新能源汽車,比燃油車環(huán)保多少?

發(fā)布日期:2024-06-22

核心提示:開得越遠(yuǎn),新能源汽車減碳越多,如果繼續(xù)提高清潔電力比例,新能源汽車還能更環(huán)保新能源汽車正在加速席卷全球。2023 年世界汽車
 開得越遠(yuǎn),新能源汽車減碳越多,如果繼續(xù)提高清潔電力比例,新能源汽車還能更環(huán)保
 
新能源汽車正在加速席卷全球。2023 年世界汽車銷量 8918 萬臺,其中新能源汽車銷量 1428 萬臺,新能源車滲透率達(dá)到了 22%。而在中國,最新的新能源滲透率已經(jīng)超過了 50%,買燃油車成了少數(shù)派。
 
都說新能源汽車環(huán)保,到底有多環(huán)保?
 
零排放是最直觀的優(yōu)勢,如果考慮到整車制造、使用和報(bào)廢回收的全生命周期三大階段,幾乎所有研究都認(rèn)為:燃油車的生命周期碳排放,大約是純電汽車的 1.5 倍。
 
更關(guān)鍵的是,隨著清潔電力的比例提高、氫能的快速普及,新能源汽車的環(huán)保優(yōu)勢還將繼續(xù)擴(kuò)大。
 
01 開得越遠(yuǎn),新能源汽車減碳越多
 
汽車,一向是碳排放大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車占中國交通領(lǐng)域碳排放 80% 以上,占全社會碳排放 7.5% 左右。
 
根據(jù)中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》,預(yù)計(jì)我國汽車產(chǎn)業(yè)碳排放將于 2028 年左右達(dá)到峰值。到 2035 年,碳排放總量較峰值將下降 20% 以上。
 
從使用環(huán)節(jié)來看,新能源汽車無疑具有減碳優(yōu)勢。
 
國網(wǎng)山東省電力公司有研究計(jì)算,一輛電動汽車行駛百公里減少的碳排放為 9.78 kg。
 
怎么算出來的?燃油車百公里產(chǎn)生的二氧化碳為 19.75 kg,以華北電網(wǎng)碳排放因子為基準(zhǔn),純電汽車百公里產(chǎn)生的二氧化碳量為 9.97 kg,二者相差 9.78 kg。
 
《科學(xué)》上有文章指出,以 600 萬輛常用電動車、月度行程 1 000 km 的規(guī)模估算,每年純電汽車使用環(huán)節(jié)減少的碳排放可達(dá)到 704.16 萬噸——相當(dāng)于近 100 萬人的碳排放總量。
 
在新能源汽車中,純電汽車的減碳效果更好。華北電力大學(xué)有研究顯示,相比于燃油車,純電汽車和插電式混動汽車二氧化碳排放量分別減少了 21.38%、5.40%。
 
也就是說,開得越遠(yuǎn),新能源汽車減碳越多。《中國汽車低碳行動計(jì)劃研究報(bào)告(2021)》數(shù)據(jù)顯示,中國乘用車全產(chǎn)業(yè)鏈 74% 的碳排放來自汽車的使用環(huán)節(jié)。
 
具體來說,不同燃料類型乘用車的碳排放呈現(xiàn)較大差異,柴油車>汽油車>插電式混合動力車>常規(guī)混合動力車>純電動汽車。
 
02 從全生命周期來看,純電汽車更環(huán)保
 
碳排放并不只在汽車行駛過程中產(chǎn)生,從原材料的獲取、制造裝配、運(yùn)行使用、關(guān)鍵部件二次利用直至報(bào)廢回收,碳足跡在每個環(huán)節(jié)都在產(chǎn)生。
 
其中主要包括:整車制造、使用和報(bào)廢回收三大階段。幾乎所有研究都認(rèn)為:在全生命周期內(nèi),純電汽車碳排放明顯低于燃油車。
 
低多少?在巴西,有研究表明,純電汽車的生命周期碳排放為每公里 151g,而燃油車為 291g,幾乎是前者的 2 倍。美國的一份研究表明,燃油車的生命周期碳排放為每公里 260g,是純電汽車的 180g 的近 1.5 倍。
 
