01 前言

2023年6月14日，歐盟議會投票通過歐盟新電池法規，對電池產品從設計到報廢的全生命周期提出了多項監管要求，尤其將產品碳足跡和供應鏈管理納入法規強制性要求，其中包括：為電動汽車電池、輕型交通工具電池(例如電動踏板車和單車)，以及容量超過2千瓦時的可充電工業電池，提供強制性的碳足跡聲明和標簽。而其中的碳足跡聲明將強制要求按照 PEFCR Rechargeable batteries 進行披露。PEF方法到底是什么？其與現有的EPD體系和產品碳足跡有何聯系與區別，本篇文章將解構比較PEF和EPD的發展史和內容。

02 PEF VS EPD 發展史

圖1：歐盟委員會在生命周期支持的政策制定中的主要里程碑時間表【2】

2013年4月9日，歐盟委員會提出了關于使用通用方法來衡量和交流產品和組織的生命周期環境績效的建議-環境足跡法，即如今的PEF (Product Environmental Footprint，環境足跡方法學)。主要經歷了2013-2018年的環境足跡試點階段到2019-2022年的環境足跡過渡階段，其中PEF指南于2018年發布，并在歐盟委員會協調的項目中由一些行業部門進行試點，包括裝飾涂料、光伏系統、隔熱材料等。2021年12月16日，歐盟委員會發布了關于使用PEF方法學的建議，PEF的一般目的是支持歐洲政策，作為法規的潛在方法。其特定的預期應用是支持內部產品的可持續性分析以及B2B和B2C的交流。

環境產品認證EPD(Environmental Product Declaration，也叫做Ⅲ型環境產品聲明) 是經由第三方驗證的，科學的、可比的、國際認可的，對產品整個生命周期的環境影響綜合信息披露。EPD不對產品進行符合性評價，不比較產品的優劣，而是幫助采購商、消費者更好的了解產品的可持續性和環境影響。EPD報告經過第三方驗證后，依據ISO 14025《環境標志和聲明 Ⅲ型環境聲明 原則和程序》進行編制，若在建筑行業，則以ISO 21930《建筑施工的可持續性-建筑制品的環境聲明》和EN 15804為標準進行編制。EPD標準的一般目的是支持B2B交流和法規。目前，數以千計的公司根據EPD標準發布EPD報告。

03 PCR的開發使用 PEF傾向單一具體產品

PEF：按照一般方法進行的PEF研究應遵循相關性、完整性、一致性、準確性和透明度等原則，但是，從一般PEF方法中得到產品的環境足跡結果不能直接進行比較。產品環境足跡類別規則(PEFCRs)進一步確立了PEF研究的類別和部門要求，使其具有可比性。PEFCR主要圍繞ISO 14044、ISO14067、ILCD手冊展開。制定PEFCR的一個關鍵步驟是定義代表產品(Representative Product)，即在歐盟市場上銷售的平均產品，對所考慮的產品組具有代表性。代表性產品可以是真實的或虛擬的產品 (即根據歐盟市場銷售的加權平均數并考慮到該產品類別所涵蓋的所有現有技術而計算出的不存在的產品)，正常情況下的環境表現代表了基準，其他產品的環境表現也與之相比較。目前，在試點階段已經制定了19項PEFCRs，包括啤酒、乳制品、家用液體洗滌劑、裝飾性涂料、熱水和冷水供應管道系統、紙制品、動物飼料、IT設備、皮革制品、金屬板、包裝水、面食、寵物食品、光伏電力生產、可充電電池、T恤衫、熱絕緣體、不間斷的電力供應、葡萄酒。

EPD：EPD標準提供了核心產品類別規則，目前在化學產品、建筑產品、電力能源產品(如光伏模塊)、食品和飲料、家具產品、基礎設施和建筑物、機械和設備、金屬塑料等包裝材料、服務類產品、紙制品、紡織服務類產品、車輛運輸類產品等領域開發了PCR及cPCR。比如建筑產品領域最新的PCR 是依據EN15804:2012+A2:2019/AC:2021制定的。

04 生命周期評估 PEF具有更高的對比性

PEF(Product Environmental Footprint)是用來衡量和交流產品和組織的生命周期環境績效的。基于一般PEF方法的計算提供了關于產品或組織影響的定量信息，考慮到了整個價值鏈(從原材料的生產加工到生命周期結束階段)，即遵循生命周期方法。相比于根據EPD標準制定的LCA步驟，PEF方法提供更多必要的規范，以實現更高的穩健性、一致性、可重復性和可比性。下圖即是PEF方法學與EPD方法學中的基本LCA步驟比較。

圖2：根據EPD標準制定的LCA步驟。雙向箭頭表示LCA的迭代性質【1】

圖3：根據PEF方法制定的LCA步驟【1】

EPD允許使用聲明單位，即使包括使用階段也是如此。而PEF要求使用階段和功能單位的定義要有多個標準，這使得創建PEF的成本更高，并得到一個跨產品的影響概述更難，特別是在計算多個產品類別的總影響。如下表所述，PEF方法只允許使用包括“什么”、“多少”、“多好”、“多長時間”來定義功能單位。此外，在評估范圍上，PEF強制要求披露產品從搖籃到墳墓階段的環境影響，而EPD有多種選擇的可能性，最小的范圍是搖籃到大門。

