产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

产品数字护照（DPP）

技术发展报告

(2023年)

中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所

中国纺织工业联合会环境保护与资源节约促进委员会

冶金工业规划研究院低碳发展研究中心

2023年12月

前言

碳达峰碳中和背景下，数字技术赋能已成为绿色低碳发展的重要

路径之一。作为最具气候雄心的区域性经济体，欧盟于2022年在《可

持续产品生态设计法规》提案中就产品数字护照（DigitalProduct

Passport，DPP）提出强制性要求，规定受关注产品进入欧盟市场必须

符合生态设计要求、提供全生命周期绿色可持续信息数据集，该数据

集特定于产品、具备唯一标识符且可通过数据载体电子化访问。

今年，欧盟加快推进产品数字护照的落地实施，此举或将对我国

际贸易出口、数据跨境安全、企业合规成本等方面产生影响。作为欧

盟最重要的进口对象，我国面临双边贸易和自身绿色低碳发展的双重

压力，需要紧密跟踪欧盟相关动态，统筹谋划产品数字护照顶层设计，

加快有关数字基础设施建设与关键技术标准研发，推动以“互认”代替

“接入”作为应对欧盟产品数字护照的总体策略，从而破除绿色贸易壁

垒，保障数据跨境安全，降低我国出口企业合规成本。

本报告基于产品数字护照的概念定义、发展背景、发展现状和实

施影响，分析了产品数字护照的实施要求、实施过程与实施技术，围

绕电池、纺织品、钢铁3个重点行业探索产品数字护照推进思路，并

从顶层设计、技术基础、国际互认等方面提出发展参考建议，以期加

强各界对产品数字护照认知、推动自主可控的技术体系构建、助力产

业链数字化绿色化协同转型。

图目录

图1产品数字护照的发展过程.........................................................................2

图22022年欧中贸易情况................................................................................7

图3欧盟产品数字护照登记处与海关的关联.................................................9

图4产品数字护照的总体实施路径...............................................................10

图5实体产品与DPP数据之间通过唯一标识体系建立数字连接.............12

图6产品数字护照实施技术体系...................................................................17

图7工业互联网标识解析体系示意图...........................................................20

图8区块链技术示意图...................................................................................22

图9常见被动标识载体及其读写设备...........................................................23

图10常见主动标识载体.................................................................................24

图11资产管理壳（AAS）的组成示意图.....................................................26

图12分布式存储技术示意图.........................................................................28

图13数字身份整体架构.................................................................................29

图14数字身份与可验证凭证在产品碳足迹中的业务流程示意图.............30

图15动力电池产品产业链示意图.................................................................33

图16全球电池联盟关于特斯拉的电池护照试点.........................................34

图17纺织产品产业链示意图.........................................................................36

图18绿色纤维制品可信平台（STCP）示意图...........................................39

图19钢铁产品产业链示意图.........................................................................41

