文 / 本刊記者 伊萬(wàn)
“碳達(dá)峰、碳中和”的“雙碳目標(biāo)”已經(jīng)成為政府和行業(yè)里的高頻詞匯。2021中國(guó)汽車(chē)論壇“碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下新能源汽車(chē)發(fā)展形勢(shì)”主題論壇上,業(yè)內(nèi)嘉賓對(duì)交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的方式方法進(jìn)行了深入分析。
從全行業(yè)來(lái)看,交通是僅次于電力和工業(yè)的碳排放大頭。按照歐美國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),其碳排放達(dá)到峰值的時(shí)候,交通的排放占到整個(gè)經(jīng)濟(jì)體排放的1/3左右。
世界汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)(FISITA)終身名譽(yù)主席、清華大學(xué)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院院長(zhǎng)趙福全給出了一組數(shù)據(jù),目前中國(guó)汽車(chē)保有量已達(dá)2.87億輛(截至2021年一季度數(shù)據(jù)),而到2050年,根據(jù)其所在團(tuán)隊(duì)的測(cè)算,中國(guó)汽車(chē)保有量將接近5.5億輛。
生態(tài)環(huán)境部機(jī)動(dòng)車(chē)排污監(jiān)控中心教授級(jí)高級(jí)工程師王軍方也給出了一組數(shù)據(jù),1999-2020年中國(guó)汽車(chē)保有量增加16倍,碳排放增加了4倍左右,交通領(lǐng)域的二氧化碳接近12億噸。在這個(gè)結(jié)果中,還有非道路移動(dòng)機(jī)械2.73億噸未納入統(tǒng)計(jì)范疇,小型客車(chē)和重型貨車(chē)排放量占比為39.5%和39.7%。
雖然按照這個(gè)數(shù)據(jù)2030年能夠完成交通領(lǐng)域碳達(dá)峰的目標(biāo),但是距離2060年的碳中和目標(biāo),仍然很遙遠(yuǎn)。
這意味著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)增量替代和存量替換的任務(wù)都異常艱巨。
在趙福全看來(lái),中國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的任務(wù)是非常艱巨的。其挑戰(zhàn)可以歸納為“時(shí)間緊、任務(wù)重”。
時(shí)間緊—中國(guó)從碳達(dá)峰到碳中和的緩沖時(shí)間只有短短30年。而發(fā)達(dá)國(guó)家從碳達(dá)峰到碳中和的間隔大都有50-60年。
任務(wù)重—涉及多領(lǐng)域、多要素的系統(tǒng)工程,“牽一發(fā)而動(dòng)全身”;還需要兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)民生,不能以犧牲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為代價(jià);高碳經(jīng)濟(jì)本身存在局限性和技術(shù)慣性,拋棄原有發(fā)展模式絕非易事。
事情難辦不代表不能辦。
對(duì)于如何減碳,趙福全也給出了應(yīng)對(duì)思路。
具體來(lái)說(shuō),總體分為內(nèi)部聯(lián)動(dòng)和外部配合兩部分。在內(nèi)部聯(lián)動(dòng)方面,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)全生命周期減碳的措施可歸納為:生產(chǎn)減碳、使用減碳、回收減碳和供應(yīng)鏈減碳四個(gè)方面。
趙福全對(duì)這四方面進(jìn)行了具體說(shuō)明。
生產(chǎn)減碳,包括能效提升、工藝創(chuàng)新、燃料/原料替代和綠色能源使用等。
使用減碳,包括節(jié)能增效和提高運(yùn)行效率等,特別是應(yīng)當(dāng)提高低碳/零碳產(chǎn)品的使用強(qiáng)度,以稀釋其生產(chǎn)過(guò)程付出的能耗和排放代價(jià)。在這方面電動(dòng)汽車(chē)搭載的電池量“夠用就好”,并提高車(chē)輛的利用率,就是一個(gè)典型案例。同時(shí)應(yīng)盡可能延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命,過(guò)去主要是為了降低成本,而未來(lái)則是為了減少生產(chǎn)來(lái)降低碳排放。
