在2021年全國(guó)兩會(huì)上，我國(guó)明確提出“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的“雙碳”發(fā)展目標(biāo)，并將其寫入政府工作報(bào)告。但作為以煤炭為主、化石能源占比較大的發(fā)展中大國(guó)，達(dá)成“雙碳”目標(biāo)，任務(wù)艱巨。而中國(guó)汽車行業(yè)能否如期甚至提前完成減碳任務(wù)，對(duì)于這一目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。
事實(shí)上，破局“雙碳”如今已成為汽車行業(yè)的頭等大事之一。近日，由中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)乘用車動(dòng)力總成專業(yè)委員會(huì)（SCP）、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)分會(huì)（APS）指導(dǎo)的“2022車用動(dòng)力系統(tǒng)國(guó)際高峰論壇”以數(shù)字連線云直播的形式舉辦。在此次論壇中，眾多車界大佬就重點(diǎn)圍繞“破局雙碳”進(jìn)行了分享與探討，給出了一些重要思路與見(jiàn)解。
2022車用動(dòng)力系統(tǒng)國(guó)際高峰論壇以云直播形式舉辦；
圖片來(lái)源：論壇主辦方
相較于燃油車，電動(dòng)車約可減少42%的碳排放
純電動(dòng)車并非零排放，這在業(yè)內(nèi)早已是不爭(zhēng)的事實(shí)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，盡管純電動(dòng)車在運(yùn)行環(huán)節(jié)是零排放，但電池材料提取、加工等環(huán)節(jié)則會(huì)產(chǎn)生碳排放。
那么，電動(dòng)車和燃油車，究竟誰(shuí)的碳排放更高？又相差多少？
在此次論壇上，哈爾濱理工大學(xué)頭雁教授、汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程研究中心首席科學(xué)家、精進(jìn)電動(dòng)創(chuàng)始人蔡蔚分享的一組研究數(shù)據(jù)顯示，按照我國(guó)現(xiàn)在71%的煤發(fā)電比例來(lái)進(jìn)行計(jì)算，相比于開燃油車，開電動(dòng)車可減少約42%的碳排放。
電動(dòng)車與燃油車碳排放情況對(duì)比；
圖片來(lái)源：蔡蔚演講ppt
其公布的研究中主要展示了油耗6.31L/100km的A級(jí)燃油車從油井到車輪以及電耗14kWh/100km的A級(jí)電動(dòng)車從發(fā)電廠到車輪的碳排放的情況。
研究數(shù)據(jù)顯示，從油井采取原油一直到油箱，包括煉油、運(yùn)輸?shù)仍趦?nèi)的過(guò)程中，碳排放為0.2kg/L。因此對(duì)于油耗6.31L/100km的A級(jí)燃油車來(lái)說(shuō)，行駛100km的碳排放是1.262kg，行駛10000km的碳排放是126.2kg，也即0.1262t。這并不包括開車過(guò)程也即從油箱到車輪的碳排放。根據(jù)數(shù)據(jù)，開車過(guò)程的碳排放為150g/1km，那么開車10000km的碳排放就是1.5t。
綜合以上數(shù)據(jù)，該燃油車行駛10000km的碳排放總量是1.626t。
不同于燃油車，電動(dòng)車最主要的是發(fā)電環(huán)節(jié)的碳排放，同時(shí)由于輸電以及充電環(huán)節(jié)也耗電，此項(xiàng)研究把整個(gè)前端部分所消耗的電折合到電廠發(fā)電去計(jì)算其碳排放量。（注：這里并不包含電池生產(chǎn)的碳排放）
研究顯示，按照平均水平來(lái)算，一般的熱（煤）電廠，每發(fā)1kWh的電，也即一度電，碳排放大概是0.68-0.96kg。按照我國(guó)2020年71%的煤電比例，其得出結(jié)果是，從煤井到發(fā)電，到充電樁，再到電池這段過(guò)程，每消耗1kWh，大概要排放0.56-0.80kg二氧化碳，平均值是0.68kg。那么對(duì)于電耗14kWh/100km的A級(jí)電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，每開1萬(wàn)公里碳排放為952kg。
