四千字解构比较PEF和EPD体系

01 前言

2023年6月14日，欧盟议会投票通过欧盟新电池法规，对电池产品从设计到报废的全生命周期提出了多项监管要求，尤其将产品碳足迹和供应链管理纳入法规强制性要求，其中包括：为电动汽车电池、轻型交通工具电池(例如电动踏板车和单车)，以及容量超过2千瓦时的可充电工业电池，提供强制性的碳足迹声明和标签。而其中的碳足迹声明将强制要求按照 PEFCR Rechargeable batteries 进行披露。PEF方法到底是什么？其与现有的EPD体系和产品碳足迹有何联系与区别，本篇文章将解构比较PEF和EPD的发展史和内容。

02 PEF VS EPD 发展史

图1：欧盟委员会在生命周期支持的政策制定中的主要里程碑时间表【2】

2013年4月9日，欧盟委员会提出了关于使用通用方法来衡量和交流产品和组织的生命周期环境绩效的建议-环境足迹法，即如今的PEF (Product Environmental Footprint，环境足迹方法学)。主要经历了2013-2018年的环境足迹试点阶段到2019-2022年的环境足迹过渡阶段，其中PEF指南于2018年发布，并在欧盟委员会协调的项目中由一些行业部门进行试点，包括装饰涂料、光伏系统、隔热材料等。2021年12月16日，欧盟委员会发布了关于使用PEF方法学的建议，PEF的一般目的是支持欧洲政策，作为法规的潜在方法。其特定的预期应用是支持内部产品的可持续性分析以及B2B和B2C的交流。

环境产品认证EPD(Environmental Product Declaration，也叫做Ⅲ型环境产品声明) 是经由第三方验证的，科学的、可比的、国际认可的，对产品整个生命周期的环境影响综合信息披露。EPD不对产品进行符合性评价，不比较产品的优劣，而是帮助采购商、消费者更好的了解产品的可持续性和环境影响。EPD报告经过第三方验证后，依据ISO 14025《环境标志和声明 Ⅲ型环境声明 原则和程序》进行编制，若在建筑行业，则以ISO 21930《建筑施工的可持续性-建筑制品的环境声明》和EN 15804为标准进行编制。EPD标准的一般目的是支持B2B交流和法规。目前，数以千计的公司根据EPD标准发布EPD报告。

03 PCR的开发使用 PEF倾向单一具体产品

PEF：按照一般方法进行的PEF研究应遵循相关性、完整性、一致性、准确性和透明度等原则，但是，从一般PEF方法中得到产品的环境足迹结果不能直接进行比较。产品环境足迹类别规则(PEFCRs)进一步确立了PEF研究的类别和部门要求，使其具有可比性。PEFCR主要围绕ISO 14044、ISO14067、ILCD手册展开。制定PEFCR的一个关键步骤是定义代表产品(Representative Product)，即在欧盟市场上销售的平均产品，对所考虑的产品组具有代表性。代表性产品可以是真实的或虚拟的产品 (即根据欧盟市场销售的加权平均数并考虑到该产品类别所涵盖的所有现有技术而计算出的不存在的产品)，正常情况下的环境表现代表了基准，其他产品的环境表现也与之相比较。目前，在试点阶段已经制定了19项PEFCRs，包括啤酒、乳制品、家用液体洗涤剂、装饰性涂料、热水和冷水供应管道系统、纸制品、动物饲料、IT设备、皮革制品、金属板、包装水、面食、宠物食品、光伏电力生产、可充电电池、T恤衫、热绝缘体、不间断的电力供应、葡萄酒。

EPD：EPD标准提供了核心产品类别规则，目前在化学产品、建筑产品、电力能源产品(如光伏模块)、食品和饮料、家具产品、基础设施和建筑物、机械和设备、金属塑料等包装材料、服务类产品、纸制品、纺织服务类产品、车辆运输类产品等领域开发了PCR及cPCR。比如建筑产品领域最新的PCR 是依据EN15804:2012+A2:2019/AC:2021制定的。

04 生命周期评估 PEF具有更高的对比性

PEF(Product Environmental Footprint)是用来衡量和交流产品和组织的生命周期环境绩效的。基于一般PEF方法的计算提供了关于产品或组织影响的定量信息，考虑到了整个价值链(从原材料的生产加工到生命周期结束阶段)，即遵循生命周期方法。相比于根据EPD标准制定的LCA步骤，PEF方法提供更多必要的规范，以实现更高的稳健性、一致性、可重复性和可比性。下图即是PEF方法学与EPD方法学中的基本LCA步骤比较。

图2：根据EPD标准制定的LCA步骤。双向箭头表示LCA的迭代性质【1】

图3：根据PEF方法制定的LCA步骤【1】

EPD允许使用声明单位，即使包括使用阶段也是如此。而PEF要求使用阶段和功能单位的定义要有多个标准，这使得创建PEF的成本更高，并得到一个跨产品的影响概述更难，特别是在计算多个产品类别的总影响。如下表所述，PEF方法只允许使用包括“什么”、“多少”、“多好”、“多长时间”来定义功能单位。此外，在评估范围上，PEF强制要求披露产品从摇篮到坟墓阶段的环境影响，而EPD有多种选择的可能性，最小的范围是摇篮到大门。

