当前,汽车产业的发展进入到一个百年未有的产业重构新时代。汽车已经从“沙发+4个轮子”升级到“一台移动的电脑”“一个移动的储存装置”。汽车“新四化”的发展趋势以及碳达峰、碳中和的宏伟目标为汽车产业的发展提供了新的机遇和新的挑战,同时也为产业发展注入了新的动能。 日前,由中国人才研究会汽车人才专业委员会、在日华人汽车工程师协会、全球汽车精英组织牵头策划并举办的2021第八届全球华人汽车精英联合年会暨“中国拥抱世界”汽车产业创新论坛在上海成功举办。与会嘉宾分享了当前汽车产业关注的话题,现整理刊发,以飨业内。 《面向碳达峰、碳中和目标的汽车产业实施路线图》——中汽中心首席专家/中国汽车战略与政策研究中心副主任刘斌 能源驱动人类文明发展,是工业血液也是经济社会运转的血液。但是随着能源使用的增多,人类活动产生的二氧化碳排放也急剧增多。为了应对二氧化碳排放问题,中国开始落实习近平总书记提出的2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。因此将加快构建碳达峰、碳中和"1+N"政策体系,这当中“1”是总的路线,“N”是八大行业和领域,其中汽车归属在交通领域。 按照直接排放来算,即汽车作为运输工具在使用过程中产生的直接碳排放,每燃烧一升汽油会产生2.37公斤二氧化碳排放。去年,中国销售了1900万辆的燃油乘用车,百公里平均油耗是6.31L,按照二氧化碳折算,跑一公里会释放150克二氧化碳。一辆车跑1万公里,它的碳排放就是1.5吨。中国一共有2.8亿辆车,是否就是2.8亿乘上1.5吨就是汽车的碳排放呢?并非如此。因为2.8亿辆车当中有1.4亿辆车是乘用车,车龄不同,油耗或者说碳排放也并不一样。同时2.4亿辆当中还有约0.5%是出租车,年均行驶里程相当于7-8辆的私家车。由此计算出乘用车碳排放是一年4亿吨。 另外商用车有3000万辆,虽然少,但是组成部分非常复杂。其中88%是商用货车,当中有1/4是重型货车,虽然量少,但却是碳排放大户;12%是商用客车,包括公交客车、道路运输客车、轻型车和中型车,年行驶里程大概是1.8万公里-6万公里。经过计算,商用车碳排放约6亿吨。 商用车组成 因此,汽车加起来总排放在10亿吨左右。 国家统计局和国家发改委提出,任何单位和部门是没有权限发布各行业碳排放的状况的。这里有一个数据,不同研究机构算的汽车碳排放大概都在7亿-10亿吨左右,根据成品油消费税收的数据反推,汽车消耗成品油产生的碳排放是6.6亿吨,其中60%碳排放是商用车产生的,乘用车产生40%左右的碳排放。也就是说商用车虽然少,但是碳排放比较高。 除了现在保有汽车运行带来的碳排放之外,中国每年还生产2500万辆新车,生产一辆车大概会产生550公斤的碳排放,一年2000万辆乘用车就会有1000万吨的二氧化碳排放,再加上500万辆的商用车的碳排放,一共是0.15亿吨。这一数据只是算的整车厂,还不包括零部件企业。 汽车产生的碳排放:90%来自于在用车行驶,10%来自于新车制造生产。由此,得出以下结论: 结论1:燃油汽车保有量决定了直接碳排放。中国现在汽车保有量为2.8亿辆,交通运输部认为未来将达到3.5亿辆。如果按大多数研究机构汽车千人保有量预测,美国数据是800辆,日本和欧洲是500辆,中国是200辆,按照千人保有量计算,330辆是中国的峰值,正好是一个家庭一辆车,这种情况下中国未来汽车保有量峰值达到4.8亿辆。如果按中国的道路资源可以容纳多少汽车计算,参照天津汽车道路资源匹配车辆的情况,按照中国80%的城镇化率来计算的话,汽车保有量高的峰值是5.6亿辆。在这两种保有量的情况下,汽车的碳排放未来会怎么演进? 每种保有量情况下都有低政策、中政策、强政策的区别。低政策是按照有政策执行,购置税免征补贴,这是对新能源的优惠,到2022年终止,之后没有新的支持措施;中政策是2023年之后还有一些财税优惠;高政策是还有更多的压制燃油车的高强度的措施。分析6种场景,可以看到汽车碳排放达峰时间和燃油汽车达峰高度正好吻合。因此得出了结论2:燃油汽车保有量达峰时间决定碳排放达峰时间,这个时间为2028—2031年。在此之后,中国汽车保有量还会继续增长,但是碳排放下降,也就是说中国汽车保有量增长与碳排放脱钩。 第三个结论,碳排放峰值或者说拐点有什么特点?比如说现在是2.8亿辆,到2031年大概是3.7亿辆左右。现在100辆车当中,98%是燃油车;到2031年左右,只有85%是燃油车。也就是说燃油车保有量低于85%,即新能源汽车保有量高于15%,汽车的碳排放达峰,开始往下走了。为此,“人为压峰"对汽车来说必须要做两件事情:需要控制燃油车总量和调结构(提高NEV渗透率)。 第四个结论,中国政府应继续坚持纯电驱动战略,大力推广NEV,同时兼顾节能汽车发展。 第二个问题,深度减碳分析:纯电动汽车真的低碳吗? 前不久,刘科院士的关于碳中和误区及其现实路径指出:第六个误区是认为电动车可以降低碳排放。需要说明的是:如果能源结构不改变,如果电网67%的还是煤电,那电动车是在增加碳排放,而不是减少碳排放。