回收減碳,則包括提升材料的回收與再利用效率、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等。材料的回收與再利用意味著原材料生產(chǎn)的減少,這將有效減少原材料生產(chǎn)從礦產(chǎn)開(kāi)采到加工應(yīng)用全過(guò)程的碳排放。例如動(dòng)力電池的回收與再利用,就會(huì)顯著降低電動(dòng)汽車(chē)整體的碳排放。
此外,還有供應(yīng)鏈減碳,包括材料替換和工藝創(chuàng)新等,前者將從源頭上解決上游產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放問(wèn)題,后者將有效降低零部件生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。
在外部配合方面,趙福全建議實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)、多領(lǐng)域協(xié)同脫碳的措施,主要包括:一是能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,不斷加大清潔能源的比重,通過(guò)應(yīng)用零碳能源支撐汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的全生命周期脫碳;二是交通產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與重新布局,不斷豐富低碳/零碳汽車(chē)產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景,并增加其使用強(qiáng)度、提升其運(yùn)行效率;三是負(fù)碳措施的“查漏補(bǔ)缺”,即通過(guò)植樹(shù)造林以及應(yīng)用碳捕集/封存/利用技術(shù),使汽車(chē)產(chǎn)業(yè)難以消除的部分碳排放得以中和。
趙福全給出的是思路,王軍方給出的是方法。
王軍方認(rèn)為,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的新能源化,從長(zhǎng)期來(lái)看,這是最主要的措施;第二,交通領(lǐng)域能源多元化發(fā)展是必要的補(bǔ)充,比如電力為主,生物柴油、氫燃料、可再生能源作為輔助;此外,傳統(tǒng)燃油車(chē)的低碳發(fā)展,尤其2035年以前是非常主要的措施。
王軍方還特別強(qiáng)調(diào),要重視老舊汽車(chē)的淘汰,不論從污染物的降低,還是碳排放的降低,都是減排量最大的措施。
要實(shí)現(xiàn)減排,針對(duì)不同產(chǎn)品、技術(shù)路線,都要有不同的解決方案。
從產(chǎn)品方面來(lái)看,純電動(dòng)汽車(chē),從技術(shù)成熟度和產(chǎn)品接受度來(lái)看,自然是目前減排最應(yīng)該發(fā)展的產(chǎn)品類(lèi)型。
但是作為有益補(bǔ)充,插混的市場(chǎng)銷(xiāo)量也不容小覷。
上海市新能源汽車(chē)公共數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)研究中心顧問(wèn)丁曉華認(rèn)為,插混未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間還會(huì)存在,對(duì)減排有一定效果。
為了說(shuō)明插混的減排作用,丁曉華給出了一組數(shù)據(jù),品牌全樣本PHEV二氧化碳排放是每公里170克,而我國(guó)傳統(tǒng)燃油車(chē)二氧化碳排放是201克,能節(jié)約15%。
丁曉華表示,到目前為止,上海新能源汽車(chē)上牌量大約是52萬(wàn)輛,其中插電式混合動(dòng)力的占比48%,從2019年開(kāi)始比例越來(lái)越小了,純電每個(gè)月的比例要到60%了。不管怎么說(shuō),預(yù)測(cè)未來(lái)的增長(zhǎng),到2025年,每年還要有35萬(wàn)輛銷(xiāo)售。
面對(duì)這部分產(chǎn)品,如何減碳?
