作為中國針對未來數(shù)十年,乃至下一個時代的重要布局,建設(shè)零碳社會的時間正越發(fā)緊迫,尤其是作為碳達峰時間點的2030年,離我們并不遙遠。
(資料圖片僅供參考)
目前國家和地方已經(jīng)推出了全方位的減排政策,而碳排放的“重災區(qū)”——交通運輸,自然首當其沖。
以深圳為榜樣,此前各地已大力推進交通低碳化,以更嚴格的排放標準和大力度補貼新能源汽車來推動變革。尤其是在公共交通領(lǐng)域,發(fā)達地區(qū)大多已經(jīng)下定決心,制定了“油改電”的時間表。
比如,北京規(guī)定“十四五”期間市屬公交車、巡游出租車實現(xiàn)100%新能源化,上海2019年宣布新公交車全部采用新能源汽車,成都今年新規(guī)也要求新增及更換公交車采用新能源車……
然而,新能源汽車推廣至今,依然存在不少雜音。
首先是利益不統(tǒng)一,一些地方或者缺少足夠的經(jīng)濟實力推動新能源變革,或者和傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)有利益糾葛。這個問題需要外界強力手段來破除。
更重要的是觀念問題。
有不少人仍認為,新能源汽車之于燃油汽車,只是形態(tài)和功能上的變化。在當下流行的新舊之爭中,比較的還都是續(xù)航、底盤、加速性能那些傳統(tǒng)指標。哪怕是新能源汽車最鐵桿的擁躉,也很少提及其在節(jié)能減排的重要意義。
當前仍有許多奇怪論調(diào),干擾人民群眾和政府官員對“油改電”的正確認知。
其中流毒最廣的,就是所謂“新能源汽車不比燃油車環(huán)保”。這種論調(diào)迎合了當下不少人對新事物的排斥,而且提到的理由也煞有介事,吸引了不少人。
然而,事實果真如此嗎?
持所謂“新能源汽車不比燃油車環(huán)保”論調(diào)的人,一個主要觀點是,如今主流的電動車雖然是充電的,但是電網(wǎng)的電卻還是來源于化石能源,而且主要是煤炭,所以污染并不低。
這部分說辭,對了一點點。
根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),2020年,全國發(fā)電量77790.6億千瓦時,而火電發(fā)電量53302.5億千瓦時,占到了總發(fā)電量的68.5%。
而在火電當中,燃煤發(fā)電又是絕對大頭。2020年全國全口徑煤電發(fā)電量4.63萬億千瓦時,占全國全口徑火力發(fā)電量的89.5%。
這么算下來,燃煤發(fā)電占了全國發(fā)電量的58.9%。當然,除了燃煤以外,火電燒的其它能源也主要是化石能源,余熱發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電在其中的地位微乎其微。
怎么樣看,火電都是碳排放大戶,那么自然而然,新能源汽車也是碳排放大戶?
看到這里,很多反對“油改電”的人可能已經(jīng)高興起來了。而上面這部分,也是他們引用得最多的數(shù)據(jù)。
但是明眼人可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),這些數(shù)據(jù),實際上只是籠統(tǒng)地提到了發(fā)電端的情況。問題是,從發(fā)電到用電,明明隔著諸多環(huán)節(jié),為什么他們不直接比較終端環(huán)節(jié)的排放數(shù)據(jù)呢?
因為數(shù)據(jù)對他們不利。
實際上,通過官方數(shù)據(jù),加一點簡單的計算,我們完全可以直接從汽車排放本身比較二者孰優(yōu)孰劣。
首先在能耗方面,根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)。從2015年到2020年,我國乘用車百公里油耗上限要求從百公里6.9L下降到百公里5L。
與此同時,我國主流純電乘用車的電耗水平,也從約百公里18-19kWh,下降到300km續(xù)航車型10.02kWh、400km續(xù)航車型12.6kWh的水平。
這里燃油車我們?nèi)“俟?L的數(shù)據(jù),純電動汽車取高值12.6kWh計算。
其次,在排放方面,2020年6月份的“能源中國—中國未來五年”大會上,中國工程院院士杜祥琬透露的數(shù)據(jù)是我國“燃煤電廠平均每發(fā)1度電,消耗的煤炭下滑至308克”,就以這個為燃煤發(fā)電的數(shù)據(jù)。
緊接著,按照IPCC2006國家溫室氣體清單指南公布的燃料碳排放系數(shù),每千克燃料煤二氧化碳排放量為2.53千克;燃料油則為每升排放2.98千克二氧化碳。
以上述油耗、電耗、排放數(shù)據(jù)計算,傳統(tǒng)燃油車的百公里碳排放達到14.9千克,而新能源汽車,哪怕其電力全部來源于燃煤發(fā)電,百公里碳排放也僅為約9.8千克。
純電動汽車比燃油車低,低得多。
這里的原因很簡單,哪怕純電動汽車本質(zhì)上用的是燒煤、燒油發(fā)的電,把這些燃煤、燃油集中到電廠燃燒的熱效率,也是要遠遠高于分散到數(shù)億臺內(nèi)燃機上燃燒的。
單從燃燒過程說,雖然內(nèi)燃機理論上可以做到40%以上的熱效率,國內(nèi)火電鍋爐的普遍熱效率只在40%以下,但是,火電鍋爐的這個效率是長期保持,而大多數(shù)燃油車要到時速60公里以上才能實現(xiàn)內(nèi)燃機最高效率。
在城市常見的時速30-40公里工況下,大多數(shù)燃油車只能達到20%左右的內(nèi)燃機效率。更慘的是,萬一遇到堵車,以個位數(shù)的時速向前蠕動時,內(nèi)燃機效率也就只??蓱z的個位數(shù)了。
此外,火電廠可以用發(fā)電余熱來給周邊供熱,也就是熱電聯(lián)產(chǎn),熱效率提高到60%以上;火電廠也有充足的空間來部署設(shè)備,統(tǒng)一處理、回收廢棄物,像是燃煤發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰,就是絕佳的建筑材料。
以上都是汽車內(nèi)燃機無法做到的。
一來二去,火電廠的效率遠遠高于汽車內(nèi)燃機。反過來說,同樣的能量產(chǎn)出,電廠發(fā)電的能耗和排放遠遠低于燒油。
這下知道為什么反對“油改電”的人不喜歡提這些數(shù)據(jù)了吧?
