International Carbon Footprint Databases: Global Applications and Trends （國際碳足跡數據庫：全球應用現況與趨勢洞察）

國際碳足跡數據庫：全球應用現況與趨勢洞察

作者：汪瑞民（Raymond wang）

作為推動科學減碳與供應鏈碳盤查的關鍵基礎設施，國際碳足跡數據庫發展日益成熟，形成涵蓋多區域、多產業、跨學科的數據網絡。作為SSBTi理事長，我特別整理目前國際主流五大碳足跡數據庫系統：Ecoinvent、Sphera、歐盟Life Cycle Data Network（LCDN）、美國Federal LCA Commons，以及IEA電力上游排放因子，供產業與政策推動者參考。

一、Ecoinvent 與 Sphera：商業數據庫雙強並立

全球最廣泛採用的背景數據庫，主要以瑞士的 Ecoinvent 與美國的 Sphera 為代表，兩者在行業涵蓋與地理分布上具有相當廣度，但架構與理念有所差異：

Ecoinvent 由蘇黎世聯邦理工學院主導開發，強調模型的科學嚴謹與開放透明，其生命週期模型可層層追溯至原始單元過程，並定期經由技術報告與科學期刊進行方法學公開審查，適合科研與公共政策應用。
Sphera 則聚焦於產業端的快速應用需求，與多個跨國企業及產業協會合作，提供更符合業界實際運營場景的數據，且整合建模軟體，加快企業產出LCA報告。然而，由於其多數LCI數據無法追溯至上游單元過程，資料透明性長期受外界質疑。

二、政府主導的公共數據共享平台：歐盟與美國經驗

歐盟與美國則分別建立了以資料互通為核心的共享平台，促進國家層級的LCA應用：

歐盟 Life Cycle Data Network (LCDN) 設有ILCD與EF數據格式標準，透過嚴格的數據結構與品質規範，整合來自學術機構與企業的LCI數據，支持歐盟政策如永續產品法、碳邊境調整機制（CBAM）等之基礎建模。
美國 Federal LCA Commons 由多個聯邦部門聯合推動，範圍涵蓋農業、能源、交通、建築等，數據格式彈性較高，僅統一「基本流」（Elementary Flows），有助促進部門間資料共享與應用落地。

三、IEA 電力上游排放因子：納入生命週期視角的新嘗試

2023年起，**國際能源署（IEA）**首度發布涵蓋149國的電力上游排放因子，包括燃料開採、加工、輸配與設施建設等階段，雖未完全採LCA建模方式，但已補強傳統碳排因子未涵蓋的上游過程，並可與NREL協調研究成果進行交叉驗證，為電力足跡評估帶來更高精準度。

觀察與建議

數據庫整合性與透明性將成為未來核心競爭力：在ESG審核與碳邊境政策趨嚴的背景下，具可追溯、可驗證特性的數據模型更具信任價值。
亞洲地區應加速在地數據建構與平台對接能力：目前主流數據庫多源自歐美，未來應加強與國際平台如Ecoinvent、LCDN接軌，同時建構符合本地產業特性的LCI數據集。
SSBTi倡議將LCA數據與碳管理數位化平台深度整合：我們將持續推動與平台串聯，協助企業快速取得合規數據並完成碳足跡計算與揭露。

國際與歐盟法規趨勢分析

一、碳足跡核算邁入政策主導新階段

面對氣候危機與碳邊境政策的雙重壓力，全球供應鏈正加速轉向科學減碳與產品碳足跡管理。特別是歐盟已透過《歐洲綠色協議》（European Green Deal）明確將產品碳足跡納入法規，從自願揭露轉為強制披露與評估依據，並採用統一的**PEF方法（產品環境足跡）**進行碳足跡標準化管理。

其中，歐盟明文將碳足跡作為市場準入與環境表現的核心依據，對所有輸歐產品實施分階段規範（詳見下表1），尤其要求企業使用歐盟統一背景數據庫與計算規則，對亞洲製造業的出口競爭力產生直接衝擊。