表1：EPD vs PEF 以建筑產品為例【1】

05 數據需求矩陣(DNM) 更高的數據質量要求

開展PEF和EPD評估的公司所開展的所有活動都需要收集相關過程的所有已知投入和產出的公司具體數據，包括能源消耗、水消耗、土地使用、材料、排放(空氣、土壤、水)、廢物、產品和副產品。PEF方法提供了一個數據需求矩陣(Data Need Matrix)，根據公司對過程的影響程度(即過程由公司運行，過程不由公司運行但有公司特定數據，或過程不由公司運行且沒有公司特定數據)，評估系統中所有過程的數據要求。

PEF規定每個影響類別的70%必須由使用“半定量方法”計算的總體質量“良好”的數據支持，至少20%由總體質量“及格”的數據支持。而EPD 規定了數據允許使用的參考年限，具體數據最長5年，通用數據最長10年。在數據的取舍方面，PEF允許對質量和能量流進行3%的切斷，EPD允許每個模塊最多切斷5%的質量和能量。

06 循環足跡公式 新的循環再利用規則

圖4：歐盟PEF再生循環公式CFF【2】

LCA研究中的清單分析的一個關鍵方法是準確和一致地模擬廢物和回收材料，并將環境負擔和信用分配給這些流動的用戶和生產者。相比于EPD標準，PEF提供了一種新的方法，即循環足跡公式(CFF)，所有在制造、分銷、使用和報廢階段產生的廢物流，以及所有進入或離開系統的回收或可回收材料都應根據該公式建模。CFF由三部分組成，即材料、能源和處置公式，將它們的結果相加，可以得出由于回收、處置和能源回收過程中屬于系統庫存的排放和資源的總量。

該公式的材料部分適用于價值鏈的所有階段，在這些階段中，回收材料替代了原始材料。該公式解決了將環境負擔和信用分配給回收材料供應商和用戶的一致方法的需求，并且是基于市場的供需特征的。當可回收材料的需求量大而供應量小時(如A=0.2)，更多的信用額度被分配給可回收材料的生產，使得在生命周期末端回收材料的制造商可以從較低的環境負擔中受益。相反，當可回收材料的供應量大而需求量小時(如A=0.8)，更多的信用額度被分配到可回收材料用戶。該公式的能源部分涉及到在生命周期末端時用于能源回收的材料的數量，在這種情況下，積分歸于能源回收，對應于被替代能源所避免的排放和資源使用。最后，公式中的處置部分計算了與所有未被回收或用于能源回收的材料的處置有關的排放和資源使用。

07 歸一化和加權 PEF更易于相同產品的環境影響對比

表2：PEF方法中16項環境影響類別指標【2】

PEF方法與EPD標準中的影響評估類別指標保持一致，只是表2綠框中的人體毒性，癌癥；人體毒性，非癌癥；顆粒物；電離輻射，人類健康；生態毒性，淡水；土地使用這六項在EPD標準中定義為額外的環境影響指標。

圖5：影響評估階段的步驟【2】

在PEF方法學中，影響評估階段的關鍵步驟是歸一化和加權，這兩個步驟對于PEF來說是強制的。歸一化是計算類別指標結果相對于參考系統的大小，其目的是為了更好地了解所研究的系統對參考系統的每個指標結果的相對貢獻，以及哪些影響類別對所研究的產品系統更為關鍵。參考例子：一個特定地區的普通人的人均影響，例如，某種產品的GWP歸一化值為0.5，意味著該產品每年排放的GWP 是普通人的一半。加權是通過使用基于所考慮的影響類別所表達的相對重要性的數字因素來轉換不同影響類別的標準化結果的過程。2018年，JRC根據環境專家和利益相關者的意見，對16個PEF影響類別的加權系數進行了定義研究。其中，氣候變化的環境影響權重占比最大，為21.06%。

       表3：環境影響類別權重【2】

08 PEF適合單一具體產品的對比 EPD方法更適用于建筑產品碳足跡 

PEF和EPD方法都可以被認為是強有力的產品碳足跡評估工具。目前，越來越多的歐盟政策在PEF方法的基礎上提出參考和要求。進行PEF的研究可以支持對這些政策的調整和遵守，包括消除跨境貿易的潛在障礙。對于公司來說，內部使用PEF可以識別最相關的活動和材料，以改善環境績效，識別價值鏈上的環境風險，優化生產過程，并根據其環境狀況選擇供應商(“綠色供應鏈”)。基于同一個PEF方法，可以避免不必要的成本，組織之間的競爭是基于共同的規則，減少不公平的競爭和漂綠行為。

然而，EPD方法可以被認為更適用于建筑產品，或者實際上適用于任何安裝在建筑物中的產品，包括建筑系統、家具或裝飾材料。PEF方法將產品本身視為一種功能，而在建筑領域，功能是在建筑工程本身的層面上實現的，因此，PEF給制造商們帶來了額外的負擔，要為他們的每個產品定義一套功能參數。

總之，使用任何一種方法都會帶來環境效益，通過該方法的可擴展性和數據的可用性，可以實現更大的環境效益，這使得買方可以開始為他們的產品設定要求，生產商為此作出改變。EPD和PEF方法具有相似的穩健性和一致性，EPD方法更適合于建筑產品和任何永久安裝在建筑物中的產品，因為它具有優越的適用性、可擴展性和環境效益。而PEF更適用于單一產品的評估與對比，其具有更高的可對比性，使企業間的競爭更加透明化，減少不公平的漂綠行為。

09 參考文獻

【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