产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

一、产品数字护照的概念定义

促进碳达峰碳中和已成为全球共识，数字技术赋能成为产业绿色

低碳发展的重要路径。为促进数字化绿色化协同发展，2022年3月

欧盟在《可持续产品生态设计法规》提案中明确提出了“产品数字护

照”1（DigitalProductPassport，DPP）概念和要求，主要采集核验产品

从设计、制造、物流、使用、回收所关联的各类绿色可持续信息。

就像人类通过护照在跨国旅行中证明国籍和身份一样，产品数字

护照支撑产品在跨国贸易和流通中证明产地和身份信息。可以类比，

产品数字护照核心是回答产品贸易过程中重要的三类“海关问题”，即，

你是谁（产品身份信息），你从哪来到哪去（产品厂商、上下游及终

端客户信息），你是否可以通关（功能、性能与绿色可持续信息）。

产品数字护照的本质是一组特定于产品的、可通过数据载体进行

电子访问的数据集，通过数据载体链接唯一标识符，在跨国贸易和流

通中证明产品的产地、身份及可持续水平。

尽管DPP是欧盟在双碳背景下，面向可持续产品生态设计提出

的新的数字化范式和要求，但其根本上不完全是一个新生概念。随着

消费端产品需求从保障功能使用，到追求性能优越，再到如今碳达峰

碳中和、绿色高质量发展要求，对产品数据信息的要求也从最初的产

品说明书，到防伪码、认证证书，再到追溯标识，最终逐渐发展形成

现在的涵盖产品全生命周期数据的DPP形态。其功能内涵从消费者

告知、产品防伪、特性认证、质量追溯，逐步扩大为释放产品全生命

1为避免将DigitalProductPassport歧义性理解为“针对数字产品的护照”，将DPP译为“产品数字护

照”，或“数字化产品护照”。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

周期绿色高质量效能。总体来看，DPP是随着供需两侧需求不断增强、

数字化绿色化协同效应不断增大而逐渐发展和演变形成的（图1）。

来源：中国信息通信研究院

图1产品数字护照的发展过程

二、产品数字护照的发展形势

（一）产品数字护照的发展背景

1.全球气候雄心大幅提升，数字化绿色化协同需求显现

DPP响应碳达峰碳中和需求，为数字化绿色化协同发展打造新路

径。一方面，全球应对气候变化雄心大幅提升，欧盟作为最具气候雄

心的经济体，其2019年发布的《欧洲绿色协议》要求，到2030年温

室气体净排放量较1990年至少减少55%，到2050年实现碳中和，并

提出一揽子“Fitfor55”减排方案；我国提出到2025年，绿色低碳循环

发展的经济体系初步形成，重点行业能源利用效率大幅提升，单位国

内生产总值能耗比2020年下降13.5%，单位国内生产总值二氧化碳

排放比2020年下降18%，非化石能源消费比重达到20%左右。另一

方面，数字化绿色化协同转型加快推进，欧盟去年发布的《2022年战

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

略前瞻报告：在新的地缘政治背景下实现绿色与数字转型》，确定了

能源、交通、工业、建筑和农业等绿色和数字转型相结合的五大关键

领域，以及十个关键行动；我国加快推动新型工业化进程，强调着力

提升产业链供应链韧性和安全水平，加快提升产业创新能力，持续推

动产业结构优化升级，大力推动数字技术与实体经济深度融合，全面

推动工业绿色发展。

2.产业链数字化转型加速，ESG数据深度整合成为趋势

DPP适配产业链数字化转型需求，为环境、社会、治理

（Environmental、SocialandGovernance，ESG）数据治理打造新抓手。

一方面，产品全生命周期数字化管理需求日益凸显，全生命周期数字

化管理对于绿色低碳产品的迭代优化具有重要意义。在生产端，需要

打造产品全生命周期数字孪生，实现产品全供应链透明数字管理，提

升上下游协同效率；在消费端，需要简单直接查询、追溯产品的全生

命周期相关信息，支撑绿色采购和质量追溯；在监管端，需要从产品

角度打造数字化绿色化协同转型的有力抓手，形成促进产业绿色、低

碳、循环和可持续发展的重要工具。另一方面，供应链数据深度整合

成为大势所趋，全球性、跨行业、多主体的ESG数据共享机制呼声

渐高。社会角度，需求侧在产品的安全、性能之外，将绿色低碳、人

文关怀等数据的关注提高到空前水平；数据角度，海量多源异构的

ESG数据不可能依赖传统的人工收集，必须依靠开创性的数字技术解

决方案保障精准和安全；行业角度，电池、纺织、奢侈品等对环境、

社会、治理因素关注度较高的行业成为DPP工作的先驱，已经开展

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

了一系列产品数字化领域基础性前瞻性工作。

3.新兴信息技术快速演进，数字基础设施筑牢发展根基

DPP契合新兴技术发展需求，为数字基础设施规模化应用构建新

场景。从内涵、要求和发展方向来看，产品数字护照的核心需求可以

归纳总结为产品数据的“唯一识别、高效汇聚”和“可信存证、安全交

互”两个方面。就前者而言，工业互联网标识解析技术与基础设施完

美契合DPP唯一身份标识需求，基于标识解析规模化网络可轻松实

现多源异构数据的打通和高效汇聚。标识解析技术与设施领域，我国

与国际不分伯仲，国内跨地域、跨行业数据互通所需节点网络已基本

建成完备。就后者而言，区块链技术与基础设施的不可篡改、点对点

交互等技术特性与DPP数据的可存证与交互要求天然耦合，可保障

数据共享和数据保护之间的平衡。区块链技术与设施领域，国际上公

有链与联盟链共荣发展，区块链底层技术与应用场景百花齐放，我国

自主可控的链网设施“星火·链网”同样高速建设，DPP将适配形成新

的应用场景。此外，5G、大数据、人工智能、分布式存储等新兴技术

发展进入规模化应用阶段，并将为DPP的快速推进夯实技术基础。

（二）产品数字护照的发展现状

1.欧盟抢抓双化协同先机，主导产品数字护照稳步推进

政策法规方面，早在2014年，欧洲资源效率平台以材料再利用

为目标，发起产品数字护照初步讨论。2019年，《欧洲绿色协议》开