準確的電力碳足跡數據是進行產品碳足跡計算的關鍵，亦是亞洲製造業應對歐盟氣候貿易政策的基礎能力之一。

表1：歐盟主要碳足跡法規與落地時程

法規名稱	覆蓋範圍	碳足跡要求
電池與廢電池法規 Regulation (EU) 2023/1542	所有進入歐盟市場的電池類產品	2025年起分階段強制附帶碳足跡聲明，2028年起導入強制閾值，碳足跡超標產品將禁止銷售
永續產品生態設計法規 Regulation (EU) 2024/1781	所有類別產品（含消費品、中間品）優先納管鞋服、家電、鋁材等	將碳足跡納入產品設計與能效選擇依據，導入「數位產品護照」，明確揭示產品全生命周期碳排來源與路徑
ErP 指令 Directive 2009/125/EC	所有輸歐能源產品（家電、電子設備、光伏模組）	2022–2024年起，光伏與逆變器等產品須完成碳足跡與環境衝擊評估，參照PEFCR計算規則

二、全球五大主流碳足跡數據庫評析

為符合上述法規要求，企業在執行產品碳足跡時，需選用合規且透明的背景數據庫作為基礎建模依據。目前全球公認具代表性、被廣泛納入歐盟法規與LCA軟體的五大數據庫如下（見表2）：

表2：國際碳足跡數據庫比較總覽

數據庫	開發機構	地理涵蓋	數據來源	特點
Ecoinvent	瑞士蘇黎世理工學院與多所歐洲科研機構	全球涵蓋廣、支持細緻國別拆分	基於統計年鑑、學術文獻與實地調研	最具科學透明性，已納入PEF認可來源；LCI數據超過20,000筆
Sphera（原Gabi）	德國Thinkstep，後被美國Sphera收購	重點覆蓋歐洲、美國、日本、中國	與企業協作採集，部分資料為專有	著重產業應用與軟體整合，但透明性不足，難以追溯上游數據流程
EU LCDN	歐盟環保署主導，支援EPFL平台	歐盟27國國家級資料庫	成員國與行業機構提供	數據嚴格對齊PEF格式，強化政策相容性，為歐盟環境政策標準來源
Federal LCA Commons（美國）	多個聯邦部門聯合建立	以美國為主，支援農業、建築等部門	政府開放資料與研究報告	數據免費開放，支持政府項目與科研評估
IEA Emissions Factors	IEA Energy Data Centre	192國與全球平均	IEA統計與模型、NREL研究支持	2023年起提供電力上游因子，彌補過去僅有燃燒階段碳排的不足

三、SSBTi觀察與行動建議

作為亞洲碳盤查與減碳策略的推動者，我們觀察到：

碳足跡合規門檻迅速提高：不論是出口至歐盟的電池、鞋服、電子設備，未來都需提供具備追溯性與歐盟格式對齊的碳足跡報告。
選用正確背景數據關係重大：建議企業優先選用Ecoinvent、EU LCDN等已對齊歐盟PEF架構的數據庫，避免使用不透明或難以審核來源的背景模型。

亞洲製造業需布局在地數據與國際接軌：未來SSBTi將持續透過eFootprint，SimaPro及SSBTi供應鏈平台，串聯國際數據庫，同時輔導在地企業進行數據轉化與符合PEF及ISO準則的建模。

English

International Carbon Footprint Databases: Global Applications and Trends

By Raymond Wang (汪瑞民)

As a critical infrastructure for promoting science-based carbon reduction and supply chain carbon accounting, international carbon footprint databases have matured, forming a data network that spans multiple regions, industries, and disciplines. As the Chair of SSBTi, I have compiled an overview of the five major international carbon footprint database systems—Ecoinvent, Sphera, the EU Life Cycle Data Network (LCDN), the U.S. Federal LCA Commons, and IEA upstream electricity emission factors—for reference by industry and policymakers.

1. Ecoinvent and Sphera: The Dominant Commercial Databases

The most widely used background databases globally are Switzerland’s Ecoinvent and the U.S.’s Sphera. Both offer broad industry and geographic coverage but differ in structure and philosophy:

Ecoinvent, developed by ETH Zurich, emphasizes scientific rigor and transparency. Its lifecycle models can be traced back to original unit processes, and its methodologies are regularly reviewed through technical reports and scientific journals. It is well-suited for research and public policy applications.

Sphera focuses on rapid industrial adoption, collaborating with multinational corporations and industry associations to provide data aligned with real-world operational scenarios. It integrates modeling software to accelerate LCA report generation. However, its lack of traceability to upstream unit processes has long raised transparency concerns.