丁曉華給出了三點(diǎn)對(duì)策。
一是,希望插混車(chē)型增加直流充電口,原因是不大可能全面實(shí)現(xiàn)小區(qū)充電,所以需要到公共場(chǎng)合充電?!霸瓉?lái)的PHEV是沒(méi)有直流口的,電池很小,大家覺(jué)得不需要。但是電里程提高了,直流就有價(jià)值了。油箱要適度控制,電提高的時(shí)候控油,這樣才能讓節(jié)能減排效果更好。”
二是,補(bǔ)貼充電端要和充電行為掛鉤,不能直接把錢(qián)給到消費(fèi)者。“如果有這種監(jiān)管,這樣的補(bǔ)貼才有效果,純電不用考核,必須充電才能開(kāi)?!倍匀A說(shuō)。
三是,在居住小區(qū)“一樁雙槍”和“共享充電”?!懊總€(gè)用戶(hù)一個(gè)晚上的充電時(shí)間是5個(gè)小時(shí),而一晚上有10個(gè)小時(shí)。”丁曉華建議,一個(gè)樁兩把槍可以將相鄰的車(chē)一起充電,不要推廣“一樁一槍”的模式。
當(dāng)然充的電最好是綠電,這樣更能達(dá)到減排的目的。
在萬(wàn)幫數(shù)字能源股份有限公司高級(jí)副總裁王磊看來(lái),如果電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量達(dá)到總共車(chē)輛保有量數(shù)量的30%,接近1億輛的車(chē)變成電動(dòng)汽車(chē)以后,可能需要接近十個(gè)三峽大壩全年發(fā)電量總和的電才能為電動(dòng)汽車(chē)供電。
而且很多主機(jī)廠提出了未來(lái)幾年要充“綠電”的需求;對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)在家充電,也會(huì)提升耗電量,變成階梯電價(jià)。
在這些情況之下,王磊提出了光儲(chǔ)充一體化的建議。
光伏和儲(chǔ)能的結(jié)合,基于安全和成本的考量,儲(chǔ)能設(shè)備不太大,定價(jià)可以落在4-5萬(wàn)元,消費(fèi)者應(yīng)該能接受。如果上面有光伏補(bǔ)充一下,最起碼電價(jià)不用那么高。如果家里是峰谷平電價(jià)的話可以在最便宜的時(shí)候充電,可以下班的時(shí)候充上去,等到家里電價(jià)最便宜的時(shí)候再啟動(dòng)。
“用光伏儲(chǔ)能還有其他好處,可以協(xié)調(diào)家里的電器跟充電樁、電網(wǎng)、儲(chǔ)能器之間的平衡。讓HMES控制器來(lái)決定什么時(shí)候做什么樣的策略是最優(yōu)的,最節(jié)能減排的?!?/p>
王磊看來(lái),因?yàn)橛辛穗妱?dòng)汽車(chē)剛性的充電需求,所以場(chǎng)景通過(guò)充電樁、儲(chǔ)能竟然把光伏產(chǎn)業(yè)盤(pán)活了,“現(xiàn)在有很多用戶(hù)都想上這樣的設(shè)備,很多4S店都在上設(shè)備。”
談到儲(chǔ)能,除了鋰離子電池,還有氫能。
同濟(jì)大學(xué)燃料電池汽車(chē)技術(shù)研究所所長(zhǎng)章桐認(rèn)為,“雙碳目標(biāo)”背景下,燃料電池汽車(chē)迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。
首先,燃料電池汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)電氣架構(gòu)一模一樣,平臺(tái)化效應(yīng)特別好。第二,燃料電池汽車(chē)?yán)^承了純電動(dòng)汽車(chē)的一切優(yōu)點(diǎn),又克服了續(xù)駛里程和充電方面的缺陷。第三,純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)相互互補(bǔ),特用的場(chǎng)合下有獨(dú)到之處。
在章桐看來(lái),燃料電池和純電動(dòng)汽車(chē)兩者是互補(bǔ)的,未來(lái)市場(chǎng)上一定是相輔相成、互相互補(bǔ)的技術(shù)路線。
章桐給出的數(shù)據(jù)顯示,在“雙碳目標(biāo)”的影響下,2050年燃料電池汽車(chē)保有量5000萬(wàn)輛,相當(dāng)于保有量5億輛中10%的汽車(chē)是燃料電池汽車(chē),這將極大地推動(dòng)燃料電池汽車(chē)的發(fā)展。