启欧洲绿色转型新征程，强调可信赖、可比照和可验证的“可持续产

品”信息。2020年《欧洲电池法规》规定投放市场或投入使用的容量

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

在2kWh以上的工业电池和电动汽车电池应具有电池护照。2022年，

欧盟提出《可持续产品生态设计法规》《建筑产品法规》及《可持续

循环纺织品战略》，系统规范产品数字护照有关要求。2027年前后，

欧洲将面向电池等产品强制启用产品数字护照，届时没有“护照”的产

品将无法进入欧盟市场。技术研发方面，2023年3月汉诺威工业博

览会上，德国电子电气行业协会展示了基于工业4.0数字孪生和资产

管理壳技术的产品数字护照系统；2023年4月，瑞典Axfoundation基

金会联合瑞典贸易联合会等研发了产品数字护照原型，并发布有关解

决方案指南。支持保障方面，2023年《数字欧洲工作计划2023-2024》

规划投入600万欧元开展产品数字护照的试点验证和规模部署。启动

为期18个月的Cirpass合作项目，该项目于2023年1月提出产品数

字护照参考架构并公开征求意见，正重点面向电池、纺织与电气电子

3个行业制定具体的产品数据模型、系统和路线图。

2.我国启动重点行业探索，亟需产品数字护照顶层设计

电池行业，宁德时代作为全球电池联盟（GlobalBatteryAlliance，

GBA）董事会成员，支持该联盟在2023年1月瑞士达沃斯世界经济

论坛上首次发布了电池产品数字护照概念验证，记录了特斯拉等三款

新能源汽车电池的制造历史、化学成分、技术规格、碳足迹等。化纤

行业，国家先进功能纤维创新中心于2023年3月发布了“绿色纤维制

品可信平台”，依托工业互联网与区块链基础设施，初步构建形成了

循环再生纺织品从瓶片回收到服装织造、从纤维到终端产品的可信追

溯体系。钢铁行业，钢铁工业协会于2022年5月上线发布钢铁行业

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

环境产品声明（EPD）平台，该平台可为钢铁产业链各游段主体提供

权威公信的公共信息服务，促进整个钢铁产业链的上下游在公开披露

自身包括碳足迹在内的环境数据2。整体上，我国产品数字护照相关

工作具备一定行业工作基础，但相比欧盟仍欠缺对应顶层设计，政策

法规、标准规范、发展路线、实施方案等尚未明确。

（三）产品数字护照的影响分析

1.基于数字手段主张绿色要求，产生新的贸易壁垒风险

欧盟产品数字护照对本土产业具有单边保护机制，将形成以数字

化手段构筑的新的绿色贸易壁垒，从而影响发展中国家在国际贸易中

的竞争力。我国是欧盟最重要的贸易伙伴之一，据商务部数据披露，

2022年我国为欧盟第一大进口来源地，占比高达20.8%，欧盟二十七

国对我贸易逆差3957亿欧元，增长58.1%（图2）。产品数字护照作

为《可持续产品生态设计法规》实施的数字化载体和强制手段，将成

为产品进入欧盟市场的必要条件。按照目前的立法进程，欧盟产品数

字护照或于2027年前后强制生效，被列入第一批管理对象的电池、

纺织品等均为我国出口欧洲的主要产品。

2相关案例具体情况可参见本报告第四章。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

来源：中华人民共和国商务部、欧盟统计局，中国信息通信研究院整理

图22022年欧中贸易情况

2.强制重点行业面临数据跨境，带来新的数据安全风险

从欧盟《可持续产品生态设计法规》有关要求来看，产品数字护

照的核心数据来源于产业链供应链上下游各方，涉及质量、安全、环

保、低碳甚至反垄断、人权等多方面，系统性强、敏感度高。我国出

口货物的全生命周期数据信息与工业产业的技术布局息息相关，尤其

新能源、消费电子等关键竞争赛道的产业数据需要重点保护，数据跨

境安全不容忽视。欧盟正依托标识解析网络、区块链服务基础设施、

公共数据空间等新型基础设施，加快建设产品数字护照体系，实现产

品全生命周期数据的深度整合。我国企业若未经保护直接接入境外产

品数字护照体系，无疑将产生数据泄露风险，对产业链供应链安全产

生难以预估的重大影响。

3.凭借国际地位酝酿单边措施，增加新的适应成本风险

欧盟产品数字护照对制造企业的产品数据汇聚、存证、核验、交

互等提出了新的更高要求，一旦实施必将增加包括我国在内的发展中

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

国家适应性投资成本，对我出口型企业尤其是中小企业造成较大压力。

一是在数据合规方面，产品数字护照涉及大规模数据汇聚交互，需配

套对应的软硬件基础设施，产生技术改造成本。二是在指标合规方面，

产品数字护照涉及较多方面的产品符合性验证，国内外合格评定机制

短期尚难全部协同，产生跨国检测认证成本。三是在管理合规方面，

产品数字护照涉及数字化、绿色化、国际化多领域协同，需匹配对应

的专门人才与制度，产生运行实施成本。

三、产品数字护照的实施

（一）产品数字护照实施要求

欧盟在2022年3月30日提出的《可持续产品生态设计法规》

中，明确将DPP作为其推进可持续生态设计的重要数字化抓手。在

数字化绿色化协同的理想场景中，DPP可以对产品或材料的组成及生

命周期信息实现接近实时水平的监测和管理。该法规的第三章中重点

明确了产品数字护照的有关要求，综合来看包括以下总体要求、标识

要求及管理要求3个方面。

DPP的总体要求。一是明确DPP的强制性，受到欧盟关注的重

点产品需要通过适宜的法案授权获取产品护照后才能进入欧盟市场

流通；二是明确DPP的行业性，要求针对具体产品明确产品数字护

照的细节性要求；三是明确DPP的有效性，要求消费者、企业、政府

等价值链相关方可以通过DPP获取必要的信息，以实现对产品合规

的核查和追溯。

DPP的标识要求。要求DPP应通过数据载体链接到唯一的产品

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标识符，还应包含唯一操作员标识符和唯一设施标识符，而且DPP数

