汽車產業碳中和，不能一“電”了之！

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年前實現碳中和”,確立我國實現碳中和的戰略性目標之后,新的一輪焦點話題。如何實現“碳中和”目標自然也成為汽車圈內熱議的重點話題。

于汽車行業而言,我國進一步強調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,“電動汽車是實現汽車碳中和的強有力手段”已成為汽車行業的主流觀點。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燃油汽車具有明確的減排優勢

根據《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汽油車具有明顯優勢,如圖1所示。雖然純電動汽車制造階端比傳統汽油車高,但使用階段碳排放卻比傳統汽油車低。

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,根據新能源汽車國家監管平臺數據顯示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碳中和的路徑面臨挑戰。

表1:A級乘用車生命周期各階段碳排放量

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,使用階段體現累積部署量的年度減排量,初步計算結果如表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碳減排是難以實現的,甚至還會增加排放,只是將碳排放從使用階段轉移到了制造階段,因此,汽車產業碳中和,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(假設都是A級車)

注:產量數據來自中國汽車工業協會、《節能與新能源汽車技術路線圖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。經過十多年的努力,中國電力行業的低碳發展已經取得了很大的進步,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%),但我國燃煤發電占比依然超過60%,電力作為工業能源基礎,只有加快推進我國能源結構從以煤炭發電為主向以清潔低碳能源為主的跨越式發展,才能確保純電動實現碳中和的路徑可行性。當然,汽車行業也應看到,電力清潔化需要克服成本、低碳、安全三座大山才能實現清潔化,這必然是一個艱難的過程,汽車行業的碳中和路徑也必須考慮到這個現實情況。

2.汽車供應鏈低碳化轉型,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燃油汽車的使用階段為主變成純電動汽車的生產階段和使用階段各占50%,加快汽車供應鏈低碳轉型至關重要,尤其是動力蓄電池。加快汽車供應鏈低碳化轉型是降低純電動汽車制造階段碳排放的關鍵,節能增效、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.加快發展汽車循環經濟發展,降低純電動汽車制造階段碳排放量。通過加強產品的可重復使用和可修復性、聚焦資源和能源密集型行業下產品的循環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品制造階段碳排放,根據歐盟發布的數據顯示,回收鋼、鋁、塑料能夠降低90%的碳排放。

4.合理設定純電動汽車續航里程,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,企業應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,合理設定純電動汽車續航里程,減少電池用量,既降低成本又減少碳排放。雖然實現這一點并不易,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,提高純電動汽車的年行駛里程。從各方分析的結果看,我國私家車的年行駛里程始終處于下降狀態,根據世界資源研究所的相關研究,我國乘用車平均年行駛里程2015年已降至13000km,如圖2所示。而根據新能源汽車國家監管平臺數據顯示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

中汽數據有限公司踐行央企社會責任,多年來持續開展汽車產品生命周期碳排放研究工作,充分掌握了國外主要發達國家低碳相關標準,建立了完備的研究體系及基礎能力,為支撐汽車產業加快推進碳中和目標,指導企業降低產品碳足跡,做好汽車行業應對氣候變化的謀篇布局,支撐政府制定汽車行業碳中和相關政策標準,助力企業建立生命周期碳中和發展目標并制定應對方案,引領中國汽車產業綠色低碳高質量發展。