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候,电动车才能算得上清洁能源。 发电环节中,74%如果是火电,我们每发一度电会产生0.61公斤的二氧化碳排放。2020年销售了100万辆纯电动乘用车,百公里电耗12.4度,跑1万公里带来二氧化碳是0.76吨,而获取一升汽油会产生0.3公斤的二氧化碳排放。将这两辆车进行比较,燃油车上游的炼油等等一年跑一万公里会有0.2吨二氧化碳排放,行驶阶段跑一万公里是1.5吨,一年的二氧化碳排放是1.7吨。而对纯电动汽车来说,行驶阶段是0吨,上游是0.76吨,它的碳排放是0.76吨,每年减少0.94吨。这辆车跑15年,那就是14.1吨的碳排放。也就是说,纯电动和燃油汽车相比,考虑燃料周期因素,减碳效果为14.1吨,燃油车碳排放是22.5吨。这是在当前74%是火电的情况下做的数字对比。 关于电动车,再向前分析一步,电池也有一定的碳排放。我们做一辆车用动力电池时,每发一度电是95公斤的二氧化碳排放。这95公斤的二氧化碳排放构程中,大概是15公斤是宁德时代这样的电池厂商产生的,还有上游在刚果(金)等地大概有80公斤的二氧化碳排放。去年100万辆纯电动车平均带电量是46度电,这样电池会增加4.4吨的二氧化碳排放。因为我们的电池生产,增加了4.4吨二氧化碳排放,因此一辆纯电动车和燃油车相比,全生命周期行驶15年,减碳效果为14.1吨-4.4吨,只有9.7吨。 前面针对两类车型,在全生命周期对同样大小的车辆进行对比评价,即丰田 另外,虽然说纯电动的减碳效果是30%多,而HEV、PHEV减碳效果是23%和25%,依然具有良好的效果,那为什么有的地方政府还要禁燃呢?这是站不住脚的。 再看下图,加入了宏光MINI EV,碳排放削减很多,因为该车比较小,用的材料比较少,电池比较小,比秦EV的减碳效果是60%。小型化可以显著降低全生命周期的碳排放。对于同一款PHEV,我们也在关注UF值(纯电行驶里程占行驶里程比例),UF值一般是0.54,也就是说跑一公里其中0.54公里是用电行驶。我们发现稍微提高纯电行驶里程,比如UF为0.9,其减碳效果提升11%。 对丰田来说,可能是一个很遗憾的结论,我们比较乘用车,因找不到轿车,找了SUV做对比。因为制氢不清洁,为此,使得燃料电池汽车在全生命周期难以实现低碳,它要比SUV的汽油车碳排放高20%多,这是对当前燃料电池汽车发展并不友好的结论。但是如果说未来我们的氢全部是清洁化的,绿电制氢的话,燃料电池汽车碳排放可以迅速削减到63.1克。 为此构建了一个面向2060的汽车产业技术路线图。当前98%是燃油汽车,如果继续使用化石能源,就要提高它的能源,要普及更多的HEV,比如说到2035年,一半都是HEV。如果把HEV加一个插头,然后再增加一点电,把它变成了一辆PHEV,这样可以双向都用电行驶,也可以降低碳排放。如果把内燃机去掉,把电池加大,切换为电能驱动,就变成了纯电动,如果把纯电动缩小,加一个燃料电池堆那就是燃料电池汽车。后面的两个汽车在ICEV当中,碳排放就是0,这是碳达峰的技术路线。 为了实现碳中和,还要做更多工作,到2030年如果说普及到1000万辆的纯电动,必须要建充电桩,燃料电池必须要低碳制能,电池生产要降碳。 到2030年左右,汽车碳排放碳达峰;2035年起NEV在新车销售中成为主流,占比50%;2040年起,NEV如有4亿辆保有量,其中50%也就是2亿辆是新能源汽车。在这种情况下,要分阶段实施相关减碳路径。2021年开始要新能源和燃油车节能双轮驱动,2025年前起加速替代,2035年起奔向零碳控总量。这时要关注能源系统重构,政府要关注低碳发展战略,要提升NEV渗透率、加严燃油车能耗(碳排放)、清洁车用能源保障、引导绿色低碳出行、健全循环利用体系、鼓励绿色生产设计、保障政策引导。 那么行业要做的一是电池降本;二是研发产品低碳技术并应用,包括能耗、NEV、轻量化、新材料;三是关注充电等基础设施建设。 以上是一些方向性研究,面向2060或者说2050碳中和,实际上还有一半的技术都在路上,这也就意味着还有很多工作要去做。 产业层面一是要研究低碳(零碳)发展战略、路径、政策;二是要研究产品的技术路线,明确未来新能源、混合动力汽车、燃油汽车等等不同技术路线下的深度减碳清单,并且要对燃料电池汽车是否低碳要进行深入探讨;三是研究减碳成本和效益比较;四是研究充电设施和布局;五是研究车用能源总量和结构;六是研究低碳工业和低碳供应链,甚至还要研究企业碳中和的样本之路。最后会输出六大路线图分别是产品、保有量、能源、交通、基础设施和工业的路线图。 注:本文观点不代表《汽车与配件》立场 在华25年,海拉电子如何续写辉煌? 李尔与欣锐科技成立车载充电机合资公司 碳中和与中国汽车应对之路 链接区域后市场 助力汽修业发展,第90届全国汽配会在济南成功举办 三分钟回顾一周汽车热点 | 第十万辆理想ONE下线,博世扩建晶圆厂 本文来源【汽车与配件】版权归原作者所有 |