拆分到每個具體環(huán)節(jié),純電汽車碳排放優(yōu)勢不等。
 
比如在整車制造環(huán)節(jié),《汽車工程學(xué)報(bào)》指出,純電汽車的碳排放一般比燃油車高。主要原因是電池,鋰電池制造過程中相比于內(nèi)燃機(jī)有較高的碳排放。
 
但如果將使用環(huán)節(jié)和最終報(bào)廢回收環(huán)節(jié)考慮在內(nèi)的全生命周期評價里,純電汽車的碳排放明顯低于燃油車。
 
" 要從汽車全生命周期的角度,去測算排放了多少碳。" 博世中國區(qū)可持續(xù)發(fā)展新業(yè)務(wù)戰(zhàn)略總監(jiān)徐跡博士告訴我們,如果是燃油車,一直在消耗燃油,排放量肯定會越來越高;如果是清潔能源車,即使當(dāng)下不是 100% 都用綠電,但隨之綠電持續(xù)替換,在它的生命周期里,消費(fèi)的碳也會越來越少。
 
隨著中國清潔電力占比的逐步提升,未來電動汽車的碳排放只會進(jìn)一步走低,環(huán)保優(yōu)勢也就更大。
 
最后是下游的報(bào)廢回收環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)的碳排放約占全生命周期總碳排放的 4.5%。
 
合理使用退役電池,完全可以做到更低碳、更環(huán)保。有研究顯示,與不回收情況相比,完全回收情況下,純電汽車生產(chǎn)階段碳排放下降高達(dá) 34%。
 
當(dāng)前中國的電池回收正在起步。中國電池工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至 2023 年 10 月末,國內(nèi)已有 162 家汽車生產(chǎn)企業(yè)和 77 家動力電池梯次利用企業(yè),共設(shè)立動力電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn) 10507 個。
 
未來,徐跡認(rèn)為,電池回收不是企業(yè)一己之力可以實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)橐粋€企業(yè)如果要實(shí)現(xiàn)全鏈條的所有產(chǎn)品的回收,需要太大的投入,電池回收需要政府、行業(yè)等大的社會環(huán)境一起協(xié)同。
 
03 如果提高清潔電力比例,還能更環(huán)保
 
關(guān)于純電汽車的一個常見質(zhì)疑是:盡管排放小了,但從電能來源來看,中國以火力發(fā)電為主,中國的煤炭占電力能源總量的 81%,盡管發(fā)動機(jī)不燒燃油,用電本身,也許就會讓純電汽車造成更多的煤炭消耗。
 
其實(shí)這純屬誤解,在當(dāng)前的電力結(jié)構(gòu)下,從減少能耗的角度來看,純電汽車也遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于燃油車。
 
上海大學(xué)有研究表明,在中國的電力結(jié)構(gòu)下,燃油車的全生命周期能源消耗量是最大的,而純電汽車比燃油車的能耗降低了 42%,插電式混合動力車也有類似的環(huán)保效果。
 
如果清潔電力越來越多,純電汽車的能耗無疑也能越來越低,拉大與燃油車能耗的差距。
 
中國電力已經(jīng)有三成以上是清潔電力。2023 年數(shù)據(jù)顯示,火電全年發(fā)電量 62318 億千瓦時,占中國當(dāng)年發(fā)電總量的 69.95%。最關(guān)鍵的是,清潔電力的新增裝機(jī)規(guī)模持續(xù)高速發(fā)展,已經(jīng)超越火電,也就是說越來越多的電是清潔電力。
 
按照頂層規(guī)劃,到 2030 年碳達(dá)峰,中國非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 25% 左右;2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和時,中國非化石能源消費(fèi)占比需從目前不足 16% 提升至 80% 以上,非化石能源發(fā)電量需從目前的 34% 提升至 90% 左右。
 
今年 5 月,國務(wù)院印發(fā)《2024 — 2025 年節(jié)能降碳行動方案》。其中提到,要加大非化石能源開發(fā)力度,加快建設(shè)以沙漠、戈壁、荒漠為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地;合理有序開發(fā)海上風(fēng)電,促進(jìn)海洋能規(guī)?;_發(fā)利用;有序建設(shè)大型水電基地,積極安全有序發(fā)展核電,因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能,統(tǒng)籌推進(jìn)氫能發(fā)展。
 