當然,可能還有人不服氣。“這只考慮了新能源汽車的終端能耗,中間的輸電、儲電損耗都沒考慮到”,這也是常見的說法。
實際上,已經(jīng)有成千上萬篇研究討論了這個問題,隨便找一個就能反駁這種觀點。
例如,2016年出版的《新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略研究》一書,對新能源汽車從原料開采與運輸,到電力生產(chǎn),再到電網(wǎng)電力輸配,再到報廢的全生命周期排放進行了測量。
經(jīng)測算,在當時的電力結(jié)構(gòu)下,采用網(wǎng)電的純電動車的從礦井到車輪(WtW)溫室氣體排放量比汽油車降低率20%左右,比柴油車路線相比降低約10%。
需要注意的是,這還是在2016年的發(fā)電結(jié)構(gòu)和能耗水平下計算出的數(shù)據(jù)。當時的水平是什么樣的呢?
火電占比80%左右,純電動車電耗約為百公里21kWh。
還記得前面說的2020年數(shù)據(jù)嗎?
火電占比不到7成,純電動車電耗百公里12.6kWh。
換言之,幾年過去,新能源汽車的能耗和排放優(yōu)勢必然更大了。
這一推斷可以從國際清潔交通委員會ICCT于去年6月的報告中得到佐證。
通過對各國發(fā)電廠進行評估,結(jié)合車輛實際壽命和里程,報告指出,在火力發(fā)電占比較低的歐洲,電動汽車在其整個生命周期(從生產(chǎn)到使用,平均壽命15-18年)的排放量比汽油車低 66-69%;
在美國,電車的排放量比油車碳排放減少60-68%;
在中國,電車能減少37-45%碳排放;
火電占絕大部分的印度,電車也能減少19-34%的碳排放。
從圖表中可以看到,無論在哪個國家,電車在生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放都比油車明顯更高,主要差距在于“黃色”的電池生產(chǎn)部分,而在占比更大的使用環(huán)節(jié)電車碳排放明顯低于油車。
在未來——圖表中的2030年預估值,隨著水電、風電等清潔能源發(fā)電進一步發(fā)展,電車還會變得更加環(huán)保。
有意思的是,報告提出了3個斬釘截鐵的觀點:
1、只有純電汽車和燃料電池汽車能達到《巴黎協(xié)定》約定的全生命周期減排目標;
2、不存在通過給內(nèi)燃機減排達到目標的方案。油電混動只能實現(xiàn)20%的減排,插電混動在美國可以減排40%,在歐洲減排25%,在中國只有6-12%;同時,使用生物燃料只能減排9%;
3、要達到《巴黎協(xié)定》約定的減排目標,2030-2035年必須全面停售燃油車。
當然,這些對未來的判斷我們還說不好,只是從現(xiàn)實出發(fā),“油改電”已經(jīng)取得了立竿見影的效果。
在年初發(fā)布的《中國凈零碳城市發(fā)展報告(2021)》中,在四大一線城市中新能源滲透率排名第1的深圳,以較大優(yōu)勢壓過北京、廣州、上海、成都、杭州等城市,位居榜首。
《報告》著重肯定了深圳在公共交通純電化方面的成就:
2009年,深圳市開始純電動汽車的推廣工作;
到2010年,逐步推出純電動巡游出租車;
2015年,推行純電動物流車;
2017年,深圳實現(xiàn)公交電動化,是全球純電動公交車規(guī)模最大、應用最廣的城市;
2018年,巡游出租車實現(xiàn)全面電動化,深圳市成為國內(nèi)唯一實現(xiàn)巡游出租車純電動化的城市,也是全球運營純電動巡游車數(shù)量最大的城市;
2020年,深圳市實現(xiàn)網(wǎng)約車、環(huán)衛(wèi)車全面純電動化。
截至2020年底,深圳市新能源汽車保有量達到48萬輛,占全市機動車保有量約14%
同時,深圳已經(jīng)連續(xù)6年成為全球新能源汽車注冊登記數(shù)量最多的城市,也是全國新能源汽車普及率最快最高的城市,值得各大城市學習。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院徐文強院長、李民副院長,長期致力于城市高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)問題研究,并作為前瞻碳中和戰(zhàn)略研究院的主要負責人,率領(lǐng)中國低碳領(lǐng)域權(quán)威專家,正給多個城市提供交通“油改電”專業(yè)解決方案,以“大數(shù)據(jù)+技術(shù)洞察”為基石,以“研究規(guī)劃+落地實踐”為方法,為政府、企業(yè)、科研院所等單位提供產(chǎn)業(yè)研究、規(guī)劃等綜合服務(wù)。
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參考資料:
[1]《中國凈零碳城市發(fā)展報告:深圳指數(shù)總排名第一》,經(jīng)濟觀察報
[2]《“十四五”及中長期中國交通部門低碳化的機遇與路徑》,ICCT
[3]《A GLOBAL COMPARISON OF THE LIFE-CYCLE GREENHOUSE GAS EMISSIONS OF COMBUSTION ENGINE AND ELECTRIC PASSENGER CARS》,ICCT
標簽: 電動汽車