由于開車過(guò)程中碳排放為零，因此該電動(dòng)車行駛10000km的碳排放總量是952kg，也即0.95t。
“對(duì)以上兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，我們可以發(fā)現(xiàn)，相較燃油車，電動(dòng)車可減少大約42%的碳排放。由此我們也可以得出，如果開10萬(wàn)公里，電動(dòng)車可減少碳排放0.676t，如果開15萬(wàn)公里，可以減少10.14t，如果開30萬(wàn)公里，則可以減少20.28t。”蔡蔚在演講中如此介紹道。
電動(dòng)車與燃油車碳排放情況對(duì)比；
圖片來(lái)源：蔡蔚演講ppt
電氣化技術(shù)走向面臨變數(shù)，混動(dòng)權(quán)重會(huì)有所提高
通過(guò)上述研究結(jié)果可見(jiàn)，電動(dòng)車可助力“雙碳”目標(biāo)達(dá)成。不過(guò)在“雙碳”重任之下，顯然不能僅靠電動(dòng)車。如今，吉利、比亞迪等越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)車企開始大力布局混動(dòng)技術(shù)就是個(gè)很好的證明。
此次論壇上，吉利汽車集團(tuán)高級(jí)副總裁、乘用車動(dòng)力總成專業(yè)委員會(huì)（SCP）理事長(zhǎng)、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)分會(huì)（APS）主任委員王瑞平就表示，企業(yè)的轉(zhuǎn)型之路應(yīng)該是混動(dòng)、電動(dòng)并舉，向電氣化的全面轉(zhuǎn)型。
她還提到，中國(guó)市場(chǎng)電氣化技術(shù)走向面臨變數(shù)，在新的變數(shù)下，混合動(dòng)力市場(chǎng)權(quán)重會(huì)有所提高。
業(yè)界周知，如今原材料上漲形勢(shì)嚴(yán)峻。Wind數(shù)據(jù)顯示，3月17日電池級(jí)碳酸鋰市場(chǎng)綜合報(bào)價(jià)在48萬(wàn)元/噸至52.2萬(wàn)元/噸，而去年初碳酸鋰價(jià)格僅為5萬(wàn)元/噸。與此同時(shí)，鈷價(jià)也從去年初不到30萬(wàn)元/噸上漲至56.8萬(wàn)元/噸，漲了近一倍。此外，受俄烏沖突等因素影響，鎳價(jià)格出現(xiàn)猛漲，僅硫酸鎳價(jià)格變化就使得三元材料價(jià)格每噸上漲16-25萬(wàn)元。
鋰漲價(jià)情況；圖片來(lái)源：王瑞平演講ppt
王瑞平在演講中指出，從大環(huán)境來(lái)看，去年開始的電池原材料迅速上漲打斷了持續(xù)多年的新能源成本下降趨勢(shì)，觸發(fā)動(dòng)力電氣化方案可能改變路徑，趨向“可持續(xù)化降本”的方向。今年，俄烏沖突鎳金屬暴漲，給鋰電池成本雪上加霜，同時(shí)隨著俄烏沖突長(zhǎng)期化油價(jià)出現(xiàn)暴漲，用油成本壓力加大，市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越渴望省油技術(shù)。
而在這一情況之下，混動(dòng)就成了很好的選擇。一方面，原材料漲價(jià)導(dǎo)致電池成本大幅上漲，而混動(dòng)電池成本相對(duì)較低，據(jù)悉混合動(dòng)力的成本僅為BEV動(dòng)力成本的一半或四分之一以下。另一方面，混動(dòng)可以有效的緩解油價(jià)上漲的壓力，據(jù)悉如果混動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)油率達(dá)到40%以上，對(duì)于混動(dòng)用戶來(lái)說(shuō)就意味著油價(jià)下降40%。
電氣化動(dòng)力方案出現(xiàn)分化；
圖片來(lái)源：王瑞平演講ppt
不僅如此，在王瑞平看來(lái)，混動(dòng)在技術(shù)上也有明顯優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼪](méi)有排他性，和燃油技術(shù)以及電動(dòng)技術(shù)的融入性非常高，它具有一種技術(shù)可以適應(yīng)多種領(lǐng)域的屬性，能夠優(yōu)化過(guò)去和推進(jìn)未來(lái)的技術(shù)靈活性，“它既帶動(dòng)了占市場(chǎng)需求大多數(shù)燃油車進(jìn)行升級(jí)減排，也有利于推動(dòng)電動(dòng)技術(shù)發(fā)展?！?/p>
