汽車產(chǎn)業(yè)碳中和，不能一“電”了之！

2021-03-24 16:37:21 作者：houxianyong

碳中和,2021年全國兩會意料之中的熱點話題,不僅新一年度政府工作報告,而且各界代表、委員也頻頻提及、建言獻策,這也是繼2020年9月22日,習近平主席在聯(lián)合國大會上鄭重宣布“中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”,確立我國實現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略性目標之后,新的一輪焦點話題。如何實現(xiàn)“碳中和”目標自然也成為汽車圈內(nèi)熱議的重點話題。

于汽車行業(yè)而言,我國進一步強調(diào)碳達峰和碳中和的目標,似乎釋放出非常強烈的政策信號,要大幅提高電動汽車的比重,“電動汽車是實現(xiàn)汽車碳中和的強有力手段”已成為汽車行業(yè)的主流觀點。那電動汽車是否能夠肩負起汽車“碳中和”的歷史使命呢?

一、純電動汽車相較于傳統(tǒng)燃油汽車具有明確的減排優(yōu)勢

根據(jù)《中國汽車低碳行動計劃研究報告(2020)》的研究成果,純電動乘用車生命周期碳強度比傳統(tǒng)汽油車低26%(按生命周期15萬km計算),純電動汽車在碳排放方面對傳統(tǒng)汽油車具有明顯優(yōu)勢,如圖1所示。雖然純電動汽車制造階端比傳統(tǒng)汽油車高,但使用階段碳排放卻比傳統(tǒng)汽油車低。

圖1.各種車型的單位行駛生命周期碳排放值比較圖

二、純電動汽車相較于傳統(tǒng)汽油車的碳減排效果有6年左右的滯后期

然而,將汽車生命周期碳排放放在時間的維度上,汽車制造階段是短時間的集中排放,一般不會超過一年,使用階段是長時間的減排過程,一般會持續(xù)10多年,因此可以判斷純電動汽車相較于汽油車的減排效果具有時間滯后性。以產(chǎn)量較高的A級車為例,制造階段純電動汽車比汽油車高5.2tCO2/輛;使用階段,根據(jù)新能源汽車國家監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)顯示2019年私家車月均行駛里程733.8km,我們將純電動汽車的年行駛里程設(shè)定為8806km,純電動汽車年均碳排放為0.8tCO2,汽油車為1.6tCO2,純電動汽車年均減排0.8tCO2/輛年。因此,一輛A級純電動乘用車相較于同級別汽油車,約需要6年才具有碳減排優(yōu)勢,如表1所示。純電動的減排滯后期很有可能導致使用純電動汽車實現(xiàn)碳中和的路徑面臨挑戰(zhàn)。

表1:A級乘用車生命周期各階段碳排放量

	A級汽油乘用車	A級純電動乘用車	差值
制造階段碳排放(tCO2)	6.1	11.3	5.2
使用階段單位行駛里程碳排放(gCO2/km)	187.3	90.9	——
年行駛里程設(shè)定值(km)	8806	8806	——
使用階段年均碳排放(tCO2/年)	1.6	0.8t	0.8

三、純電動汽車(乘用車)的部署需制定合理的增速,否則可能會導致碳排放增加。

我們假設(shè)未來10年部署的純電動乘用車都是A級車,并且逐年增加部署量,新制造純電動車制造階段碳排放一年內(nèi)排放完,在考慮電力碳排放因子與燃料消耗量均逐年降低的情況下,使用階段體現(xiàn)累積部署量的年度減排量,初步計算結(jié)果如表2所示。由表2可以看出,在此種情境下,2030年前通過部署純電動汽車與汽油車相比實現(xiàn)碳減排是難以實現(xiàn)的,甚至還會增加排放,只是將碳排放從使用階段轉(zhuǎn)移到了制造階段,因此,汽車產(chǎn)業(yè)碳中和,我們還需要采取更多措施來共同推進電動化進程。

表2.純電動乘用車部署的減排效果分析(假設(shè)都是A級車)

年份	產(chǎn)量 (萬輛) A	制造階段單車增加量 (tCO2/輛) B	制造階段增加量 (萬tCO2) (A*B)	使用階段減排量 (tCO2/年.輛) C	年度使用階段減排總量 (萬tCO2) (∑(A*C))	年度排放增加量 (萬tCO2) (AB-∑(AC))
2019年	84.3	5.2	439.1	0.8	63.9	375.2
2020年	99.1	5.1	506.0	0.8	141.6	364.5
2021年	171.4	5.0	857.7	0.8	275.9	581.7
2022年	243.8	4.9	1194.3	0.8	467.0	727.3
2023年	316.1	4.8	1515.9	0.8	714.7	801.3
2024年	388.5	4.7	1822.6	0.8	1018.8	803.7
2025年	460.8	4.6	2114.2	0.8	1379.2	735.0
2026年	566.5	4.5	2540.7	0.7	1800.1	740.6
2027年	672.3	4.4	2945.2	0.7	2273.6	671.6
2028年	778.0	4.3	3327.9	0.7	2792.3	535.5
2029年	883.8	4.2	3688.6	0.6	3348.8	339.7
2030年	989.5	4.1	4027.3	0.6	3936.1	91.2

注:產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自中國汽車工業(yè)協(xié)會、《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》

四、如何讓純電動汽車擔負起碳中和的歷史使命?

