近年来,电动汽车的崛起犹如一股绿色旋风,席卷全球汽车市场。各大品牌纷纷推出以绿色、环保为标签的电动汽车,旨在助力交通领域的减碳事业。那么,电动汽车的减碳效果究竟如何?哪种电动汽车的环保性能最优?未来电动汽车应该如何发展才能更加环保?让我们一同深入探讨。
交通领域——碳排放的“重头戏”
在全球碳排放的宏大图景中,中国无疑是一个举足轻重的角色。国际能源署(IEA)的数据显示,中国的二氧化碳排放量已接近全球总量的30%,成为世界上碳排放总量最高的国家。而在这一庞大的碳排放总量中,交通领域占据了不可忽视的一席之地。作为化石燃料的重要使用部门,交通领域的碳排放量约占全国碳排放总量的10%,紧随热电生产和工业生产之后,位列第三大碳排放源。
过去十年间,中国机动车保有量实现了迅猛增长,从2.32亿辆跃升至4.35亿辆,年均增速接近7%。道路运输碳排放占交通运输碳排放总量的80%以上,且随着机动车保有量的持续增长,这一比例有望进一步提升。因此,要想在交通领域实现碳减排,就必须加快转变严重依赖石油资源的交通方式,大力发展低碳清洁的交通运输。
新能源汽车——减碳的“生力军”
在新能源汽车的浪潮中,中国无疑走在了世界的前列。近年来,中国政府出台了一系列鼓励新能源汽车发展的政策措施,为新能源汽车的快速发展提供了有力保障。从《“十四五”节能减排综合工作方案》提出到2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,到《新能源汽车产业发展规划(2021—2035)》提出到2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化,中国新能源汽车的发展蓝图已经清晰可见。
数据表明,中国新能源汽车的产销量已连续8年位居全球第一。新能源汽车国家大数据联盟发布的数据显示,2024年7月,全国新能源乘用车零售渗透率达到51.1%,较去年同期提升了15个百分点。乘联会的数据也显示,2024年上半年,新能源商用车在商用车市场的渗透率达到16%,其中6月份渗透率更是高达21%,较去年同期提升了10个百分点。新能源汽车的发展势头强劲,整体向好。
截至2024年6月底,全国机动车保有量已达4.4亿辆,其中新能源汽车保有量达到2472万辆,纯电动汽车保有量更是高达1813.4万辆,占新能源汽车总量的73.35%。新能源汽车正逐步成为交通领域减碳的“生力军”。
电动汽车——环保的“双刃剑”
与传统的内燃机汽车相比,电动汽车在行驶时的能耗和排放方面确实具有显著优势。然而,要全面评估电动汽车的环保性能,就必须考虑其全生命周期的碳排放情况。这主要包括电力供应环节和电池使用环节两个重要方面。
电动汽车作为电力消费终端,其电力供应的碳排放不容忽视。同时,电池制造产业链也较为复杂,涉及多个环节和多种原材料。因此,要深入分析电动汽车的减排优势,就必须综合考虑车辆的全生命周期过程。
随着碳中和理念的深入人心,国内外研究和产业部门对车辆全生命周期碳排放的关注度日益提升。欧盟已经制定了针对出口到欧盟的汽车零部件及整车的碳足迹限值法规,要求到2025年每一辆出口到欧盟市场的汽车都需要核算并发布其生命周期的二氧化碳排放量。同时,《电池与废弃电池法规》也将对在欧盟市场流通的电池进行全生命周期监管,包括对电池生命周期碳足迹的要求。这些举措都有利于减少车辆电池全生命周期过程对于环境和社会的影响。
在中国,汽车碳排放管理也逐步从使用端向全生命周期扩展。国家发改委印发的《“十四五”循环经济发展规划》中明确提出要实施汽车使用全生命周期管理。中国电动汽车百人会联合世界自然基金会发布的报告也指出,在碳中和背景下,需要从全生命周期角度考量电动汽车的碳足迹,推动全产业链脱碳。
车辆全生命周期分析系统边界包括燃料周期和车辆周期两部分。燃料周期也称为“井到轮(Wells-to-Wheels,WTW)”,由车用燃料的上游生产过程(WTP)和汽车与燃料配合使用的下游消费过程(PTW)组成。而车辆周期则包括整车生产、维修及报废处理等阶段。
目前市场上常见的电动汽车主要包括纯电动汽车、常规混合动力汽车、插电式混合动力汽车和增程式混合动力汽车。有研究发现,与传统汽油车相比,这四种类型的电动汽车均能有效减少车辆全生命周期的一次能源消耗量和碳排放量。其中,纯电动汽车的节能减碳效果最好。
电动汽车——低碳之路的“新篇章”
尽管电动汽车在环保方面表现出色,但从全生命周期的角度来看,其碳排放仍有进一步降低的空间。特别是车辆周期的碳排放占比不超过30%,而燃料周期则是碳排放的主要来源。因此,优化电力结构、降低电网结构的清洁度对电动汽车燃料周期碳排放的影响至关重要。
国家统计局发布的数据显示,2021年我国发电量达到81121.8亿千瓦时,其中煤炭为主的火力发电量占社会总发电量的71.1%。这表明我国电力结构仍以煤电为主,与国际上其他主要经济体相比仍存在差距。因此,“十四五”现代能源体系规划指出,要加快推动能源绿色低碳转型,加快发展风电、太阳能发电等可再生能源,积极安全有序发展核电。
未来,随着我国电力结构的不断优化和可再生能源的大规模引入,电动汽车的温室气体排放将逐步从燃料周期转移到车辆周期。在这一过程中,汽车产业供应链各环节具有前瞻性的技术进步将有助于进一步降低电动汽车全生命周期的碳排放量。特别是在延长汽车寿命、促进电池回收和提高材料回收利用率等方面,技术进步将发挥重要作用。
此外,随着废旧动力电池退役量的明显增加,发展废旧动力电池回收产业和技术也显得尤为紧迫。这不仅有利于降低废旧金属、废电解液等造成的环境污染,助力“无废城市”建设,还能保障制造电池所需要的镍、钴、锂等关键资源供给,降低车辆生产中电池制造相关过程的温室气体排放,提升整个产业资源利用水平,实现车辆全生命周期碳减排。
结语
《巴黎协定》为全球温室气体的排放设定了更为严格的限制,中国作为负责任的大国,正积极兑现减排承诺。当前,电动汽车的发展势不可挡,但从全生命周期角度看,其绿色化、低碳化、清洁化水平仍有进一步提升的空间。包括从燃料周期发力优化电力结构以及汽车行业全产业链的技术进步等方面入手,才能更好实现交通领域的低碳转型,推动减污降碳协同增效,助力我国环保事业持续发展。未来,随着技术的不断进步和政策的持续引导,电动汽车将在减碳事业中发挥更加重要的作用,书写出低碳之路的“新篇章”。