世界范圍內(nèi),火電、天然氣、水電,分別是發(fā)電的三大來源,清潔能源比例也會繼續(xù)上升。
 
國際能源署(IEA)2023 年發(fā)布的《2050 凈零排放路線圖》所描述的 2050 年全球發(fā)電結(jié)構(gòu)為:光伏(41%)、風(fēng)電(31%)、水電(11%)、核電(8%)、生物質(zhì)能(4%)、氫能(2%),其他(5%)。
 
04 向終極能源氫能進(jìn)發(fā)
 
電動汽車賽道已經(jīng)人滿為患,再加上電力結(jié)構(gòu)的限制,讓一些國家決定另辟蹊徑,向氫能進(jìn)發(fā)。
 
氫能源在燃燒過程中的熱值是天然氣的 2.5 倍,是汽油的 3.2 倍,同時其燃燒后的產(chǎn)物除了水之外并無它物,碳排放為 0,具有絕對的清潔、環(huán)保、高熱值等特點(diǎn),被稱為 "21 世紀(jì)的終極能源 "。
 
" 電動汽車不是實(shí)現(xiàn)碳中和的唯一途徑。" 豐田汽車掌門人豐田章男認(rèn)為,日本汽車工業(yè)的優(yōu)勢在于對電動、氫能和混合動力等多樣性技術(shù)的發(fā)展。
 
據(jù)報(bào)道,日本至今掌握的相關(guān)專利技術(shù)超過 5000 個,包括燃料電池堆專利、高壓儲氫罐專利、燃料電池系統(tǒng)控制專利以及加氫站技術(shù)專利等,位列全球第一。世界 70% 的氫燃料汽車技術(shù)專利都掌握在日本公司手里,光豐田車企的專利就已經(jīng)達(dá) 6000 多項(xiàng),占到了全球相關(guān)專利的一半。
 
徐跡對我們說,氫能完全不產(chǎn)生碳排,這當(dāng)然是最優(yōu)的解決方案,但也需要持續(xù)探索。其一是需要很多技術(shù)攻堅(jiān),在實(shí)際生產(chǎn)過程中有很多東西需要配套跟上;其二是經(jīng)濟(jì)性,需要很多基礎(chǔ)設(shè)施的積累,商業(yè)化還需要一定的時間。
 
例如氫能運(yùn)輸。氫能的高度易燃與腐蝕金屬等特性,使其在生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸過程中需要特殊安全措施,但氫能儲運(yùn)技術(shù)尚不成熟。氫能的能量密度低,這意味著它比化石燃料占用更多的空間,使其在儲存和運(yùn)輸方面面臨挑戰(zhàn)。
 
近年,中國越來越重視氫能產(chǎn)業(yè)。近日,挪威睿咨得能源公司發(fā)布報(bào)告稱,中國已成為全球最大的產(chǎn)氫國和氫氣消費(fèi)國,預(yù)計(jì)到 2024 年底,中國將安裝約 2.5 千兆瓦的制氫用電解槽,進(jìn)一步鞏固其在全球氫能市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。
 
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球累計(jì)已經(jīng)建成加氫站達(dá)到 1152 座,其中中國累計(jì)建成加氫站 428 座,居世界第一,中國已有 30 個省市有加氫站。
 
中國工信部指導(dǎo)、中國汽車工程學(xué)會修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》相關(guān)規(guī)劃顯示,到 2025 年,中國加氫站的建設(shè)目標(biāo)為至少 1000 座;到 2035 年,加氫站的建設(shè)目標(biāo)為至少 5000 座。
 
2023 年,中國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到 5600 和 5800 輛,同比增長 55.3% 和 72.0%。
 
中國石化銷售公司新能源管理部副經(jīng)理周金廣說,中國氫能汽車目前大概有 2.1 萬輛,同時,氫燃料電池汽車的成本也在快速下降,為氫能交通的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。
 
總而言之,不論從廣義的全生命周期還是狹義的排放角度看,新能源汽車的碳排放都是低于燃油車的。
 
隨著可再生能源發(fā)電的比例提高、氫能的快速普及,新能源汽車的環(huán)保優(yōu)勢還將繼續(xù)擴(kuò)大。

 
 
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