 3”这么简单。

一、两个框架的方法论

1.1 SBTi的方法论DNA

SBTi是由CDP、UNGC、WRI和WWF联合发起的气候行动组织,其企业净零标准(Corporate Net-Zero Standard)是全球使用最广泛的企业科学碳目标框架 。

SBTi的方法论核心特征:

方法论要素SBTi特征
核算框架基于GHG Protocol企业标准与价值链标准
排放分类Scope 1(直接)、Scope 2(能源间接)、Scope 3(价值链间接) [4]
目标类型近期目标(5~10年)+ 长期净零目标
Scope 3门槛若Scope 3占总排放≥40%,必须设定Scope 3目标 [3]
Scope 3覆盖近期目标覆盖≥67%,长期目标覆盖≥90% [3]
数据质量路径允许从支出法(Spend-based)逐步过渡到物理量法和供应商数据
额外要求FLAG排放>20%需设独立目标;供应商参与目标 [3]

1.2 LCA的方法论

根据ISO 14040/14044,LCA的方法论特征:

方法论要素LCA特征
评估对象产品/服务系统
视角全生命周期(从原材料开采到报废处置)
评估维度多维环境影响(不仅是碳,还有酸化、富营养化、资源耗竭等)
核心概念功能单元(Functional Unit)、系统边界、分配规则
四个阶段目标与范围界定 → 清单分析 → 影响评估 → 解释
专用碳标准ISO 14067(产品碳足迹PCF)、ISO 14064系列(组织碳) [2]

二、GHG Protocol让二者结合

两个框架的方法论”交汇点”在于 GHG Protocol Corporate Value Chain (Scope 3) Standard

这个标准是SBTi要求Scope 3核算的依据 [3][4],同时也是产品LCA在企业层面的延伸应用。

2.1 Scope 3的15个类别与LCA的对应关系

GHG Protocol Scope 3 类别          方法学来源
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
上游排放
  类别1  采购产品与服务         ←── 供应商产品PCF/LCA
  类别2  资本商品               ←── 资本品LCA
  类别3  燃料与能源相关活动     ←── 能源LCA
  类别4  上游运输与分销         ←── 运输LCA
  类别5  运营废弃物             ←── 废弃物LCA
  类别6  商务差旅               ←── 出行LCA
  类别7  员工通勤               ←── 出行LCA
  类别8  上游租赁资产           ←── 资产LCA

下游排放
  类别9  下游运输与分销         ←── 物流LCA
  类别10 售出产品加工           ←── 加工过程LCA
  类别11 售出产品使用           ←── 产品使用阶段LCA
  类别12 售出产品报废处置       ←── 报废阶段LCA
  类别13 下游租赁资产           ←── 租赁资产LCA
  类别14 特许经营               ←── 经营LCA
  类别15 投资                   ←── 投资组合碳足迹

方法学含义:Scope 3的每一个类别,核算的逻辑单元都是”某个产品/服务/活动的全生命周期碳排放”。这正是LCA的底层方法。

2.2 SBTi数据质量层级中的LCA位置

SBTi明确要求企业使用最高质量的数据来核算Scope 3 [3]。数据质量从高到低排列为:

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│  SBTi Scope 3 数据质量层级                            │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                       │
│  Level 1 ██ 产品级数据                                │
│           ├── PCF(产品碳足迹,基于ISO 14067 LCA)      │
│           ├── EPD(环境产品声明,基于LCA + ISO 14025)  │
│           └── 供应商提供的LCA研究结果                   │
│                                                       │
│  Level 2 ██ 供应商级数据                               │
│           └── 供应商排放强度(如 kg CO₂e / 吨产品)     │
│                                                       │
│  Level 3 ██ 活动数据 × 排放因子                        │
│           └── 物理量(kg、km、kWh)× 行业平均因子      │
│                                                       │
│  Level 4 ██ 支出法                                    │
│           └── 采购金额 × EEIO因子                      │
│                                                       │
└─────────────────────────────────────────────────────┘