据载体应实际出现在产品、其包装或产品附带的文件上，这些标识符

合数据交换和数据同步中对象的唯一标识标准（ISO/IEC15459:2015）。

此外，DPP信息应基于开放的标准，采用互操作格式开发，具有机器

可读、结构化和可搜索性，确保数据的认证、可靠性和完整性，保障

安全隐私并避免欺诈。

DPP的管理要求。一方面，欧盟拟设立一个DPP注册中心来存

储授权法案规定的DPP包含的信息，管理DPP数据载体和唯一产品

标识符列表，保障DPP数据的安全性、真实性与可验证性。另一方

面，欧盟将推进DPP注册中心与海关单一窗口系统进行关联（图3），

通过欧盟海关单一窗口环境与各国海关系统自动交换信息，同时也要

求海关对报关单中的唯一产品标识与DPP注册中心记录的一致性予

以核验。

来源：欧盟《可持续产品生态设计法规》提案，中国信息通信研究院整理

图3欧盟产品数字护照登记处与海关的关联

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（二）产品数字护照实施过程

抽象来看，产品数字护照与人类护照在形态、用途和管理上具备

较高的相似性，其主要目标都是核验护照对象的身份与信息一致性，

尽管不同国家护照管理程序和系统可能不同，但都将安全性、准确性

和合规性作为核心诉求。结合本章第一节所述欧盟《可持续产品生态

设计法规》提案对产品数字护照提出的有关要求，产品数字护照的总

体实施路径可以总结为DPP生成、DPP管理两个主要过程（图4）。

来源：中国信息通信研究院

图4产品数字护照的总体实施路径

在DPP的生成过程，强调产品数字护照信息的高效汇聚、唯一

识别。具体过程包括明确具体产品的DPP数据模型和元数据、优化

DPP数据的采集方式，以及实现DPP数据产品实体的唯一标识关联。

在DPP的管理过程，强调产品数字护照信息的可信存证、安全

监管。具体过程包括对DPP标识予以数据认证和确认发行、对DPP

相关信息进行可信存储、对DPP分对象进行安全核验，以及构建合

理适配的DPP应用监管架构。

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1.产品数字护照的生成过程

（1）开发DPP数据模型

DPP的数据模型与元数据提供产品信息的结构化和标准化表示，

是构建产品数字护照体系、实施全生命周期产品数据管理和交换的基

础。总体来看，DPP的数据模型与元数据从功能和定位出发应包括但

不限于产品信息数据、原材料与零部件信息数据、生产数据（适用时）、

ESG信息数据（如生态设计要求、产品碳足迹、可再生材料使用情况

等），以及信息来源数据、护照交互数据等6个方面。具体来看，不

同行业、不同产品DPP具有强特异性，一方面要重点考虑具体产品

产业链上的数据主体和数据流转路径，另一方面要统筹兼顾产品生态

设计、绿色低碳制造、高效循环利用等过程的核心信息需求，在制定

流程型制造产品/离散型制造产品、中间产品/终端产品DPP数据模型

时遵循不同思路。

（2）构建DPP数采通路

准确、完整、高效的DPP数据采集技术为产品数字护照数据获

取提供坚实保障。过程来看，DPP数据来源涉及产品全生命周期上下

游各主体、产业链供应链各游段，原材料获取阶段的数据来源包括矿

产开采、冶炼加工、原材料生产等过程，生产制造阶段的数据来源包

括零部件生产、组件生产、产品（中间）生产、产品（终端）生产等

过程，流通阶段的数据来源包括运输、分销、零售等过程，消费阶段

的数据来源包括使用、维护、再使用等过程，末端回收利用、再制造

等过程。对象来看，DPP的数据来源包括产品相关的各类人员、设备、

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

系统等等，数据来源千差万别、壁垒效应明显，数据的异主、异构、

异地是常态。人工填报或是简单的物联设备采集质量风险高、工作量

大、兼容性差，明显无法满足海量产品DPP数据高效高频采集的要

求，需要依托规模化的工业互联网网络提升DPP数据在产品全生命

周期映射和聚合水平。

（3）建设DPP标识体系

构建特定于产品的DPP唯一标识体系是产品数字护照的核心诉

求，这实质上是实体产品与其DPP数据之间建立数字连接的关键过

程（图5）。DPP唯一标识体系的建立，一方面要统筹考虑标识载体

的形态与技术应用，另一方面要重点关注标识解析系统的统一性和互

操作能力。

来源：中国信息通信研究院

图5实体产品与DPP数据之间通过唯一标识体系建立数字连接

标识载体技术应用上，要兼顾经济与产业实际，不影响产品的性

能与安全。作为承载标识编码的物理实体，一旦有形产品不再携带

DPP标识载体，或者DPP标识载体被破坏进而失去可读性，产品与

DPP数据之间的信息纽带就会断裂消失。DPP标识载体可以分为被

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

动、主动两类，被动DPP标识载体成本往往较低，但需通过标识读

写器向标识解析服务器发起解析请求，形态包括条形码、二维码（QR）、

射频识别标签（RFID）、近场通信标签（NFC）、数字水印以及蓝牙

标签等；DPP主动标识载体成本相比较高，可承载编码及其必要的安

全证书、算法和密钥，具备联网通信功能，能够主动向标识解析服务

节点或标识数据应用平台等发起连接，形态包括芯片、通信模组和网

关等。在DPP标识载体技术与应用的选择上，一方面要考虑产品的

价值和生态设计要求，通常价值较大、生态设计水平要求较高的产品

对DPP标识载体的持久性与安全性要求更高（如汽车、个人通信终

端等）；另一方面要稳妥考虑将标识附加到产品上的方式，例如张贴、

蚀刻、内嵌等，这些过程是否会对造成组装公差，是否会对产品本身

的性能和安全带来风险隐患。

标识解析系统设计上，要规范标识编码和解析过程，尽可能提升

互操作水平。DPP标识解析体系可以充分利用工业互联网标识解析系

统平台，将DPP编码规范、数据规范进行有机地结合，以标识为数

据流转的桥梁，牵引DPP数据在行业间、平台间、企业间、系统间流

转。DPP标识解析系统应具备以下特性：编码统一性，规范统一的DPP

编码方式、前后缀规则，保障定位寻址的唯一性；数据统一性，制定

总体层面及面向特定行业产品的DPP元数据、主数据，并以此规范

