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深度减碳分析:纯电动汽车真的低碳吗?

2022-1-11 13:42 6723 0 来自: 零碳汽车研究员
简介
【汽车碳中和】纯电动汽车是不是真的低碳,这个话题在网络上有很多争论。2021年7月份,刘科在科技创新院士报告厅做了《碳中和误区及其现实路径》的演讲,刘科是澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学 ...

【汽车碳中和】纯电动汽车是不是真的低碳,这个话题在网络上有很多争论。

2021年7月份,刘科在科技创新院士报告厅做了《碳中和误区及其现实路径》的演讲,刘科是澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长。

他提到的第六个误区是“认为电动车可以降低碳排放”,“如果能源结构不改变,如果电网67%的还是煤电,那电动车是在增加碳排放,而不是减少碳排放。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候,电动车才能算得上清洁能源”。

纯电动汽车行驶过程中使用电,CO排放为0,但从燃料周期来看,发电环节还是会有CO排放,至少在汽车产业实现碳中和之前,纯电动汽车不能称之为零碳汽车。

既然达不到零碳,那纯电动汽车是否属于低碳呢?

是不是零碳,我们很容易理解,但是不是低碳,就需要拿数据说话了。对于承担了工信部《面向碳达峰、碳中和目标的汽车产业实施路线图》课题的刘斌团队,这是个绕不开的话题。

刘斌是中汽中心首席专家、中国汽车战略与政策研究中心副主任。在2021年10月第八届全球华人汽车精英联合年会暨“中国拥抱世界”汽车产业创新论坛上,刘斌分享了课题的阶段性研究成果,其中包含电动汽车是否真的低碳的问题,并且提到了相关的研究数据。

首先,将纯电动汽车和燃油车进行比较。

纯电动汽车:在上游发电环节,火电占比74%的情况下,每发一度电会产生0.61公斤的CO排放。2020年我国销售了100万辆纯电动乘用车,平均百公里电耗12.4度,一辆纯电动汽车跑1万公里产生0.76吨CO,而纯电动汽车行驶阶段CO排放是0吨,所以,一年下来,一辆纯电动汽车跑一万公里的碳排放总和是0.76吨。

燃油车:获取一升汽油会产生0.3公斤的CO,燃油车上游的炼油等环节一年跑一万公里会产生0.2吨CO,行驶阶段一年跑一万公里产生1.5吨CO,燃油车的CO排放总和是1.7吨。

两相对比,纯电动汽车比燃油车每年可减少CO排放0.94吨。如果一辆车跑15年,纯电动汽车可以减少14.1吨的碳排放。

得出这个数字的前提条件是电力的74%为火电,也就是说在26%为绿色电力的情况下,减碳效果为14.1吨。当电力的100%都是绿色电力时,一辆纯电动汽车就可以把燃油车15年跑22.5吨CO排放全部减掉,实现燃料周期的碳中和。

上面分析的燃料周期的碳排放,是指燃料本身(汽油和煤)的碳排放。相比燃油车,纯电动汽车多了一个电的存储,那就是动力电池,电池的生产环节产生的碳排放也不能忽视。

根据中汽数据的数据显示,生产车用动力电池,一度电会有95公斤的CO排放,这95公斤的CO排放,大概15公斤CO是宁德时代这样的厂商来产生的,另外的80公斤CO由上游的刚果(金)等地产生。2020年,100万辆纯电动乘用车平均带电量是46度电,这样一辆纯电动乘用车的车用动力电池会增加4.4吨的CO排放。

因此,一辆纯电动汽车和燃油车相比,全生命周期行驶15年,减碳效果为14.1-4.4=9.7吨。

以上的分析是针对针对纯电动汽车和燃油车两类车型,而对同样大小的车辆进行全生命周期碳排放的评价会更加科学。丰田为刘斌团队提供了卡罗拉的汽油版、HEV版、PHEV版,但是它没有纯电动版,所以选择了同样大小的秦EV。

通过比较,4辆车每年1万公里,跑15年,考虑到燃料周期和车辆周期,平均下来,跑一公里,卡罗拉汽油版会产生176克的CO排放,秦EV会产生118克,纯电动的CO排放削减效果为33%。可以看出,不管是现在还是未来,纯电动都是最重要的低碳技术路线。

另外值得注意的是,混动(HEV)的减碳效果为23%,插电式混动(PHEV)的减碳效果为25%,同样具有不错的效果。

对于同一款插电式混动(PHEV),刘斌团队关注UF值,UF值是指纯电行驶里程与总行驶里程的比值,现在一般是0.54,比如跑1公里,其中0.54公里是用电行驶。如果提高一辆插电式混动(PHEV)的纯电行驶里程,比如当UF为0.9时,相对自身,它的减碳效果是11%。

混动和插电式混动的减碳效果不能忽视。事实也如此,2020年10月27日,中国汽车工程学会公布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,预计至2035年,我国节能汽车与新能源汽车年销售量各占50%,可见,国家对以混动为代表的节能汽车与以插电式混动、纯电动为代表的新能源汽车都有足够的重视。

本文主要从数据角度,对目前几个主要动力路线的碳减排情况进行比对,能够形成更加直观了解。


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