撰文/N.E.S 曹錦
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身陷“碳排放囹圄”的純電動汽車,據(jù)何量刑?
撰文/N.E.S 曹錦
空前高漲的熱情,加上空前激烈的爭議,這就是當下新能源汽車推廣的現(xiàn)狀。在所有新能源汽車產(chǎn)品中,鋰離子電池驅(qū)動的純電動汽車,似乎成為了新能源汽車家族中最“受寵”卻也最受質(zhì)疑的產(chǎn)品。
在終極環(huán)保方案仍未出現(xiàn)的背景下,車企們在政策驅(qū)動下摩拳擦掌地研發(fā)和推廣著新能源汽車。但是,諸如“如何才是現(xiàn)實的方案”、“究竟純電動汽車是否環(huán)?!?、“電池生產(chǎn)的瓶頸如何突破”等問題仍沒有準確的答案。在馬自達的“創(chuàng)馳藍天之父”人見光夫提出了“內(nèi)燃發(fā)動機將比純電動汽車制造的二氧化碳排放量更低”之后,關(guān)于“純電動車是否環(huán)?!钡挠懻撛俅伪挥|發(fā)。
其實,關(guān)于電池生命周期產(chǎn)生的污染一直被人詬病,人見光夫的觀點也是觸發(fā)了一片“點贊”??蓮乃岢龅慕Y(jié)論來看,又是否能就此否定純電動汽車呢?
“在現(xiàn)在的發(fā)電方法不改變的前提下,將內(nèi)燃機的實際油耗改善大約25%,就可以實現(xiàn)CO2排放量與電動汽車同水準。”人見光夫的這一觀點,得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注,其中也包括豐田中國首席代表西澤學。
“從個人的角度來說,我支持人見光夫先生的觀點。但是他也提到了,這是在‘現(xiàn)在的發(fā)電方法不改變’的前提下?!必S田中國首席代表西澤學對《新能源汽車新聞》記者說道。而他注意到的地方,和筆者一樣,那就是“前提”。
既然混動車型既不需要設備支持,還減少了二氧化碳排放,純電動車是否就沒有推廣的必要了呢?
西澤先生為筆者搜集了部分相關(guān)資料,其中,按照日本資源能源廳的統(tǒng)計,全球火力發(fā)電的比例占據(jù)了68%,其中燃煤發(fā)電占41.3%,天然氣發(fā)電占21.9%,石油發(fā)現(xiàn)為4.8%。由于燃煤發(fā)電的成本較低,中國的該項發(fā)電方式比例高達79%,在八個能源大國中居于首位。而根據(jù)業(yè)內(nèi)專家在此背景下進行的測算結(jié)果,在中國1度電的碳排放量約為0.18kg,CO2排放量約為0.67kg,每升汽油排放量約為2.12kg;而按照百公里油耗/電耗來計算,高續(xù)駛里程的純電動車型碳排放基本不會低于混動車型?;蛟S也有人認為,現(xiàn)在混動車保有量仍不如普通燃油車,那么純電動車和傳統(tǒng)車對比起來又如何呢?
在人見光夫的技術(shù)講解會上,曾提及一份來自慶應義塾大學的關(guān)于“純電動車與燃油汽車生命周期碳排放對比”的資料。據(jù)此,筆者搜集了部分相關(guān)調(diào)研,均與該大學聯(lián)手38家企業(yè)研發(fā)的電動汽車——ELIICA相關(guān)。這是一款以輪軸誘導電機來驅(qū)動的高速汽車,采用了容量更高、壽命更長的高性能鋰離子電池。
根據(jù)調(diào)研資料的數(shù)據(jù),在制造過程中,由于ELIICA不管哪種車型,排放的二氧化碳都相當于傳統(tǒng)燃油車的三倍左右,其中相當一部分來源于鋰離子電池的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但是,在使用過程中,ELIICA產(chǎn)生的二氧化碳只相當于燃油車的1/4左右。在研究團隊的四次案例測算中,ELIICA的生命周期碳排放有兩次低于燃油車,一次高于燃油車,還有一次基本等量。該資料的結(jié)尾部分提出,純電動汽車仍然面臨清潔能源、峰谷用電以及提高電池壽命等課題。
前不久,特斯拉MODEL S在新加坡吃了一張罰單,就是因為該車型每行駛一千米,就需要耗費大約444kW.h,而即使在新加坡主打天然氣和石油發(fā)電的背景下,這樣的耗電量產(chǎn)生的碳排放也要比燃油車高得多。
上述這些資料,的確可能刷新了大家對于純電動車環(huán)保度的認知。那么,既然混動車型既不需要設備支持,還減少了二氧化碳排放,純電動車是否就沒有推廣的必要了呢?恐怕人見光夫提出的“前提”,也并非這么簡單。
在中國、印度、南非等國家,最主要的污染源就是燃煤,這點毋庸置疑。不過,相對于個體汽車的尾氣排放來說,由純電動車耗電產(chǎn)生的污染,是否會更容易管控一些?