标识对象的属性值；接口统一性，DPP标识应当与通用的工业互联网

网络基础设施对接，建立公共服务平台对外提供规范API接口的社会

服务；数据多跨性，充分连接产品全生命周期各过程、产业链供应链

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

各游段的数据来源主体，对有关的资源实体与业务实体予以标识标注，

实现跨地域、跨行业、跨企业的DPP信息查询和共享。

2.产品数字护照的管理过程

（1）DPP的发行

产品数字护照的发行过程须关注申请、认证和发行等主要流程。

申请阶段，产品制造商或品牌方是过程主体，根据特定于产品的DPP

数据模板或数据标准发起注册申请，依托标识写入产品相关数据信息

并附加相关认证证书或证明材料，并进一步向授权的DPP注册管理

中心提交。认证阶段，一方面是对DPP数据的完整有效性认证，确

认申请企业是否准确、完整、有效地提供了特定产品的DPP体系化

数据信息；另一方面是对DPP数据的真实合理性认证，确认申请企

业提交DPP数据模板中的全部数据或受关注的关键核心数据（如材

料效率、碳足迹等）是否真实有效，开展DPP数据认证的第三方机

构应根据相关要求制定具体的认证技术规范和实施规则等。发行阶段，

授权的各级DPP注册管理中心是过程主体，规定DPP注册管理办法、

编码规则、数据模板等内容，受理DPP注册申请，审定DPP数据认

证结果，实施DPP注册发行，并将相关注册发行信息同步上级部门。

（2）DPP的存储

产品数字护照的存储须立足可信存证需求，支撑国际互认体制机

制建设。正如人类护照的信息与自身身份的强关联，DPP一旦发行，

也将作为产品在流通过程中的关键身份证明，DPP的存储需要必须保

证相关数据可信存证、不可篡改。区块链技术的去中心化、不可篡改、

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

公开透明等特点，与产品数字护照数据的存储需求天然耦合，是最能

保障DPP安全可信存储的实施路径之一。可以依托区块链基础设施

实现DPP数据的上链存证和多方共识背书，加快突破一批DPP可信

存证配套技术标准，包括但不限于DPP上链智能合约、数据加密方

法、数字指纹（哈希）、分布式存储等，根据产业实际考虑具体的存

证内容和对象，可以是DPP全部数据，也可以是部分关键数据、认

证证书或标识解析地址等。欧盟委员会在2023年3月发布的《2023—

2024年数字欧洲工作计划》将DPP列为专项工作之一，强调DPP将

与欧洲区块链服务基础设施（EuropeanBlockchainServices

Infrastructure，EBSI）的分布式账本技术的耦合适配。“星火·链网”等

我国自主可控区块链基础设施已经启动建设，可以此为基础探索与

EBSI对接机制，在保障数据安全的基础上拓展中欧互认路径。

（3）DPP的核验

产品数字护照的核验须统筹兼顾身份认证、访问控制，以及安全

准确、时间敏感。如同个人在海关核验护照信息、在酒店核验身份证

信息一样，DPP的核验通常是其最主要的应用场景。一方面，从核验

的对象来看，由于DPP数据涵盖产品全生命周期的特性数据，系统

性强、敏感度高，必须保障不同对象在核验DPP时的身份认证和访

问控制。按照权限的从高到低，包括但不限于向厂商及其供应链内部

开放的动态信息、向主管部门开放的监管与合规信息、向售后支持或

回收人员开放的产品维护信息，以及向社会公众开放的公开信息。另

一方面，从核验的过程来看，由于各类产品数量种类丰繁且往往批量

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

过检，核验过程对实时性、准确性、可靠性要求很高，必须保障核验

过程的安全准确和时间敏感。合理设计的DPP可验证凭证（DPP

VerifiableCredentials，DPP-VCs）对于保障核验过程至关重要，可以

结合具体情况考虑去中心化的数字身份解决方案，或是中心化的

PKI/CA服务适配情况。

（4）DPP的应用监管

产品数字护照的应用监管需要同时考虑与现有基础设施的耦合，

以及与地方特点、行业特性的适配。原则上，DPP的主要应用监管相

关方包括但不限于主管部门、发证机构、持证机构、验证主体以及第

三方数据认证机构等。一个全面高效的DPP应用监管体系包含的主

要因素包括但不限于DPP数字基础设施、DPP公共服务平台、面向

监管需求的DPP应用系统，以及面向特定行业、产品的DPP应用软

件等。重点聚焦产品数字护照“唯一识别、高效汇聚”“可信存证、安

全交互”两大核心需求，DPP的应用监管体系的设计上可依托标识解

析网络的提供产品数字护照的标识分配和数据查询能力，依托星

火·链网基础设施提供产品数字护照的身份存证和跨境认证能力，分

层级建设DPP注册管理中心，搭建DPP公共服务平台，研究制定相

关行业标准、数据模型、管理规范等，进一步开展面向电池、纺织品、

钢铁、电子产品等具体行业的注册管理机构建设，推进行业试点示范。

（三）产品数字护照实施技术

1.产品数字护照实施技术体系总图

产品数字护照实施技术体系是支撑其功能实现、应用落地的整体

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

技术结构，作为综合性的系统工程，需要将各类单一技术联系起来构

建成相互关联、各有侧重的创新技术体系，在此基础上进一步考虑功

能实现或系统建设所需重点技术集合。以工业互联网标识解析、区块

链为代表的新一代信息技术与基础设施快速发展，支撑实现产品数字

护照的能力内涵和作用效能。

来源：中国信息通信研究院

图6产品数字护照实施技术体系

产品数字护照的实施的核心是通过更大范围、更深层次的数字连

接实现对产业链供应链的绿色高质量全面感知，其技术体系由DPP传

输、DPP安全两方面基础技术，以及DPP生成、DPP管理、DPP应用三

方面业务技术组成（图6）。

基础技术构建了产品数字护照数据高效安全的传输系统。以5G、

WiFi为代表的通信技术，提供更可靠、快捷、灵活的产品数字护照数

据传输能力；以加密算法、身份认证、访问控制、隐私保护等为代表

的安全技术，提供更稳固、可控、柔性的产品数字护照信息安全保障。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

