新能源汽車(chē)，比燃油車(chē)環(huán)保多少？

 

新能源汽車(chē)正在加速席卷全球。2023 年世界汽車(chē)銷(xiāo)量 8918 萬(wàn)臺(tái)，其中新能源汽車(chē)銷(xiāo)量 1428 萬(wàn)臺(tái)，新能源車(chē)滲透率達(dá)到了 22%。而在中國(guó)，最新的新能源滲透率已經(jīng)超過(guò)了 50%，買(mǎi)燃油車(chē)成了少數(shù)派。

 

都說(shuō)新能源汽車(chē)環(huán)保，到底有多環(huán)保？

 

零排放是最直觀的優(yōu)勢(shì)，如果考慮到整車(chē)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(chē)的生命周期碳排放，大約是純電汽車(chē)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(chē)的環(huán)保優(yōu)勢(shì)還將繼續(xù)擴(kuò)大。

 

01 開(kāi)得越遠(yuǎn)，新能源汽車(chē)減碳越多

 

汽車(chē)，一向是碳排放大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車(chē)占中國(guó)交通領(lǐng)域碳排放 80% 以上，占全社會(huì)碳排放 7.5% 左右。

 

根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖 2.0》，預(yù)計(jì)我國(guó)汽車(chē)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(lái)看，新能源汽車(chē)無(wú)疑具有減碳優(yōu)勢(shì)。

 

國(guó)網(wǎng)山東省電力公司有研究計(jì)算，一輛電動(dòng)汽車(chē)行駛百公里減少的碳排放為 9.78 kg。

 

怎么算出來(lái)的？燃油車(chē)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(chē)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(wàn)輛常用電動(dòng)車(chē)、月度行程 1 000 km 的規(guī)模估算，每年純電汽車(chē)使用環(huán)節(jié)減少的碳排放可達(dá)到 704.16 萬(wàn)噸——相當(dāng)于近 100 萬(wàn)人的碳排放總量。

 

在新能源汽車(chē)中，純電汽車(chē)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(chē)，純電汽車(chē)和插電式混動(dòng)汽車(chē)二氧化碳排放量分別減少了 21.38%、5.40%。

 

也就是說(shuō)，開(kāi)得越遠(yuǎn)，新能源汽車(chē)減碳越多?！吨袊?guó)汽車(chē)低碳行動(dòng)計(jì)劃研究報(bào)告（2021）》數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)乘用車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈 74% 的碳排放來(lái)自汽車(chē)的使用環(huán)節(jié)。

 

具體來(lái)說(shuō)，不同燃料類(lèi)型乘用車(chē)的碳排放呈現(xiàn)較大差異，柴油車(chē)＞汽油車(chē)＞插電式混合動(dòng)力車(chē)＞常規(guī)混合動(dòng)力車(chē)＞純電動(dòng)汽車(chē)。

 

02 從全生命周期來(lái)看，純電汽車(chē)更環(huán)保

 

碳排放并不只在汽車(chē)行駛過(guò)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(gè)環(huán)節(jié)都在產(chǎn)生。

 

其中主要包括：整車(chē)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(chē)碳排放明顯低于燃油車(chē)。

 

低多少？在巴西，有研究表明，純電汽車(chē)的生命周期碳排放為每公里 151g，而燃油車(chē)為 291g，幾乎是前者的 2 倍。美國(guó)的一份研究表明，燃油車(chē)的生命周期碳排放為每公里 260g，是純電汽車(chē)的 180g 的近 1.5 倍。

 

拆分到每個(gè)具體環(huán)節(jié)，純電汽車(chē)碳排放優(yōu)勢(shì)不等。

 

比如在整車(chē)制造環(huán)節(jié)，《汽車(chē)工程學(xué)報(bào)》指出，純電汽車(chē)的碳排放一般比燃油車(chē)高。主要原因是電池，鋰電池制造過(guò)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(píng)價(jià)里，純電汽車(chē)的碳排放明顯低于燃油車(chē)。

 

" 要從汽車(chē)全生命周期的角度，去測(cè)算排放了多少碳。" 博世中國(guó)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(chē)，一直在消耗燃油，排放量肯定會(huì)越來(lái)越高；如果是清潔能源車(chē)，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(huì)越來(lái)越少。