她還指出，在硬件方面，從HEV到BEV，三電基礎(chǔ)技術(shù)，能夠相互帶動(dòng)共享技術(shù)提升。在具體技術(shù)研發(fā)中，只要秉承平臺(tái)化、模塊化的方向，就能夠覆蓋從混動(dòng)到電動(dòng)的全部應(yīng)用。另在軟件方面，混合動(dòng)力的控制系統(tǒng)更是覆蓋專用車和電動(dòng)車的控制模塊，也可以實(shí)現(xiàn)混動(dòng)和純電動(dòng)的技術(shù)共享。
“混動(dòng)是更加符合當(dāng)前能源的實(shí)際狀態(tài)，并且具備市場(chǎng)和環(huán)境雙重需求的、有效的電氣化路徑?！?/strong>王瑞平如此表示。
“雙碳”目標(biāo)下，混動(dòng)生命周期或延長(zhǎng)
不只是王瑞平，在此次論壇上，諸多嘉賓都一致表示了對(duì)混動(dòng)發(fā)展優(yōu)勢(shì)的認(rèn)可。不過(guò)對(duì)于混動(dòng)技術(shù)的生命周期，他們的預(yù)期則不完全一致。
在中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)總工程師、副秘書長(zhǎng)葉盛基看來(lái)，汽車市場(chǎng)對(duì)混動(dòng)的需求很大，伴隨產(chǎn)業(yè)的迭代發(fā)展，混動(dòng)至少在未來(lái)五年之內(nèi)有非常好的發(fā)展空間。
上海交通大學(xué)汽車研究院副院長(zhǎng)，智能網(wǎng)聯(lián)電動(dòng)汽車首席科學(xué)家，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、教授博導(dǎo)殷承良則表示，總體上看，受補(bǔ)貼退坡加上其它一些因素，混動(dòng)在五到八年之內(nèi)會(huì)有一個(gè)上升期，然后平穩(wěn)。
長(zhǎng)安汽車動(dòng)力研究院總經(jīng)理兼英國(guó)研發(fā)中心總經(jīng)理胡鐵剛的看法與之類似。他認(rèn)為，未來(lái)兩到三年應(yīng)該是中國(guó)混合動(dòng)力產(chǎn)品快速的成長(zhǎng)期和發(fā)展期，可能是在2030年前后達(dá)到峰值。“我相信，它的周期肯定不是兩三年、五年或者十年，未來(lái)市場(chǎng)上用戶的選擇應(yīng)該是多元化的，同時(shí)在雙碳戰(zhàn)略要求下，用電動(dòng)化產(chǎn)品替代原來(lái)的燃油車產(chǎn)品，是非常有效的減碳路徑?！?/p>
汽車評(píng)價(jià)研究院院長(zhǎng)李慶文更加看好“雙碳”目標(biāo)下混動(dòng)的發(fā)展。他指出，“雙碳”是比較長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo)的過(guò)程還會(huì)有很多不確定性，除了產(chǎn)品和技術(shù)之外，還受經(jīng)濟(jì)、政治等方面因素的影響?！霸谟谐墒旒夹g(shù)，并且這個(gè)技術(shù)又有比較顯著降碳性能的基礎(chǔ)上，我們要把混動(dòng)技術(shù)的生命周期看得更長(zhǎng)一些，對(duì)它對(duì)于實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的戰(zhàn)略意義認(rèn)識(shí)得更高一些?！?/p>
基于此，他認(rèn)為，在“雙碳”目標(biāo)下，混動(dòng)技術(shù)的生命周期恐怕還要長(zhǎng)一些，“可能要在五年的基礎(chǔ)上乘以2或3。”
當(dāng)然，混動(dòng)所面臨的也不全是有利因素，這自然也給其發(fā)展帶來(lái)了一定的不確定性。殷承良在談?wù)撓嚓P(guān)話題時(shí)就提到，如果后續(xù)國(guó)際或國(guó)內(nèi)大環(huán)境持續(xù)變化，比如油和氣漲到一定程度，結(jié)論可能會(huì)完全不一樣?！艾F(xiàn)在國(guó)內(nèi)油價(jià)已經(jīng)漲得很高，這是有利于混合動(dòng)力產(chǎn)品迅速往上走的，但是當(dāng)它漲到一定程度的時(shí)候，甚至連混動(dòng)的油價(jià)都已經(jīng)受不了的時(shí)候，也有可能會(huì)出現(xiàn)下降期。”