业务技术勾勒了产品数字护照业务合理有效的运行框架。DPP生

成技术中，数据模型、元数据、数据空间等保障统一、兼容、标准化

的产品数字护照数字模板和生成规则；传感、测量、识读、资产管理

壳等技术为产品数字护照打造快速精准的数据采集路径；标识载体、

标识编码、标识解析等技术为产品数字护照打造唯一标识关联寻址方

法。DPP管理技术中，数据认证、合格评定分别保证产品数字护照数

据质量与数据真实，电子印章、可信存证分别保证产品数字护照的有

效授权与不可篡改；集中式存储、云存储、分布式存储与边缘存储互

相结合为产品数字护照提供更低成本、更高效率的存储能力；数字身

份与防伪技术为产品数字护照打造安全、高效、敏感的核验能力。DPP

应用技术中，公共服务平台、注册管理中心的建设实现产品数字护照

全面互联和广泛应用的闭环优化；跨境贸易对接、产品质量追溯、ESG

数据治理等创造产品数字护照的泛在使用场景。

2.产品数字护照实施重点技术发展概述

产品数字护照实施技术体系要支撑其建设实施解决“在哪做”“做

什么”“怎么做”的问题，其核心在于推动重点技术前瞻性、率先性

融入产品数字护照的建设实施中，进而带动发挥整体技术体系的赋能

作用。随着新一代信息技术自身发展和面向产业实际的二次开发，标

识解析、区块链、标识载体、资产管理壳、分布式存储以及数字身份

等将成为产品数字护照后续发展的关键技术与组成内容。

（1）标识解析技术

工业互联网标识解析是工业互联网网络体系的重要组成部分，是

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

支撑工业互联网互联互通的神经枢纽。工业互联网标识解析由标识编

码、标识载体、标识解析系统、标识数据服务等部分组成。标识编码

能够唯一识别物料、机器、产品等物理资源和工序、软件、模型、数

据等虚拟资源的身份符号，类似于“身份证”。标识编码通常存储在标

识载体中，包括主动标识载体和被动标识载体。标识解析系统能够根

据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统，对物理对象

和虚拟对象进行唯一性的逻辑定位和信息查询，是实现全球供应链系

统和企业生产系统精准对接、产品全生命周期管理和智能化服务的前

提和基础。标识数据服务，能够借助标识编码资源和标识解析系统开

展工业标识数据管理和跨企业、跨行业、跨地区、跨国家的数据共享

共用。

工业互联网标识解析发展近年来取得卓越成效。一方面，关键核

心技术不断突破。随着我国工业互联网融合应用不断走深向实，标识

解析在制造业研发设计、生产制造、运营管理等各个环节的延伸赋能

也日益凸显。基础软硬件服务性能大幅提升，面向大规模、广覆盖的

标识服务安全连接能力不断增强；主动标识载体原型机初步研发完成，

为现场级复杂环境下的可信实时数据采集提供创新技术手段；标识数

据参考模型行业实践不断积累，为产业级异主异地异构数据的互操作

提供重要标准依据。另一方面，核心基础设施逐渐完备。经过几年的

节点建设，标识解析基础设施已初具规模（图7），北京、上海、广

州、武汉、重庆五大国家顶级节点稳定运行，超过300个二级节点上

线运行，接入的企业节点数量超过40万家，覆盖34个行业，标识解

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

析服务覆盖范围大幅提升。

来源：中国信息通信研究院

图7工业互联网标识解析体系示意图

标识解析技术提供的关键的数据管理和标识化工具，使产品的数

据更易于捕获、管理、存储和分享，可为DPP提供强大的数据支持。

在采集方面，支持数字产品相关信息的数据采集，产品的标识编码可

以与传感器技术结合，实时采集产品的状态和性能数据，这些数据可

用于产品质量监控、产品追踪和供应链管理。在管理方面，标识编码

赋予每个数字产品唯一标识，这一标识不仅包括产品的基本信息，还

能够关联到制造商、供应链、生产批次等关键信息，有助于实现DPP

理解和管理产品的全生命周期数据需求。在发行和存储方面，被标识

和编码产品信息可以被发行和注册到DPP系统中，产品信息实现全

球范围内的相关方访问，有助于确保数据的安全存储和可信追溯。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