SBTi接受支出法作为起点,但要求企业制定明确的计划,逐年向更高的数据质量层级过渡 [3]。这意味着,从方法论上讲,SBTi内置了一条从”粗糙估算”到”LCA级精确核算”的强制性进化路径。


三、结合场景

场景一

用LCA完成Scope 3类别筛选

SBTi要求企业对所有15个Scope 3类别进行定量筛选——不能凭”感觉”排除任何类别。被排除的类别必须证明其不具有实质性(materiality),且所有被排除类别的总和不得超过总Scope 3排放的5% [3]。

LCA的角色

  • 使用投入产出LCA(IO-LCA)快速估算各采购类别的排放强度
  • 基于LCA文献数据,为”使用阶段排放”(类别11)和”报废处置”(类别12)提供初步量化
  • 识别真正具有实质性的排放”热点”

场景二

LCA作为Scope 3基准年核算的核心工具

SBTi要求基准年(base year)不超过提交前两年 [3]。对于Scope 3的实质性类别,SBTi推荐的方法是:

(1)采购产品与服务(类别1)——方法学路线:

企业采购记录(数量×供应商)


按产品类别分组(如:钢铁、塑料包装、电子元件)


识别高排放产品组(基于EEIO热图或行业LCA文献)


高排放组:收集供应商PCF或产品级LCA数据
低排放组:使用行业平均LCA数据(从ecoinvent/GaBi等数据库提取)


汇总计算——得到类别1的基准年排放

(2)售出产品使用(类别11)——方法学路线:

这是最典型的需要LCA的类别。以一家汽车制造商为例:

产品销量数据(车型×数量)


每款车型的使用阶段LCA(基于ISO 14067)
  - 功能单元:行驶200,000公里
  - 考虑因素:平均油耗/电耗、行驶循环、地域差异


年度销售车辆 × 单车使用阶段碳排放 × 车辆使用寿命


得到类别11基准年排放

场景三

产品碳足迹(PCF)替代行业平均数据,这是SBTi所鼓励的数据质量最高层级 [3]。

方法学要求

  • PCF须按照ISO 14067标准执行,本质上是将LCA的影响评估聚焦于气候变化单一影响类别 [2]
  • 对于涉及企业间比较或公开声明的PCF,须遵循ISO 14044中关于”比较性断言”的严格要求
  • PCF研究须明确系统边界(通常为Cradle-to-Gate用于B2B,Cradle-to-Grave用于B2C)

实践中的整合

LCA研究                             SBTi用途
────────                            ────────
产品A的PCF:2.3 kg CO₂e/kg   →    作为类别1的排放因子
产品B的PCF:8.7 kg CO₂e/kg   →    识别热点供应商
供应商X提供的EPD             →    替代支出法估算
供应商Y的自我声明PCF          →    需质量控制,验证后使用

场景四

供应商参与目标,强制LCA能力扩散

SBTi的**供应商参与目标(Supplier Engagement Target)**要求企业在提交后的五年内,推动其价值链合作伙伴也设定自己的科学碳目标 [3]。

这看似是管理要求,实则:

  • 供应商设定SBTi目标 → 供应商需核算自身Scope 1+2 → 供应商向客户提供产品级碳排放数据
  • 这个数据正是客户Scope 3类别1所需的Level 1数据(PCF)
  • PCF的生成方法就是LCA/ISO 14067

方法论的链式反应

企业A(品牌商)设定SBTi目标

      ▼  要求供应商参与
供应商B(零部件制造商)设定SBTi目标

      ▼  核算自身产品的PCF
供应商B执行ISO 14067 LCA

      ▼  向企业A报告
企业A获得Level 1数据 → Scope 3核算精度提升

      ▼  识别减排机会
企业A与供应商B合作改进 → 数据迭代 → LCA更新

场景五

FLAG目标——LCA在农林领域的特殊应用

SBTi的FLAG(Forest, Land and Agriculture)指南要求,当企业的FLAG排放超过总排放的20%时,必须设定独立的FLAG目标 [3]。