目前,由于國家的硬性要求,目前幾乎100%的發(fā)電廠都已裝備脫硫和脫硝的設備,如今還開始通過技術(shù)改造強制開啟脫硫設備。這上個月,全國政協(xié)人口資源環(huán)境委員會副主任解振華就指出,2015年全球碳排量放沒有增加,主要的貢獻就源自中國。雖說這話聽起來有點“別扭”,但中國發(fā)電廠二氧化碳和氮化物排放的大幅減少,也是不爭的事實。根據(jù)中國、美國、英國和印度四國科學家聯(lián)合完成的氣候變化風險評估報告,中國2014年的碳排放較2005年下降了33%,環(huán)比減少2900萬噸。
中國必然還將持續(xù)以燃煤發(fā)電為主,且大規(guī)模的純電動汽車推廣使用或?qū)е掠秒娦枨笠搽S之上漲。
另外,要知道燃油汽車產(chǎn)生的主要污染并不是CO2,而是伴隨產(chǎn)生的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和碳化物(PM),其中大家最熟悉就是PM了,霧霾的成分。因此,以CO2排放量作為依據(jù),將燃油車與純電動車作對比,似乎也不大公平。
那么,純電動汽車就此可以得到肯定了嗎?不,因為還有質(zhì)疑需要解釋——為何說火力發(fā)電廠的污染處理設備安裝了,且設備成熟,但霧霾和污染依然嚴重呢?這又要說到反方的觀點了:雖然設備非常有效,但由于用電需求持續(xù)上漲,導致發(fā)電量和碳排放的基數(shù)巨大,即使通過處理,排出的二氧化碳等有害物質(zhì)依然超過了環(huán)境的承載力。同時,環(huán)境的惡化也暴露了目前部分發(fā)電廠為了節(jié)約成本,簡化污染處理設備,甚至違規(guī)關(guān)閉防污設備的問題。
現(xiàn)在,我們必須認清一個事實:中國必然還將持續(xù)以燃煤發(fā)電為主,且大規(guī)模的純電動汽車推廣使用或?qū)е掠秒娦枨笠搽S之上漲。那么,說到這里,似乎前文中提到的“前提”也可以成立了。不過,這一前提中的時間設定——“未來”,又指的是多久呢?
宏觀的趨勢看起來有些離題,但其實卻與純電動車未來的命運息息相關(guān)。
按照馬自達的規(guī)劃,該品牌將于2020年覆蓋第二代創(chuàng)馳藍天技術(shù),并將CO2排放量降低30%。而此前,中國明確提出了INDC(自主貢獻目標),提出到 2030年左右會出現(xiàn)中國二氧化碳排放的峰值,有條件的城市將率先在2020年達成。在3月份的“兩會”期間,全國人大代表、中科院科技政策與管理科學研究所所長王毅就此議題,提供了《關(guān)于科學設定與實施國家十三五碳排放總量控制目標的建議》。
王毅認為,根據(jù)“煤炭消費總量控制”研究課題組的模型模擬情景,可以推算出在“十三五”末期,也就是2020年的碳排放總量控制目標約為105億噸左右,而2030年達到峰值時則應該在110億噸左右。
對此,解振華也曾指出,近年來中國大力發(fā)展可再生能源,其中水電在10年間已增加了2.57倍,風電增加了90倍,光伏發(fā)電裝機增加了近400倍?!笆濉币?guī)劃在環(huán)境能源約束目標上已經(jīng)形成了一個隱形的碳總量約束,而這些目標包括:2020年碳排放強度在2005年基礎上下降 40%~45%,同時非化石能源消費比例達到15%,2030年非化石能源消費比例達到20%。至于2020年的一次能源消費總量,則將控制在48億噸標準煤左右,煤炭消費總量控制在42億噸左右。如果對比一下中國國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù),2015年的全國煤炭消費總量為43億噸。在“十三五”規(guī)劃的內(nèi)容中,也明確提出了“實施煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃,使所有現(xiàn)役電廠每千瓦時平均煤耗低于310克、新建電廠平均煤耗低于300克。除此之外,中國還計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系,將覆蓋鋼鐵、電力、化工、建材、造紙和有色金屬等重點工業(yè)行業(yè)。