（2）区块链技术

区块链（Blockchain）技术是将数据以区块的形式存储，每个区

块包含了一定数量的交易记录，同时链接前一区块的哈希值，构成不

断增长的链条。建立一个去中心化的、不可篡改的数据存储系统（图

8）。区块链的运作依赖于共识算法，例如工作量证明（ProofofWork，

PoW）和权益证明（ProofofStake，PoS），以确保网络中的所有节点

就交易的合法性达成一致意见，以保证数据的安全与可信度。此外，

区块链支持智能合约自动根据预定条件执行交易或操作，无需中介，

从而提高了效率和可靠性。在产品数字护照领域，区块链可以增强产

品数据的可信度，允许多方共同验证产品数据的真实性和来源，进而

实现全面、精准追溯，有助于识别和解决产品质量与环境问题。

区块链基础设施的发展正朝着提高性能、实现跨链互操作性以及

增强隐私和安全性等多个方向取得积极进展。一是区块链正持续进行

扩容和性能优化，一些区块链项目采用PoS等新的高效共识算法，以

提高网络的扩展性和性能，如闪电网络和Rollups的Layer2解决方

案被广泛用以实现更高的吞吐量和更低的交易费用。二是跨链互操作

性，区块链生态系统越来越多样化，不同的区块链网络和项目之间需

要实现互操作性，以促进价值和数据的无缝流动。三是隐私安全性的

增强，零知识证明和同态加密可以确保用户的个人信息和交易细节得

到保护。同时，区块链安全性方面的研究也在不断进行，提升潜在的

攻击和漏洞防护水平。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

来源：中国信息通信研究院整理

图8区块链技术示意图

区块链技术可以为DPP提供数据安全、可信度、追溯性和合规

性等多重支撑，有助于改善产品质量数据管理水平、提升消费者信任

度和行业监管效率。一是区块链提供分布式的、不可篡改的数据存储

方式，每个区块链上的交易可以包含产品信息、制造商、供应链等相

关数据，确保DPP信息的全面性和可追溯性。二是区块链可以生成

唯一的标识符，如哈希值或数字签名，以确保DPP的真实性和防止

伪造，标识符可以在区块链上进行验证，核验DPP的来源和合法性。

三是区块链的智能合约功能可以自动执行DPP监管规定，例如产品

安全、质量或碳足迹等ESG要求，如果未达到规定标准，智能合约

可以触发警报或禁止DPP流通。

（3）标识载体技术

标识载体是指承载标识编码资源的标签，根据标识载体是否能够

主动与标识数据读写设备、标识解析服务节点、标识数据应用平台等

发生通信交互，可以分为被动标识载体、主动标识载体两类。

被动标识载体，一般附着在工业设备或者产品的表面以方便读卡

器读取。在工业互联网中，被动标识载体一般只承载工业互联网标识

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

编码，而远程网络连接能力缺乏（某些被动标识载体，如RFID、NFC，

只具备短距离网络连接能力），需要依赖标识读写器才能向标识解析

服务器发起标识解析请求。如图9所示，常见的被动标识载体有一维

条形码、二维条形码、RFID、NFC等，其主要特征包括：一般附着

在工业设备/耗材表面，标识信息易读取、易复制，但也容易被盗用和

误用；网络连接能力有限，需要借助读写器向标识解析服务器发起标

识解析请求；安全能力较弱，缺乏证书、算法和密钥等所需的必要安

全能力（如安全存储区）；经济成本低，适用于承载低价值、数量大

的工业单品标识。

来源：《工业互联网标识解析主动标识载体白皮书》

图9常见被动标识载体及其读写设备

主动标识载体，一般可以嵌入在工业设备的内部，承载工业互联

网标识编码及其必要的安全证书、算法和密钥，具备联网通信功能，

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

能够主动向标识解析服务节点或标识数据应用平台等发起连接，而无

需借助标识读写设备来触发。如图10所示，UICC、通信模组、MCU

等都是主动标识载体的例子，其主要特征有：嵌入设备或产品内部，

不容易被盗取或者误安装；具备网络连接能力，能够主动向标识解析

服务器发起标识解析请求，支持被其承载的标识及其相关信息的远程

增删改查；除了承载标识符，还具有安全区域存储必要的证书、算法

和密钥，能够提供标识符及其相关数据的加密传输、能够支持接入认

证等可信相关功能。

UICC卡模组终端

MCU

来源：《工业互联网标识解析主动标识载体白皮书》

图10常见主动标识载体

DPP旨在建立整个产品生命周期中质量、安全与ESG等方面数

字记录，监管方、供应链上下游、消费者在内的相关方都可以根据自

身权限查询该类信息，从而更好理解产品和与其生态设计水平。标识

载体是特定产品与其DPP信息之间数据连接的物理形态，因此如何

通过标识载体识读DPP信息至关重要。一种是通过在产品上粘贴DPP

被动标识载体，如二维码头，通过扫码、解析获取既有DPP信息和

数据；另一种为采用主动标识载体，如在产品中嵌入安全芯片，以主

动读取方式实时采集DPP信息和数据，以追踪各种消费品中使用的

组件和原材料的来源，更精细地实现对行业产品全生命周期的数字化

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

管理。

（4）资产管理壳技术

资产管理壳（AssetAdministrationShell，AAS）是一个资产的数

字表示，用于全面描述特定资产的各种信息和功能（图11），其主要

要素包括以下几个方面：一是子模型组成，AAS由多个子模型组成，

每个子模型描述了资产的不同方面，如特征、属性、状态、能力等，

这些子模型协同工作，提供对资产的全面描述。二是跨领域连接，AAS

允许使用不同的通信渠道和协作方式来建立联系，实现资产与分布式

数字化场景之间的互联，进而与其他资产、系统或服务进行交互，以

支持更广泛的应用。三是结构化定义，AAS通过元模型和序列化映射

来定义结构，元模型定义了AAS整体结构和组成部分之间的关系，

序列化映射定义了AAS的信息编码和传输方式，这种结构化定义可

保障AAS的互操作性。四是多领域适用性，AAS适用于各种资产管

理，它可以包括与资产的安全性、安装、生命周期管理、性能、节能

环保等相关的描述信息。五是易于定位，用户能够根据特定属性或需

求查找相关资产，从而实现对资产管理壳的高效搜索和发现。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

来源：德国工业4.0平台，中国信息通信研究院整理

图11资产管理壳（AAS）的组成示意图

AAS的概念在工业互联网和智能制造中得到广泛应用。制造业

企业正在将AAS用于数字化生产过程、设备监控、资产维护和生命

周期管理，从而提升效率、降低成本，提高产品质量。在标准制定方

面，目前德国龙头企业依托国际电工委员会（IEC）等机构已经开始

制定与AAS相关的国际标准，围绕AAS和数字孪生的技术融合，以

及在制造业、能源、物流等领域的应用实践开展标准制定和推广。在

生态推进方面，龙头企业围绕资产管理壳平台本身以及在“云-边-端”