LCA在FLAG中的特殊角色

  • 土地利用变化(LUC)排放的计算是LCA中的专门议题
  • 生物源碳(Biogenic Carbon)的核算需要LCA方法来区分”短期碳循环”和”长期碳储存”
  • 农业投入品(肥料、农药)的上游排放核算也依赖LCA数据库
  • PAS 2050和ISO 14067对农业产品有专门的LCA核算规则

四、从方法论到实践

一个整合路线的五步框架

Step 1

轨道一:企业碳清单                   轨道二:产品LCA
(GHG Protocol组织标准)            (ISO 14067 / 14040-44)
        │                                  │
        ▼                                  ▼
Scope 1+2精确核算              主要产品线的PCF研究
+ Scope 3初步筛选               + 识别产品碳热点
        │                                  │
        └──────────┬───────────────────────┘

          交叉验证与优先级排序

交叉验证的作用:企业级Scope 3的热点(如某类原材料采购)可以通过产品级LCA来细化验证,反之产品LCA识别的热点可以指导Scope 3的类别筛选。

Step 2

建立数据质量阶梯计划,这是SBTi审核时最关键的文档之一 [3]:

年度类别1(采购)数据质量类别11(使用)数据质量
基准年(Y0)60%支出法 + 40%行业LCA因子基于文献LCA数据
Y230%支出法 + 50%行业LCA + 20%供应商PCF自有产品LCA更新
Y510%支出法 + 30%行业LCA + 60%供应商PCF基于实测数据的LCA
Y10(净零)90%+供应商PCF高精度产品LCA

Step 3

产品LCA给出的结果是 kg CO₂e / 功能单元,而SBTi目标需要的是 t CO₂e / 年(企业级总量)。翻译公式:

EScope3_Cat1=in(Qi×PCFi)E_{Scope3\_Cat1} = \sum_{i}^{n} (Q_i \times PCF_i)

其中:

  • $Q_i$ = 第i种采购产品的年度采购量
  • $PCF_i$ = 第i种产品的产品碳足迹(kg CO₂e / 单位产品)

减排目标的设定逻辑:

Target_Year_Emission=Baseline_Year_Emission×(1Reduction_Rate)Target\_Year\_Emission = Baseline\_Year\_Emission \times (1 - Reduction\_Rate)

而减排率(Reduction Rate)能否实现,需要通过产品LCA的情景分析来验证——这又回到了LCA的方法论循环。

Step 4

情景建模——用LCA验证目标可行性

SBTi要求目标必须是”科学的”(science-based),而非仅仅是”有雄心的”。LCA在这里承担验证角色:

减排选项                     LCA情景分析
────────                    ────────────
改用再生铝                  对比原生铝 vs 再生铝的PCF差异
供应商切换为可再生能源       对比不同电力结构下的PCF
轻量化设计                  以功能单元为基准对比新旧设计
物流模式优化                对比不同运输方式的碳排放

通过LCA建模,企业可以量化每项减排举措的碳收益,从而判断SBTi目标(如Scope 3绝对减排42%)在技术层面是否可行。

Step 5

迭代更新

                    ┌──────────────────────────┐
                    │  SBTi目标设定与承诺       │
                    │  (5~10年近期 + 净零)    │
                    └──────────┬───────────────┘

              ┌────────────────┼────────────────┐
              ▼                ▼                ▼
      ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐
      │  年度GHG清单  │ │  产品LCA更新 │ │ 供应商PCF收集│
      │  (企业级)   │ │  (产品级)   │ │  (价值链级)  │
      └──────┬───────┘ └──────┬───────┘ └──────┬───────┘
              │                │                │
              └────────────────┼────────────────┘