 

隨著中國(guó)清潔電力占比的逐步提升，未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的碳排放只會(huì)進(jìn)一步走低，環(huán)保優(yōu)勢(shì)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(chē)生產(chǎn)階段碳排放下降高達(dá) 34%。

 

當(dāng)前中國(guó)的電池回收正在起步。中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至 2023 年 10 月末，國(guó)內(nèi)已有 162 家汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)和 77 家動(dòng)力電池梯次利用企業(yè)，共設(shè)立動(dòng)力電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn) 10507 個(gè)。

 

未來(lái)，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€(gè)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(huì)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(chē)的一個(gè)常見(jiàn)質(zhì)疑是：盡管排放小了，但從電能來(lái)源來(lái)看，中國(guó)以火力發(fā)電為主，中國(guó)的煤炭占電力能源總量的 81%，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)不燒燃油，用電本身，也許就會(huì)讓純電汽車(chē)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(lái)看，純電汽車(chē)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于燃油車(chē)。

 

上海大學(xué)有研究表明，在中國(guó)的電力結(jié)構(gòu)下，燃油車(chē)的全生命周期能源消耗量是最大的，而純電汽車(chē)比燃油車(chē)的能耗降低了 42%，插電式混合動(dòng)力車(chē)也有類(lèi)似的環(huán)保效果。

 

如果清潔電力越來(lái)越多，純電汽車(chē)的能耗無(wú)疑也能越來(lái)越低，拉大與燃油車(chē)能耗的差距。

 

中國(guó)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(shí)，占中國(guó)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(shuō)越來(lái)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(guó)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(shí)，中國(guó)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(guó)務(wù)院印發(fā)《2024 — 2025 年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》。其中提到，要加大非化石能源開(kāi)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(kāi)發(fā)海上風(fēng)電，促進(jìn)海洋能規(guī)?；_(kāi)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(lái)源，清潔能源比例也會(huì)繼續(xù)上升。

 

國(guó)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(dòng)汽車(chē)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(guó)家決定另辟蹊徑，向氫能進(jìn)發(fā)。

 

氫能源在燃燒過(guò)程中的熱值是天然氣的 2.5 倍，是汽油的 3.2 倍，同時(shí)其燃燒后的產(chǎn)物除了水之外并無(wú)它物，碳排放為 0，具有絕對(duì)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(dòng)汽車(chē)不是實(shí)現(xiàn)碳中和的唯一途徑。" 豐田汽車(chē)掌門(mén)人豐田章男認(rèn)為，日本汽車(chē)工業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)電動(dòng)、氫能和混合動(dòng)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(guò) 5000 個(gè)，包括燃料電池堆專利、高壓儲(chǔ)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(chē)技術(shù)專利都掌握在日本公司手里，光豐田車(chē)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(duì)我們說(shuō)，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(guò)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(shí)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(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中需要特殊安全措施，但氫能儲(chǔ)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(chǔ)存和運(yùn)輸方面面臨挑戰(zhàn)。

 

近年，中國(guó)越來(lái)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(guó)已成為全球最大的產(chǎn)氫國(guó)和氫氣消費(fèi)國(guó)，預(yù)計(jì)到 2024 年底，中國(guó)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(chǎng)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(guó)累計(jì)建成加氫站 428 座，居世界第一，中國(guó)已有 30 個(gè)省市有加氫站。

 

中國(guó)工信部指導(dǎo)、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖 2.0》相關(guān)規(guī)劃顯示，到 2025 年，中國(guó)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(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分別達(dá)到 5600 和 5800 輛，同比增長(zhǎng) 55.3% 和 72.0%。

 

中國(guó)石化銷(xiāo)售公司新能源管理部副經(jīng)理周金廣說(shuō)，中國(guó)氫能汽車(chē)目前大概有 2.1 萬(wàn)輛，同時(shí)，氫燃料電池汽車(chē)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(chē)的碳排放都是低于燃油車(chē)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(chē)的環(huán)保優(yōu)勢(shì)還將繼續(xù)擴(kuò)大。