侧的各种支持工具和服务打造系列服务，包括AAS的创建、管理、

监控工具，以及AAS相关的应用程序和解决方案，更全面的AAS生

态系统正在产业界逐渐形成。

资产管理壳技术可以对DPP实施过程中的数据标准化和数据规范

化起到关键的支持作用。首先，在总体架构上AAS提供一种统一的

数据模型，包括描述DPP各个方面的标准数据字段，例如产品特性、

参数、状态、制造过程、碳足迹、材料效率等，这种标准化模型可确

保不同厂商的产品信息能够以一致的方式进行表示，减少了数据的混

淆和不一致性，促进不同产品的数据能够在供应链中无缝共享和协作。

其次，在具体实施上AAS可以使用元模型和序列化映射来定义DPP

的结构，这为数据规范化提供了基准框架，进而保障DPP数据的一

致性和格式的标准化。例如，不同产品、行业和应用场景中，可以使

用相同的元模型和序列化规范来定义其DPP的结构，从而确保其数

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

据以相同的方式进行组织和存储，系统性增强DPP的通用性与可扩

展性。

（5）分布式存储技术

分布式存储是将数据分散存储在多个物理位置或节点上，通过分

布式架构可以提供高可用性、容错性、扩展性和数据冗余，确保数据

安全和可靠（图12）。分布式存储的主要技术内容包括数据分片和分

布、数据冗余和备份、一致性验证与激励网络等。其中，数据分片和

分布将数据切分成小块，分散存储在不同的节点上，系统提高数据的

可用性和性能。数据冗余和备份将数据多次复制到不同的节点上，尽

可能预防单点故障。数据一致性验证确保数据在不同节点之间一致有

效，以防止各个节点数据异常情况。激励网络为存储网络的各参与相

关方提供动力和奖励，驱动和确保系统的有效运作和可持续发展。

数据安全可信需求日益增长，分布式存储技术正积极拥抱去中心

化模式。一是分布式存储生态持续扩大，利用数据分片技术降低参与

分布式存储的用户门槛，吸引更多的参与者，促进形成更广泛的分布

式网络，提高可用性、降低数据存储成本。二是存储激励机制不断优

化，分布式存储技术与区块链的高度契合，共同为管理奖励、节点信

誉、访问控制和安全性提供保障，进而提高整个分布式存储网络的可

信度和持续性。三是加密和隐私保护措施不断增加，分布式存储网络

依托零知识证明、同态加密等技术，充分保障数据在存储传输过程中

的安全性和隐私性。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

来源：中国信息通信研究院整理

图12分布式存储技术示意图

分布式存储技术可为DPP的海量产品数据提供稳定、可靠和高度

安全的数据存储基础，支持DPP系统的可行性和高效性，同时确保

产品信息的安全、持久和可追溯性。一方面，DPP涉及的产品信息、

制造信息、ESG、供应链记录等数据可以分散存储在多个节点上，降

低单点故障引起的全局风险。另一方面，DPP在实施过程中通常需要

将对应的信息分发给不同的参与者，如制造商、供应商、零售商和消

费者等，分布式存储技术可支持多地点、多主体数据存储，实现快速

数据分发，并确保数据传输和存储的高效性。此外，分布式存储支持

可支持在分布式存储网络中对DPP的唯一标识符（如ID、哈希值或

数字签名）进行验证，提升DPP的真实性、合法性保障水平。

（6）数字身份技术

数字身份包括分布式标识、可验证凭证和公钥基础设施，可以实

现数据的安全、可控流转（图13）。分布式标识（DecentralizedIdentifier，

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

DID）是一种去中心化可验证数字标识符，用来代表人、机、物等物

理实体或虚拟实体对象，不需要中央注册机构即可实现全球唯一性。

可验证凭证（VerifiableCredential，VC）是发证方使用自己的签名给

目标对象的某些属性做背书而签发的描述性凭证，提供一种规范来描

述实体所具有的某些属性，实现基于证据的信任传递。分布式公钥基

础设施采用区块链作为底层支撑技术，通过加密算法来保护数据的方

式构建分布式、受加密保护的数据库，为分布式标识公钥、分布式标

识元数据文档的存储及属性凭证的验证提供可信来源。

来源：中国信息通信研究院整理

图13数字身份整体架构

数字身份相关技术和产业正加速构建。在标准方面，万维网联盟

（W3C）等多个标准化组织及开源社区都在积极开展数字身份标识相

关技术的标准化研制工作。依照W3C推动的分布式标识符和可验证

凭证规范，全球各国的企业和研究机构已经注册提交了超过103种不

同的技术实现方案。在生态方面，去中心化身份基金会（DIF）、重

启可信网络工作组（RWOT）、结构化信息标准促进组织（OASIS）

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

等产业联盟不断探索配套工具设施的实现方法，完善数字身份产业生

态要素。在应用方面，技术创新型企业都在积极探索数字身份的软件

开发与应用试验，应用涉及产品追溯、学历认证、供应链金融等。

DPP等全生命周期产品数据流转的过程是数字身份重要应用领

域。以DPP中最主要的ESG数据之一——产品碳足迹为例，该过程

涉及产品的整个生命周期，包括从原材料的开采、制造、运输、分销、

使用到最终废弃阶段所产生的温室气体排放量，数据多源异构、数据

敏感度高，导致碳数据汇聚困难。借助区块链、分布式标识、可验证

凭证以及隐私计算等技术，可以在不暴露供应链信息的前提下，实现

碳足迹沿供应链可信流转（图14）。当前，针对欧盟碳边境调节机制

等对中国出口欧盟产品带来的潜在需求，西门子中国依托“星火·链

网”，打造了一套基于区块链、分布式数字身份、可验证凭证等技术

的产品碳足迹追溯平台，可以在不暴露供应链信息情况下，实现碳数

据可信流转和验证。

来源：中国信息通信研究院整理

图14数字身份与可验证凭证在产品碳足迹中的业务流程示意图

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

四、重点行业产品数字护照应用探索

（一）新能源成国际热点赛道，电池护照打造领航先驱

1.行业背景

一方面，我国电池产业发展态势良好，在国际市场占据主导地位。

在碳达峰碳中和背景下，新能源赛道成为国际国内热点。全球动力电

池产业呈现迅速增长态势，麦肯锡预测，锂离子电池的需求预计将以

每年33%的速度增长，到2030年将达到4700GWh左右；与此同时，

锂离子电池价值链将提供超过4000亿美元的收入机会；到2030年，

全球总共需要建造至少120到150家新的电池工厂。我国锂电池总需

求在2025年、2030年的全球占比将分别达到45%和40%，国内企业

竞争力明显，宁德时代占据全球1/3以上市场份额且市占率保持相对

稳定，“一超多强”局面已经形成。

另一方面，我国电池产业面临数据基础欠完善问题，“电池护照”

等数据导向的海外壁垒逐步加剧。电池产业链分散度较高，涵盖多个

环节，包括材料供应、生产制造、整车应用等，各个环节使用的数据

标准和收集方法不一致，导致数据分散和难以整合。电池制造商和企

业出于商业敏感性的考虑，即便是面向政府监管系统仍然存在安全担

忧和保留意见，产业链数据安全开放水平较低。以欧盟为主的中国电

池出口国家，正加速谋划以数据导向的绿色贸易壁垒，意图逆转电池

产品出口逆差、保护本土企业和实现产业回流。

电池成为欧盟首个强制执行DPP管理要求的行业。2023年8月，

新的《欧盟电池和废电池法规》正式生效，要求自2027年2月起，

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

在欧盟流通和交易的要求容量超过2kWh的可充电工业电池、LMT

电池和EV电池必须提供电池护照。鉴此，我国电池行业必须抓紧时

间窗口做好应对准备。

2.产业分析

我国动力电池产业链完整且具有先发优势，动力电池出货量位居

全球首位。就动力电池行业全产业链而言，可以从上至下分为能源金

属生产、电池材料生产、电池及电池系统生产、整车应用，以及回收

利用等内容（图15）。能源金属的生产主要涉及锂、镍、钴、锰、铝

等矿产资源的加工制造，形成符合电池生产要求的原材料。电池材料

生产主要涉及正极、负极、电解液、锂电铜箔、隔膜等典型中间材料

的生产制造。电池及电池系统的生产主要涉及将电池材料生产为电芯、

将电芯集成为模组，并进一步开发形成动力电池系统等。整车应用是

将动力电池与电池组适配应用在新能源汽车并销售的过程。电池回收

利用涉及报废机动车回收拆解、动力电池梯次利用、动力电池再生利

用等。就电池DPP运行而言，动力电池及系统制造商是主要数据来

源和相关方，出口需求旺盛，具备产业链承上启下、推动电池生命周

期数据管理的潜力。

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产品数字护照（DPP）技术发展报告（2023年）

来源：中国信息通信研究院整理

图15动力电池产