章桐表示,“一次能源和電力網(wǎng)、氫氣網(wǎng)”三網(wǎng)融合,形成中國(guó)的全新能源架構(gòu),中國(guó)才能夠?qū)崿F(xiàn)碳中和。因此,要借“雙碳”之勢(shì),利用氫電兩次能源網(wǎng)的建立,從根本上促進(jìn)和保障燃料電池、氫燃料電池的融合發(fā)展,保障中國(guó)汽車(chē)工業(yè)平穩(wěn)、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,堅(jiān)持純電驅(qū)動(dòng)不動(dòng)搖,燃料電池汽車(chē)和鋰電池為主的純電動(dòng)汽車(chē)相互輔助的發(fā)展格局。
去年歐盟、中國(guó)和日本相繼發(fā)布碳中和宣言后,韓國(guó)政府也于當(dāng)年10月份對(duì)外宣布《2050年國(guó)家碳中和計(jì)劃》。
現(xiàn)代汽車(chē)在減碳方面也有著自己的規(guī)劃和布局。
現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)中國(guó)區(qū)副總裁李赫?qǐng)榻B說(shuō),韓國(guó)由于資源缺乏,更希望通過(guò)氫能實(shí)現(xiàn)能源體系轉(zhuǎn)換,因此“培育氫能產(chǎn)業(yè)”是韓國(guó)政府實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的主要路徑之一。
韓國(guó)方面提出“到2030年普及85萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē),建設(shè)660座加氫站”的目標(biāo)。
現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)致力于提供環(huán)保領(lǐng)域的全面解決方案,目前在混合動(dòng)力(HEV)、插電式混合動(dòng)力(PHEV)、純電動(dòng)(BEV)、氫燃料電池方面均有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
李赫?qǐng)硎?,現(xiàn)代汽車(chē)會(huì)根據(jù)不同國(guó)家和地區(qū)法規(guī)、政策、市場(chǎng)需求,提供最優(yōu)方案,靈活應(yīng)對(duì)變化。“例如在中國(guó)市場(chǎng),我們將積極導(dǎo)入純電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料汽車(chē)技術(shù)。電動(dòng)汽車(chē)方面,我們的目標(biāo)是2040年之前實(shí)現(xiàn)全面電動(dòng)化。”
具體來(lái)說(shuō),現(xiàn)代將持續(xù)優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)車(chē)型產(chǎn)品陣容,集中力量推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)、氫燃料汽車(chē)、自動(dòng)駕駛、城市空中出行(UAM)、機(jī)器人等新業(yè)務(wù)。
現(xiàn)代計(jì)劃到2030年構(gòu)建50萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)和70萬(wàn)套氫燃料電池系統(tǒng)的生產(chǎn)體系。
“我們的目標(biāo)是2022年和2024年分別量產(chǎn)L3、L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)。2028年推出完全電動(dòng)化、‘零排放’的UAM(Urban Air Mobility,空中出行業(yè)務(wù)),2030年實(shí)現(xiàn)城際空中出行?!?/p>