表1：EPD vs PEF 以建筑产品为例【1】

05 数据需求矩阵(DNM) 更高的数据质量要求

开展PEF和EPD评估的公司所开展的所有活动都需要收集相关过程的所有已知投入和产出的公司具体数据，包括能源消耗、水消耗、土地使用、材料、排放(空气、土壤、水)、废物、产品和副产品。PEF方法提供了一个数据需求矩阵(Data Need Matrix)，根据公司对过程的影响程度(即过程由公司运行，过程不由公司运行但有公司特定数据，或过程不由公司运行且没有公司特定数据)，评估系统中所有过程的数据要求。

PEF规定每个影响类别的70%必须由使用“半定量方法”计算的总体质量“良好”的数据支持，至少20%由总体质量“及格”的数据支持。而EPD 规定了数据允许使用的参考年限，具体数据最长5年，通用数据最长10年。在数据的取舍方面，PEF允许对质量和能量流进行3%的切断，EPD允许每个模块最多切断5%的质量和能量。

06 循环足迹公式 新的循环再利用规则

图4：欧盟PEF再生循环公式CFF【2】

LCA研究中的清单分析的一个关键方法是准确和一致地模拟废物和回收材料，并将环境负担和信用分配给这些流动的用户和生产者。相比于EPD标准，PEF提供了一种新的方法，即循环足迹公式(CFF)，所有在制造、分销、使用和报废阶段产生的废物流，以及所有进入或离开系统的回收或可回收材料都应根据该公式建模。CFF由三部分组成，即材料、能源和处置公式，将它们的结果相加，可以得出由于回收、处置和能源回收过程中属于系统库存的排放和资源的总量。

该公式的材料部分适用于价值链的所有阶段，在这些阶段中，回收材料替代了原始材料。该公式解决了将环境负担和信用分配给回收材料供应商和用户的一致方法的需求，并且是基于市场的供需特征的。当可回收材料的需求量大而供应量小时(如A=0.2)，更多的信用额度被分配给可回收材料的生产，使得在生命周期末端回收材料的制造商可以从较低的环境负担中受益。相反，当可回收材料的供应量大而需求量小时(如A=0.8)，更多的信用额度被分配到可回收材料用户。该公式的能源部分涉及到在生命周期末端时用于能源回收的材料的数量，在这种情况下，积分归于能源回收，对应于被替代能源所避免的排放和资源使用。最后，公式中的处置部分计算了与所有未被回收或用于能源回收的材料的处置有关的排放和资源使用。

07 归一化和加权 PEF更易于相同产品的环境影响对比

表2：PEF方法中16项环境影响类别指标【2】

PEF方法与EPD标准中的影响评估类别指标保持一致，只是表2绿框中的人体毒性，癌症；人体毒性，非癌症；颗粒物；电离辐射，人类健康；生态毒性，淡水；土地使用这六项在EPD标准中定义为额外的环境影响指标。

图5：影响评估阶段的步骤【2】

在PEF方法学中，影响评估阶段的关键步骤是归一化和加权，这两个步骤对于PEF来说是强制的。归一化是计算类别指标结果相对于参考系统的大小，其目的是为了更好地了解所研究的系统对参考系统的每个指标结果的相对贡献，以及哪些影响类别对所研究的产品系统更为关键。参考例子：一个特定地区的普通人的人均影响，例如，某种产品的GWP归一化值为0.5，意味着该产品每年排放的GWP 是普通人的一半。加权是通过使用基于所考虑的影响类别所表达的相对重要性的数字因素来转换不同影响类别的标准化结果的过程。2018年，JRC根据环境专家和利益相关者的意见，对16个PEF影响类别的加权系数进行了定义研究。其中，气候变化的环境影响权重占比最大，为21.06%。

       表3：环境影响类别权重【2】

08 PEF适合单一具体产品的对比 EPD方法更适用于建筑产品碳足迹 

PEF和EPD方法都可以被认为是强有力的产品碳足迹评估工具。目前，越来越多的欧盟政策在PEF方法的基础上提出参考和要求。进行PEF的研究可以支持对这些政策的调整和遵守，包括消除跨境贸易的潜在障碍。对于公司来说，内部使用PEF可以识别最相关的活动和材料，以改善环境绩效，识别价值链上的环境风险，优化生产过程，并根据其环境状况选择供应商(“绿色供应链”)。基于同一个PEF方法，可以避免不必要的成本，组织之间的竞争是基于共同的规则，减少不公平的竞争和漂绿行为。

然而，EPD方法可以被认为更适用于建筑产品，或者实际上适用于任何安装在建筑物中的产品，包括建筑系统、家具或装饰材料。PEF方法将产品本身视为一种功能，而在建筑领域，功能是在建筑工程本身的层面上实现的，因此，PEF给制造商们带来了额外的负担，要为他们的每个产品定义一套功能参数。

总之，使用任何一种方法都会带来环境效益，通过该方法的可扩展性和数据的可用性，可以实现更大的环境效益，这使得买方可以开始为他们的产品设定要求，生产商为此作出改变。EPD和PEF方法具有相似的稳健性和一致性，EPD方法更适合于建筑产品和任何永久安装在建筑物中的产品，因为它具有优越的适用性、可扩展性和环境效益。而PEF更适用于单一产品的评估与对比，其具有更高的可对比性，使企业间的竞争更加透明化，减少不公平的漂绿行为。

09 参考文献

【1】OneClick: Environmental Product Declaration and Product Environmental Footprint Methodologies: A Comparative Review

【2】EU Commission(2021):Understanding product Environmental Footprint and Organisation Environmental Footprint methods