可以肯定的是,改善發(fā)電方法、大幅度減少碳排放肯定不是短期內(nèi)可以實現(xiàn)的目標??墒且罁?jù)上述一系列的措施,也令人有理由相信,中國,乃至國際上的發(fā)電減排任務已被排在了日程的前端。因此,在筆者看來,純電動汽車的發(fā)展方向并不能被完全否定,只是大規(guī)模推廣的時機有待商榷。引用曾擔任工信部規(guī)劃司處長的夏勝枝撰寫的《北京拒絕混動車為何如此“底氣十足”?》一文觀點,續(xù)駛里程超過150km的純電動汽車也并不環(huán)保。而之所以北京市強推純電動汽車,也是出于地方保護的因素。同時,夏勝枝還指出,國務院已經(jīng)提出,要積極發(fā)展交通燃油替代產(chǎn)品,加快發(fā)展純電動汽車、混合動力汽車和天然氣汽車。因此,與純電動汽車并列的車型不應遭到剪枝,反而應被當作眼下最為實際的重點節(jié)能車型。
再看目前正在大力推廣純電動汽車的德國、英國和法國,德國的燃煤發(fā)電比例為45%,英國為30%,而以核電為絕對主力的法國更是只有3%。中國如果想要普及純電動汽車,那么進一步降低燃煤消費總量的基數(shù),并使得污染處理能力得到質(zhì)變,才會更具備說服力。以一句話總結(jié),那就是“純電動汽車是終極目標,混合動力車是過渡產(chǎn)品?!?/p>
就在上個月,吉利聯(lián)合科力遠為中國自主的混合動力系統(tǒng)CHS舉行了發(fā)布會,其首款產(chǎn)品也將于下半年面市。雖然仍然屬于起步階段,但CHS與幾家中國汽車品牌的合作,終歸也讓人看到了一絲希望。而北京市的政策能否逐漸動搖,尚不得而知。
延伸閱讀
“終極環(huán)保方案”為何屢屢受挫
ELLICA研發(fā)團隊的領頭人——清水浩教授指出,光能發(fā)電可以成為減少碳排放的關(guān)鍵對策,也就是要利用鋰離子電池存儲太陽能產(chǎn)生的電,并供給給電動車,而煉鐵也可以利用光伏發(fā)電產(chǎn)生的氫。如此一來,整個純電動汽車生命周期的碳排放可以下降95%。那么,既然太陽能如此美妙,而中國又大力推崇扶持光伏發(fā)電,為什么還是得不到普及呢?
首先,由于太陽能發(fā)電受制于陽光,和風能一樣具備不穩(wěn)定性,且不夠智能。而目前使用的大部分太陽能板,由于能量密度低,能量轉(zhuǎn)化率只有20%左右,導致需要占用大量的空間,才能達到用電需求。其次,說到空間的問題,也是阻礙光伏發(fā)展的一大原因。在中國,建造光伏發(fā)電站,需要通過發(fā)改委和電網(wǎng)審批,拋開土地資源的緊缺因素不說,由于我國的土地政策,許多業(yè)主并不具備明晰的產(chǎn)權(quán)證明。更何況,即便有土地也有申請資質(zhì),投資光伏發(fā)電站也需要勇氣——建立光伏發(fā)電站需要投入大量的資金,政府的補貼也只是杯水車薪。另外,其資本回收周期較長,項目涉及到的風險也就比較廣。其中不僅有成本風險,還有經(jīng)濟環(huán)境風險、自然災害風險、電力市場風險等等。由于光伏并非剛性需求,目前還依靠政策激勵,沒有成熟的市場和商業(yè)模式。這一系列原因,導致了目前光伏發(fā)電企業(yè)的普遍虧損。
但是,在“兩會”后發(fā)布的“十三五”規(guī)劃中仍然提出,要“實現(xiàn)新一代光伏、大功率高效風電、生物質(zhì)能、氫能與燃料電池、智能電網(wǎng)、新型儲能裝置等核心關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化……繼續(xù)推進風電、光伏發(fā)電發(fā)展,積極支持光熱發(fā)電?!笨梢?,光伏發(fā)電在中國仍被視為填補發(fā)電量缺口的重要方式,只是政策、技術(shù)及商業(yè)模式仍有待改良。