針對(duì)中國(guó)的“碳中和”,李赫?qǐng)硎?,他們?jì)劃2022年以后,現(xiàn)代和起亞每年將在中國(guó)推出專(zhuān)屬電動(dòng)車(chē)型,到2030年環(huán)保汽車(chē)產(chǎn)品陣容將達(dá)到21款。
作為一家早已實(shí)現(xiàn)“碳中和”的國(guó)際零部件巨頭,博世的經(jīng)驗(yàn)很有參考價(jià)值。
博世(中國(guó))投資有限公司副總裁蔣健給出了一組數(shù)據(jù),博世在中國(guó)的二氧化碳排放量,占博世全球排放量的近30%,所以比例也比較大。目前博世(中國(guó))的銷(xiāo)售去年達(dá)到1173億元人民幣,相當(dāng)于博世全球銷(xiāo)售的20%左右,但碳排放在中國(guó)占到全球碳排放的30%。
如何實(shí)現(xiàn)“碳中和”,他們的方法是四管齊下:
一是傳統(tǒng)節(jié)能減排,提升能效,通過(guò)一系列的節(jié)能減排項(xiàng)目,繼續(xù)優(yōu)化能源的使用。
二是使用可再生能源,在全球很多場(chǎng)地,比如說(shuō)大量使用光伏發(fā)電等等。
三是購(gòu)買(mǎi)綠電。目前國(guó)家電網(wǎng)里的綠色電力已經(jīng)占到20%多。隨著將來(lái)的能源結(jié)構(gòu)更合理,博世在電力當(dāng)中的綠電部分比例也會(huì)增加,“從博世角度講,我們?cè)敢馍踔炼嗷ㄒ恍╁X(qián)購(gòu)買(mǎi)‘綠電’。”蔣健說(shuō)。
四是碳抵消的方式予以補(bǔ)償,包括購(gòu)買(mǎi)碳匯,以及通過(guò)公益的方式。
蔣健介紹說(shuō),他們?cè)谒拇ㄒ妥宓纳顓^(qū),幫助當(dāng)?shù)厝烁纳茻堄玫脑睿捎霉?jié)材灶,新型的灶具節(jié)省了很多碳排放。
蔣健表示,博世就是通過(guò)以上四個(gè)手段,在2020年達(dá)到了碳中和。
從2019年以來(lái),博世中國(guó)共啟動(dòng)300多個(gè)能源節(jié)能項(xiàng)目,節(jié)約用電4800萬(wàn)度,累計(jì)減排二氧化碳3萬(wàn)多噸,相當(dāng)于49平方公里的樹(shù)林一年所能吸收二氧化碳的量,造林面積超過(guò)6900個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的足球場(chǎng)。
2020年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳中和,博世接下來(lái)的工作是繼續(xù)保持。博世下一階段目標(biāo)是,到2030年以前,繼續(xù)降低碳排放,幫助博世的供應(yīng)商節(jié)能15%,“不僅僅我們自己做到碳中和,我們要在自己所能控制的產(chǎn)業(yè)鏈里節(jié)能減排,相當(dāng)于減排6700萬(wàn)噸,這是下一階段的目標(biāo)。”
除了降低能源的消耗和化石原料的使用,汽車(chē)行業(yè)還有一個(gè)板塊—汽車(chē)裝備制造業(yè)。在思安新能源股份有限公司副總裁、CTO王成看來(lái),無(wú)論從零部件的制造,以及整車(chē)的裝配都有大量能源的消耗,同時(shí)大多數(shù)能源來(lái)自于市政,就是化石能源為主。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,上游的鋼鐵,包括目前石油行業(yè)都提出提前碳達(dá)峰的訴求,這個(gè)數(shù)據(jù)的信息不一定是完全準(zhǔn)確的,通過(guò)節(jié)能、新能源汽車(chē)的路徑圖得到這個(gè)信息,2035年排放總量較峰值下降20%以上。
可以看到,“雙碳目標(biāo)”是對(duì)全行業(yè)提出的發(fā)展目標(biāo),需要全產(chǎn)業(yè)鏈的通力合作。從專(zhuān)家們的觀點(diǎn)來(lái)看,“碳達(dá)峰”的目標(biāo)并不難實(shí)現(xiàn),問(wèn)題在于高位達(dá)峰還是低位達(dá)峰,顯然低位達(dá)峰實(shí)現(xiàn)“碳中和”的可能性更高,因此需要全行業(yè)的通力合作,盡量降低達(dá)峰值,需要綠電、光儲(chǔ)充、氫能源行業(yè)的大力配合,才能最終達(dá)成“碳達(dá)峰、碳中和”的大目標(biāo)。