近年來,電動汽車的崛起猶如一股綠色旋風,席卷全球汽車市場。各大品牌紛紛推出以綠色、環保為標簽的電動汽車,旨在助力交通領域的減碳事業。那么,電動汽車的減碳效果究竟如何?哪種電動汽車的環保性能最優?未來電動汽車應該如何發展才能更加環保?讓我們一同深入探討。
交通領域——碳排放的“重頭戲”
在全球碳排放的宏大圖景中,中國無疑是一個舉足輕重的角色。國際能源署(IEA)的數據顯示,中國的二氧化碳排放量已接近全球總量的30%,成為世界上碳排放總量最高的國家。而在這一龐大的碳排放總量中,交通領域占據了不可忽視的一席之地。作為化石燃料的重要使用部門,交通領域的碳排放量約占全國碳排放總量的10%,緊隨熱電生產和工業生產之后,位列第三大碳排放源。
過去十年間,中國機動車保有量實現了迅猛增長,從2.32億輛躍升至4.35億輛,年均增速接近7%。道路運輸碳排放占交通運輸碳排放總量的80%以上,且隨著機動車保有量的持續增長,這一比例有望進一步提升。因此,要想在交通領域實現碳減排,就必須加快轉變嚴重依賴石油資源的交通方式,大力發展低碳清潔的交通運輸。
新能源汽車——減碳的“生力軍”
在新能源汽車的浪潮中,中國無疑走在了世界的前列。近年來,中國政府出臺了一系列鼓勵新能源汽車發展的政策措施,為新能源汽車的快速發展提供了有力保障。從《“十四五”節能減排綜合工作方案》提出到2025年新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右,到《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035)》提出到2035年純電動汽車成為新銷售車輛的主流,公共領域用車全面電動化,中國新能源汽車的發展藍圖已經清晰可見。
數據表明,中國新能源汽車的產銷量已連續8年位居全球第一。新能源汽車國家大數據聯盟發布的數據顯示,2024年7月,全國新能源乘用車零售滲透率達到51.1%,較去年同期提升了15個百分點。乘聯會的數據也顯示,2024年上半年,新能源商用車在商用車市場的滲透率達到16%,其中6月份滲透率更是高達21%,較去年同期提升了10個百分點。新能源汽車的發展勢頭強勁,整體向好。
截至2024年6月底,全國機動車保有量已達4.4億輛,其中新能源汽車保有量達到2472萬輛,純電動汽車保有量更是高達1813.4萬輛,占新能源汽車總量的73.35%。新能源汽車正逐步成為交通領域減碳的“生力軍”。
電動汽車——環保的“雙刃劍”
與傳統的內燃機汽車相比,電動汽車在行駛時的能耗和排放方面確實具有顯著優勢。然而,要全面評估電動汽車的環保性能,就必須考慮其全生命周期的碳排放情況。這主要包括電力供應環節和電池使用環節兩個重要方面。
電動汽車作為電力消費終端,其電力供應的碳排放不容忽視。同時,電池制造產業鏈也較為復雜,涉及多個環節和多種原材料。因此,要深入分析電動汽車的減排優勢,就必須綜合考慮車輛的全生命周期過程。
隨著碳中和理念的深入人心,國內外研究和產業部門對車輛全生命周期碳排放的關注度日益提升。歐盟已經制定了針對出口到歐盟的汽車零部件及整車的碳足跡限值法規,要求到2025年每一輛出口到歐盟市場的汽車都需要核算并發布其生命周期的二氧化碳排放量。同時,《電池與廢棄電池法規》也將對在歐盟市場流通的電池進行全生命周期監管,包括對電池生命周期碳足跡的要求。這些舉措都有利于減少車輛電池全生命周期過程對于環境和社會的影響。
在中國,汽車碳排放管理也逐步從使用端向全生命周期擴展。國家發改委印發的《“十四五”循環經濟發展規劃》中明確提出要實施汽車使用全生命周期管理。中國電動汽車百人會聯合世界自然基金會發布的報告也指出,在碳中和背景下,需要從全生命周期角度考量電動汽車的碳足跡,推動全產業鏈脫碳。
車輛全生命周期分析系統邊界包括燃料周期和車輛周期兩部分。燃料周期也稱為“井到輪(Wells-to-Wheels,WTW)”,由車用燃料的上游生產過程(WTP)和汽車與燃料配合使用的下游消費過程(PTW)組成。而車輛周期則包括整車生產、維修及報廢處理等階段。
目前市場上常見的電動汽車主要包括純電動汽車、常規混合動力汽車、插電式混合動力汽車和增程式混合動力汽車。有研究發現,與傳統汽油車相比,這四種類型的電動汽車均能有效減少車輛全生命周期的一次能源消耗量和碳排放量。其中,純電動汽車的節能減碳效果最好。
電動汽車——低碳之路的“新篇章”
盡管電動汽車在環保方面表現出色,但從全生命周期的角度來看,其碳排放仍有進一步降低的空間。特別是車輛周期的碳排放占比不超過30%,而燃料周期則是碳排放的主要來源。因此,優化電力結構、降低電網結構的清潔度對電動汽車燃料周期碳排放的影響至關重要。
國家統計局發布的數據顯示,2021年我國發電量達到81121.8億千瓦時,其中煤炭為主的火力發電量占社會總發電量的71.1%。這表明我國電力結構仍以煤電為主,與國際上其他主要經濟體相比仍存在差距。因此,“十四五”現代能源體系規劃指出,要加快推動能源綠色低碳轉型,加快發展風電、太陽能發電等可再生能源,積極安全有序發展核電。
未來,隨著我國電力結構的不斷優化和可再生能源的大規模引入,電動汽車的溫室氣體排放將逐步從燃料周期轉移到車輛周期。在這一過程中,汽車產業供應鏈各環節具有前瞻性的技術進步將有助于進一步降低電動汽車全生命周期的碳排放量。特別是在延長汽車壽命、促進電池回收和提高材料回收利用率等方面,技術進步將發揮重要作用。
此外,隨著廢舊動力電池退役量的明顯增加,發展廢舊動力電池回收產業和技術也顯得尤為緊迫。這不僅有利于降低廢舊金屬、廢電解液等造成的環境污染,助力“無廢城市”建設,還能保障制造電池所需要的鎳、鈷、鋰等關鍵資源供給,降低車輛生產中電池制造相關過程的溫室氣體排放,提升整個產業資源利用水平,實現車輛全生命周期碳減排。
結語
《巴黎協定》為全球溫室氣體的排放設定了更為嚴格的限制,中國作為負責任的大國,正積極兌現減排承諾。當前,電動汽車的發展勢不可擋,但從全生命周期角度看,其綠色化、低碳化、清潔化水平仍有進一步提升的空間。包括從燃料周期發力優化電力結構以及汽車行業全產業鏈的技術進步等方面入手,才能更好實現交通領域的低碳轉型,推動減污降碳協同增效,助力我國環保事業持續發展。未來,隨著技術的不斷進步和政策的持續引導,電動汽車將在減碳事業中發揮更加重要的作用,書寫出低碳之路的“新篇章”。