1.電力清潔化擴大純電汽車使用階段減排效果。經(jīng)過十多年的努力,中國電力行業(yè)的低碳發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進步,單位供電碳排放(克二氧化碳/千瓦時,下同)從2005年的900克左右下降到目前的600克左右(下降約30%),但我國燃煤發(fā)電占比依然超過60%,電力作為工業(yè)能源基礎(chǔ),只有加快推進我國能源結(jié)構(gòu)從以煤炭發(fā)電為主向以清潔低碳能源為主的跨越式發(fā)展,才能確保純電動實現(xiàn)碳中和的路徑可行性。當然,汽車行業(yè)也應(yīng)看到,電力清潔化需要克服成本、低碳、安全三座大山才能實現(xiàn)清潔化,這必然是一個艱難的過程,汽車行業(yè)的碳中和路徑也必須考慮到這個現(xiàn)實情況。

2.汽車供應(yīng)鏈低碳化轉(zhuǎn)型,降低純電動汽車制造階段碳排放量。目前,汽車生命周期碳排放來源從傳統(tǒng)燃油汽車的使用階段為主變成純電動汽車的生產(chǎn)階段和使用階段各占50%,加快汽車供應(yīng)鏈低碳轉(zhuǎn)型至關(guān)重要,尤其是動力蓄電池。加快汽車供應(yīng)鏈低碳化轉(zhuǎn)型是降低純電動汽車制造階段碳排放的關(guān)鍵,節(jié)能增效、加大生物材料/回收材料比例等手段自然不必說,按照煤—天然氣—電—可再生能源進行燃料替代也需要加快推進。

3.加快發(fā)展汽車循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,降低純電動汽車制造階段碳排放量。通過加強產(chǎn)品的可重復(fù)使用和可修復(fù)性、聚焦資源和能源密集型行業(yè)下產(chǎn)品的循環(huán)使用等舉措來提高資源的有效利用,能夠很大程度上降低汽車產(chǎn)品制造階段碳排放,根據(jù)歐盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,回收鋼、鋁、塑料能夠降低90%的碳排放。

4.合理設(shè)定純電動汽車續(xù)航里程,減少動力蓄電池用量。目前,里程焦慮導致純電動汽車的續(xù)航里程在能量密度提升緩慢的背景下依然快速增加,一方面增加的電池用量增加碳排放,另一方更大的車重也導致電耗增加而增加碳排放,進一步延長了純電動汽車相較于汽油車的減排滯后期。從另一角度分析,里程焦慮更多還是對剩余里程不確定性的焦慮,企業(yè)應(yīng)該投入更大資源來提升剩余里程計算的確定性,而不是一味地用長續(xù)航里程來覆蓋里程不確定性的問題。通過提高剩余里程計算的確定性,合理設(shè)定純電動汽車續(xù)航里程,減少電池用量,既降低成本又減少碳排放。雖然實現(xiàn)這一點并不易,但肯定是未來純電動車的重要競爭點之一。

5.推動智能交通建設(shè),提高純電動汽車的年行駛里程。從各方分析的結(jié)果看,我國私家車的年行駛里程始終處于下降狀態(tài),根據(jù)世界資源研究所的相關(guān)研究,我國乘用車平均年行駛里程2015年已降至13000km,如圖2所示。而根據(jù)新能源汽車國家監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)顯示2019年私家車月均行駛里程733.84km,年行駛里程約為8806km。推動交通智能化水平,降低擁堵,提高道路暢通水平,也能夠僅一步凸顯純電動汽車的減排效果。

圖2.中國乘用車單車年均行駛里程

中汽數(shù)據(jù)有限公司踐行央企社會責任,多年來持續(xù)開展汽車產(chǎn)品生命周期碳排放研究工作,充分掌握了國外主要發(fā)達國家低碳相關(guān)標準,建立了完備的研究體系及基礎(chǔ)能力,為支撐汽車產(chǎn)業(yè)加快推進碳中和目標,指導企業(yè)降低產(chǎn)品碳足跡,做好汽車行業(yè)應(yīng)對氣候變化的謀篇布局,支撐政府制定汽車行業(yè)碳中和相關(guān)政策標準,助力企業(yè)建立生命周期碳中和發(fā)展目標并制定應(yīng)對方案,引領(lǐng)中國汽車產(chǎn)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。