2. Government-Led Public Data Platforms: EU and U.S. Approaches

The EU and the U.S. have established data-sharing platforms to promote national-level LCA applications:

EU Life Cycle Data Network (LCDN) enforces ILCD and EF data format standards, integrating LCI data from academic and corporate sources with strict quality controls. It supports EU policies like the Sustainable Products Regulation and the Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM).

U.S. Federal LCA Commons, a multi-agency initiative, covers agriculture, energy, transportation, and construction. It offers flexible data formats, standardizing only "elementary flows" to facilitate cross-sector data sharing and implementation.

3. IEA Upstream Electricity Emission Factors: A New Lifecycle Perspective

Since 2023, the International Energy Agency (IEA) has published upstream emission factors for electricity generation across 149 countries, covering fuel extraction, processing, distribution, and infrastructure. While not fully LCA-modeled, these factors address gaps in traditional carbon accounting and can be cross-verified with NREL research, enhancing accuracy in electricity footprint assessments.

Observations and Recommendations

Integration and transparency will define future competitiveness: As ESG audits and carbon border policies tighten, traceable and verifiable data models will gain trust.

Asia must accelerate local data development and platform integration: Current databases are predominantly Euro-American. Aligning with platforms like Ecoinvent and LCDN while building region-specific LCI datasets is critical.

SSBTi advocates for LCA data integration with digital carbon management platforms: We will continue linking databases to help businesses access compliant data for footprint calculations and disclosures.

Global and EU Regulatory Trends

1. Carbon Footprint Accounting Enters a Policy-Driven Era

Under climate and trade pressures, global supply chains are shifting toward science-based carbon management. The EU’s European Green Deal mandates product carbon footprints, transitioning from voluntary to compulsory disclosure using the Product Environmental Footprint (PEF) methodology.

The EU now treats carbon footprints as a core market-access criterion, enforcing phased regulations (Table 1). It requires using EU-approved databases, directly impacting Asian manufacturers’ export competitiveness.

Accurate electricity footprint data is key to compliance and a foundational capability for Asian industries facing EU climate policies.

Table 1: Key EU Carbon Footprint Regulations and Timelines

Regulation	Scope	Carbon Footprint Requirements
Battery Regulation (EU) 2023/1542	All batteries entering the EU market	Phased carbon footprint declarations from 2025; sales bans for non-compliant products by 2028
Ecodesign for Sustainable Products (EU) 2024/1781	Priority sectors: footwear, appliances, aluminum, etc.	Integrates footprints into design criteria; mandates "Digital Product Passports" disclosing lifecycle emissions
ErP Directive 2009/125/EC	Energy-related products (e.g., PV modules, inverters)	Since 2022–2024, requires PEF-compliant footprint and impact assessments

2. Comparative Analysis of Five Major Carbon Footprint Databases

To comply with regulations, businesses must use transparent, approved databases. The five globally recognized databases are summarized in Table 2:

Table 2: International Carbon Footprint Databases Overview

Database	Developer	Geographic Coverage	Data Sources	Key Features
Ecoinvent	ETH Zurich & European research institutes	Global, with country-level granularity	Statistical yearbooks, academic studies, field research	High scientific transparency; 20,000+ LCI datasets; PEF-approved
Sphera (ex-Gabi)	Sphera (acquired Thinkstep)	Focus: EU, U.S., Japan, China	Corporate collaborations; proprietary data	Industry-oriented with software integration; limited upstream traceability
EU LCDN	European Environment Agency	EU-27 member states	National agencies & industry	Strict PEF alignment; standard for EU policies
U.S. Federal LCA Commons	Multiple U.S. federal agencies	U.S.-centric, sector-specific	Open government data & research	Free access; supports federal projects
IEA Emission Factors	IEA Energy Data Centre	192 countries & global averages	IEA statistics, NREL models	Upstream electricity factors since 2023

3. SSBTi Insights and Actions

As advocates for Asian carbon management, we note:

Compliance thresholds are rising: EU-bound exports (batteries, textiles, electronics) will require traceable, PEF-aligned footprint reports.

Database selection is critical: Prioritize Ecoinvent or EU LCDN for compliance; avoid opaque sources.

Asia must bridge local and global data: SSBTi will link international databases (e.g., eFootprint, SimaPro) with local adaptations for PEF/ISO compliance.