                    ┌──────────────────────────┐
                    │  进展评估 + 目标对照      │
                    │  SBTi要求每年披露        │
                    │  每5年重审目标           │
                    └──────────┬───────────────┘


                    ┌──────────────────────────┐
                    │  方法修正 + 数据升级      │
                    │  (回到Step 1)          │
                    └──────────────────────────┘

其他

双重计算

当企业同时报告Scope 1和Scope 3时,A企业的Scope 1可能同时作为B企业的Scope 3类别1被计入。在SBTi框架下,这并非错误,而是设计如此——每个企业对自己的排放负责。但在使用LCA数据进行企业间数据传递时,需明确标注系统边界以避免误解 [4]。

在PCF报告中明确标明是Cradle-to-Gate(适用于B2B场景),防止下游企业将其误用为Cradle-to-Grave数据。

分配规则的不一致

LCA中一个核心方法论难题是多功能过程的分配——比如一家钢厂同时生产热轧卷和冷轧卷,如何将高炉的排放”公平”分配给两种产品?

如果供应商A使用物理分配(按质量),供应商B使用经济分配(按产值),两者提供的PCF在方法论上不可比。将这些数据混合用于SBTi基准年核算会引入系统性偏差。

在供应商数据收集协议中明确要求采用一致的分配方法(SBTi建议优先使用物理分配),或至少要求供应商在PCF报告中披露其分配规则。

功能单元的误用

LCA的功能单元(Functional Unit)设计与企业采购的”物理量”之间存在转化鸿沟。

  • LCA给出的是:X kg CO₂e / 提供200次穿着(一件T恤的功能单元)
  • 企业采购记录给出的是:Y 件T恤 × Z 次穿着 / 件

如果企业直接用”每件T恤”的碳足迹乘以采购数量,而忽略了T恤的实际使用寿命差异,结果可能被严重扭曲。

在B2B采购场景中,尽量要求供应商提供**声明单元(Declared Unit)**级别的数据(如:kg CO₂e / kg产品),而非功能单元级别的数据,以匹配企业采购计量单位。

时间边界错位

LCA通常是一个”稳态”分析(假设产品在某个时间点生产,使用某种技术),而SBTi目标需要对未来10~30年的技术演变进行预测。网格电力的碳排放因子可能在10年内因可再生能源比例提高而显著下降。

如果在SBTi基准年中使用当前LCA数据,但在建模减排路径时未考虑电力脱碳的”自动”效应,可能高估减排难度,或反之。

对Scope 3中使用阶段排放(类别11)和能源相关排放进行动态LCA建模,将电网脱碳预测纳入情景分析。

附录

SBTi V2.0带来的方法论更新

SBTi正在修订企业净零标准V2.0(预计2027年开放验证) [1]。从方法论角度看,几个关键变化值得关注:

  • Scope 3覆盖可能扩展至100%:当前V1.x要求长期目标覆盖90%,V2.0讨论稿提出100%覆盖 [3]。这意味着企业将无法再以”未覆盖的10%“为由保留任何Scope 3数据缺口——而这10%往往是最难核算的类别(如类别15投资、类别12报废处置),对LCA方法的需求更加刚性。
  • 数据保证要求的提升:V2.0预计将提高对Scope 3数据的外部保证要求,PCF数据的第三方验证(符合ISO 14064-3或ISO 14044评审要求)将从”加分项”变为”门槛项”。
  • 行业特定路径的深化:钢铁、水泥、建筑、金融机构等行业的专门方法论将持续细化 [3],这些行业特定方法论往往直接引用或变体使用LCA标准。

本文所引用标准与框架:

  • ISO 14040:2006 & ISO 14044:2006(LCA标准)[2]
  • ISO 14067:2018(产品碳足迹标准)[2]
  • GHG Protocol Corporate Value Chain (Scope 3) Standard [3][4]
  • SBTi Corporate Net-Zero Standard V1.3.1 [1][3]
  • SBTi FLAG Guidance [3]