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全力發展電動汽車,贏得國家戰略先機

每日經濟新聞 2021-02-09 08:51:40

□ 姜克雋

電動汽車是未來道路交通出行的方向,這已經不容置疑。目前也不斷有聲音對電動汽車提出質疑,但都有不全面的地方。

關于電動汽車是不是節能,是不是減排溫室氣體和霧霾相關氣體,已經有很多分析。電動汽車目前的道路工況百公里電耗在15kWh左右,有些更好,有些較差。如果按照15kWh/100公里的電耗水平,依據我國目前的發電結構,2019年平均每千瓦時二氧化碳排放在0.51kg,也就是電動汽車每百公里二氧化碳排放在7.6kg左右。而一個百公里油耗7升的小汽車,百公里二氧化碳排放量在17.2kg左右。即使最先進的混合動力小汽車,在北京道路工況下,百公里油耗3.7升,其二氧化碳排放也在9.1kg左右。

也就是說,今天的電動車,已經具有較好的碳排放減排優勢。同時對于霧霾相關污染物,電動車的排放控制具有很好的效果。

由于我國火電系統基本已經采取了超低排放控制技術,同時火電廠所在區域一般都不在人口密集地區,因而對霧霾的控制很有利。

另外一個爭議是,在全生命周期的情況下,電動車的排放控制并沒有優勢。

按照近期的研究,每輛汽油車的生產制造,以及原材料的二氧化碳排放為8噸,電動車的排放為10.5噸,其中電池制造4噸。到2019年,我國汽油車的生產制造排放仍為8噸左右,而電動車的生產制造排放,由于電池技術進步和整車重量的下降,已經降到9噸左右。

如果考慮小汽車壽命期內行駛距離在20萬公里左右,加上運行過程中的排放,電動車二氧化碳排放在24.8噸左右,汽油車在42.4噸,高性能混合動力汽車在27噸左右。

但是,發展電動汽車,更為重要的是為了未來的長期發展目標和產業優勢

《巴黎協定》指出,各方將加強對氣候變化威脅的全球應對,把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在2攝氏度之內,并為把升溫控制在1.5攝氏度之內而努力;歐盟公布了2050年碳中和目標;我國在2020年9月宣布了2060年前實現碳中和的目標。到目前為止,已經有占全球二氧化碳排放55%左右的國家公布了2050年或2060年前實現碳中和的目標。由于這些國家都是技術主導國家,因而全球也基本上會走向碳中和。

實現碳中和,需要能源系統的明顯轉型。IPCC(政府間氣候變化專門委員會)的研究結論是,在實現碳中和之前,能源系統首先實現凈零排放,特別是電力系統,甚至需要做到負排放。

在這種情況下,各個行業要全力推進電力化。交通是其中主推電力化的部門。根據我們的研究,到2050年,交通實現凈零排放,主要途徑是道路交通中,除一部分重型卡車使用氫燃料電池技術外,其他車輛都為電動車。輪船中大型輪船采用氫燃料電池作為推動能源,其他為電池驅動。鐵路運輸中難以電氣化的鐵路運輸用氫燃料電池驅動。航空中小型飛機采用電池驅動,大型飛機近一半用生物航煤,其他為氫動力飛機。

未來電力系統凈零排放或者負排放,電動汽車就沒有排放問題,生命周期的排放也凈零。

根據我們2010年電動汽車路線圖的結果,到2025年,電動小汽車每次充電可以充80kWh的電力,百公里電耗為8kWh。到2020年,根據三大車展新的電動車技術,基本在這個路線圖描述的路徑上。

發展今天的電動汽車是為了未來,任何技術都需要經歷在政府支持下的啟動階段。

未來更重要的是技術和經濟的競爭。實現碳中和,需要變革和創新技術,如氫基煉鋼、氫基化工、電動飛機、氫動力飛機、高效綠氫技術等。我國需要盡快制定相應國家戰略,發展碳中和下的技術和產業。

盡管我國目前在電動汽車發展上處于世界前列,但是電動車技術優勢并不明顯。2020年是傳統汽車制造商開始全面進入電動汽車領域的起始年,由于他們已經做了超過10年的準備,他們的進入要比特斯拉等新型電動汽車企業更為讓人擔心。我國的企業必須要加力發展電動汽車,要贏得這場技術競爭。

各國的國情不一樣,發展各種技術的戰略也不同。我國可再生能源資源豐富,核電發展潛力巨大,零碳電力將是我國未來能源供應的主力。而日本、韓國、歐盟等,由于本地地域所限,除核電以外的零碳電力潛力有限,核電發展在這些國家和地區又遇到困難,這些國家和地區未來實現碳中和的重要措施是發展氫基經濟。

日本、韓國和歐盟都計劃大規模進口氫,未來隨著綠氫成本下降,有可能這些國家和地區進口氫的花費要低于目前進口煤炭、石油和天然氣的花費。因此,這些國家未來的碳中和戰略比較類似,也就是要發展基于氫的各種技術,包括汽車、飛機、船舶、煉鋼、化工、采暖等。

而我國和美國等國家的碳中和戰略比較類似,即依賴于一次零碳電力,所以我國發展利用電力的技術和設備至關重要

未來發展電動汽車,將有利于我國的能源安全。目前我國進口石油已經超過石油消費的70%以上,其中石油消費的60%左右用于交通。未來發展電動汽車,將有利于我國控制石油消費量,到2050年有望把石油消費控制在較低水平,大力使用本地供應電力,會明顯改善我國的能源進口依賴度,強化國家能源安全。

按照我們的電動汽車路線圖,到2025年,電動汽車從總體花費上將低于燃油汽車,性能和駕乘體驗超越燃油汽車。隨著技術進步,政府對電動汽車的支持會越來越小,未來政策更多的是打造鼓勵電動車使用的環境,如零排放行駛區、大幅度減少加油站等。目前面臨的充電設施少的問題也并不是真正的制約,有不少措施可以快速大量推進充電設施的建設。未來電動汽車的充電次數也會明顯下降,建設充電站也需要考慮這樣的因素。

交通出行的變革時代已經很近,我國企業需要作出充分準備,在未來的技術競爭中不要失去機會。

(作者系國家發改委能源研究所研究員)

封面圖片來源:攝圖網

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