促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，綠色甲醇扮演重要角色
上文提到，我國(guó)煤發(fā)電比例仍然很高，在這一情況之下，電動(dòng)車碳排放雖低于燃油車，但卻并非零排放。這就意味著，實(shí)現(xiàn)碳中和，能源轉(zhuǎn)型意義重大。
在此次論壇的演講中，中國(guó)工程院院士、講席教授，上海交通大學(xué)智慧能源創(chuàng)新學(xué)院院長(zhǎng)黃震就著重強(qiáng)調(diào)了能源變革的重要性，并提出要大力推動(dòng)電力的零碳化及燃料的零碳化。
在這一思路之下，綠色甲醇被認(rèn)為是促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型與安全的一大路徑。
資料顯示，綠色甲醇是利用廉價(jià)的風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源制造綠氫和綠氧，并以城市垃圾、生物質(zhì)能、煤炭等含碳物質(zhì)作為碳源，采用我國(guó)自主研發(fā)的工藝制備而成。目前我國(guó)的甲醇制備技術(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)、風(fēng)電發(fā)電技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，液體燃料的基礎(chǔ)設(shè)施在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)完善，這些為綠色甲醇的生產(chǎn)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)、清潔能源研究院院長(zhǎng)劉科在演講中明確表示，基于可再生能源的綠色甲醇低碳能源系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)的碳中和路徑。
液體是最佳的能源載體；
圖片來(lái)源：劉科演講ppt
他指出，液體是最佳的能源載體。具體來(lái)看，液體燃料便于管道輸運(yùn)及海運(yùn)，運(yùn)輸成本低廉，船運(yùn)液體燃料，世界任何兩個(gè)碼頭之間運(yùn)費(fèi)不超過(guò)7分錢/升；人類已建成遍布全球各地的液體燃料加注設(shè)施；液體燃料便于長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
他還提到，碳稅來(lái)臨后，綠色甲醇在各方面具有壓倒性優(yōu)勢(shì)。其中原因有三：一、目前綠色甲醇生產(chǎn)成本顯著高于煤制甲醇，受限于規(guī)模小、氫源價(jià)格高、碳源可持續(xù)性低及價(jià)格較高；二、隨著光/風(fēng)電-電解水制氫成本降低，可有效的降低綠色甲醇的生成成本；三、當(dāng)碳稅來(lái)臨時(shí)，綠色甲醇相較于傳統(tǒng)甲醇，可減少60%以上的碳稅。
“今后我們一代綠色甲醇的基礎(chǔ)設(shè)施就可以提供未來(lái)的三代汽車的使用：綠色甲醇燃料使得內(nèi)燃機(jī)更為清潔、高效；插電式綠色甲醇混合動(dòng)力提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力，解決電動(dòng)車充電過(guò)冬問(wèn)題；綠色甲醇為燃料電池車提供更為安全、加注便捷的氫源?！眲⒖平榻B道。
綠色甲醇為三代交通工具賦能；
圖片來(lái)源：劉科演講ppt
此外，他分享的一組數(shù)據(jù)顯示，布局10000座液體燃料、電與氫站點(diǎn)的成本分別為20億美元、830億美元與1.4萬(wàn)億美元，“甲醇?xì)淠芟到y(tǒng)在成本和規(guī)?；矫嬗忻黠@優(yōu)勢(shì)?！?/p>
封面圖來(lái)源：吉利汽車
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