Vietnamese

Cơ sở dữ liệu dấu chân carbon toàn cầu: Hiện trạng ứng dụng và xu hướng

By Raymond Wang (汪瑞民)

Là nền tảng then chốt thúc đẩy giảm carbon khoa học và kiểm kê carbon chuỗi cung ứng, các cơ sở dữ liệu dấu chân carbon quốc tế ngày càng hoàn thiện, tạo thành mạng lưới đa ngành, đa khu vực. Với vai trò Chủ tịch SSBTi, tôi tổng hợp 5 hệ thống cơ sở dữ liệu chính: Ecoinvent, Sphera, Mạng lưới dữ liệu vòng đời EU (LCDN), Federal LCA Commons (Mỹ) và hệ số phát thải điện upstream của IEA.

1. Ecoinvent và Sphera: Bộ đôi thương mại dẫn đầu

Hai cơ sở dữ liệu toàn cầu phổ biến nhất có đặc điểm khác biệt:

Ecoinvent (do ETH Zürich phát triển) chú trọng tính khoa học và minh bạch, cho phép truy xuất tới từng quy trình đơn vị gốc, thích hợp cho nghiên cứu và chính sách công.

Sphera tập trung ứng dụng công nghiệp, tích hợp phần mềm mô hình hóa nhưng bị chỉ trích về thiếu minh bạch dữ liệu upstream.

2. Nền tảng dữ liệu công do chính phủ dẫn dắt

EU LCDN: Tuân thủ chuẩn ILCD/EF, hỗ trợ các chính sách như CBAM và Quy định sản phẩm bền vững.
Federal LCA Commons (Mỹ): Linh hoạt định dạng, tập trung vào chia sẻ liên ngành.

3. Hệ số phát thải điện upstream của IEA

Từ 2023, IEA công bố hệ số phát thải điện tại 149 quốc gia, bổ sung khâu khai thác nhiên liệu và vận chuyển - bước tiến so với phương pháp truyền thống.

Nhận định & Khuyến nghị

Tích hợp và minh bạch dữ liệu là yếu tố cạnh tranh then chốt

Châu Á cần đẩy nhanh xây dựng dữ liệu địa phương kết nối với nền tảng toàn cầu

SSBTi thúc đẩy tích hợp dữ liệu LCA vào nền tảng số quản lý carbon

Phân tích xu hướng pháp lý toàn cầu & EU

1. Tính toán dấu chân carbon bước vào kỷ nguyên bắt buộc

EU áp dụng Chính sách Xanh và PEF để biến dấu chân carbon thành tiêu chí bắt buộc (xem Bảng 1).

Bảng 1: Quy định chính về dấu chân carbon tại EU

Quy định	Phạm vi	Yêu cầu
Quy định pin (EU) 2023/1542	Pin nhập khẩu vào EU	Từ 2025: Khai báo bắt buộc; 2028: Cấm bán sản phẩm vượt ngưỡng
Quy định thiết kế sinh thái (EU) 2024/1781	Hàng tiêu dùng, thiết bị điện...	Áp dụng "Hộ chiếu số sản phẩm" truy xuất nguồn phát thải
Chỉ thị ErP 2009/125/EC	Sản phẩm liên quan năng lượng	2022-2024: Đánh giá tác động môi trường theo PEFCR

2. So sánh 5 cơ sở dữ liệu chính

Bảng 2: Tổng quan cơ sở dữ liệu toàn cầu

Cơ sở dữ liệu	Nhà phát triển	Phạm vi	Đặc điểm
Ecoinvent	ETH Zürich	Toàn cầu	20,000+ bộ dữ liệu, đạt chuẩn PEF
Sphera	Tập đoàn Sphera (Mỹ)	EU/Mỹ/Nhật/Trung Quốc	Thiếu minh bạch upstream
EU LCDN	Cơ quan Môi trường EU	EU-27	Chuẩn hóa theo PEF
Federal LCA Commons	Chính phủ Mỹ	Nông nghiệp, xây dựng...	Miễn phí
IEA	IEA	192 quốc gia	Bổ sung phát thải upstream điện

3. Hành động đề xuất từ SSBTi

Ngưỡng tuân thủ tăng nhanh: Xuất khẩu vào EU cần báo cáo dấu chân carbon đạt chuẩn.

Lựa chọn cơ sở dữ liệu phù hợp: Ưu tiên Ecoinvent/LCDN.

Kết nối dữ liệu địa phương - toàn cầu: SSBTi sẽ hỗ trợ doanh nghiệp châu Á chuyển đổi dữ liệu theo chuẩn PEF/ISO.