在上述分析的基础上,我们对几个核心影响因素进行了无偏假设,进而从全生命周期的角度出发,考虑未来十年的可能变化,对不同续驶里程电动汽车(100千米,200千米,300千米)的碳排放情况进行了综合评估,并与传统汽油车、轻度混合动力汽车(相比传统汽油车节油9%)、深度混合动力汽车(相比传统汽油车节油33%)进行了比较。
研究结果表明:对于传统汽油车来说(整备质量1.1吨,发动机排量1.5L),假设总行驶里程为15万km,其全生命周期碳排放总量为36.9吨,其中生产制造阶段碳排放为6.5吨(约占总量的18%),使用阶段碳排放(汽油的开采、生产、运输与燃烧)为30.4吨(约占总量的82%)。对于深度混合动力汽车来说,其全生命周期碳排放总量为27.2吨,相比传统汽油车低26%,其中生产制造阶段碳排放为6.8吨(约占总量的25%),使用阶段碳排放为20.4吨(约占总量的75%)。
对于中续驶里程(200千米)的电动汽车来说,生产制造阶段碳排放为8.6吨,高出传统汽油车约33%,使用阶段碳排放为18.0吨,比传统汽油车低41%。合计全生命周期碳排放总量为26.7吨,比传统汽油车低约28%,同时略低于深度混合动力汽车。总体上来看,电动汽车相对于传统汽车,即使在中国目前的高碳电力结构下,仍然可以取得一定的碳减排效果,其主要原因是电动汽车在使用阶段的低碳排放可以在很大程度上弥补其生产阶段排放较高的劣势。
对于长续驶里程(300千米)的电动汽车来说,生产制造阶段碳排放为10.5吨,数字较高,主要是电池生产过程中的碳排放造成的。同时,由于电池增加使车辆更重,其使用阶段碳排放为19.3吨。相应的,全生命周期碳排放总量为29.8吨,比中续驶里程电动汽车高出约12%。通过以上分析可以看出,长续驶里程电动汽车不符合低碳发展的理念。
展望未来,由于电网条件的不断改善(发电效率的提高及电力结构的调整)以及电池能量密度的提升,电动汽车的碳减排效果存在着较大的提升空间。在综合考虑未来电力结构改善、煤电厂效率提升、车辆能效提升等因素之后,我们测算发现:到2025年,传统汽油车全生命周期碳排放为32.2吨,深度混合动力汽车为24.0吨;中续驶里程(200千米)电动汽车为20.0吨;长续驶里程(300千米)电动汽车为22.3吨,略低于深度混合动力汽车。而当电动汽车的碳排放与深度混合动力汽车(24.0吨)基本相当时,其续驶里程约为360千米。这表明从长期来看,电动汽车(尤其是中短续驶里程)的碳排放优势还将进一步扩大。因此,电动汽车作为汽车产业实现低碳化的有效技术路线,是值得高度重视和大力推广的。(www.daowen.com)
同时,通过我们的研究还可以得出以下重要结论。
一是续驶里程对于电动汽车的碳排放影响较大。在既定技术条件下,增加续驶里程意味着电动汽车必须搭载更多的电池,这必然造成电动汽车在生产阶段和使用阶段的碳排放都大幅增加,同时也带来成本的大幅增加。因此,在推广电动汽车时,不应片面追求续驶里程,建议遵循“够用即可”的原则。对于里程忧虑问题,更应通过充电基础设施的合理布局和加快建设来加以解决,而非一味多上电池,这样才能真正助力国家低碳经济大局,实现国家大力推动电动汽车的“初心”。如果市场需要长续驶里程的汽车,那么深度混合动力技术,尤其是插电式混合动力技术,是比电动汽车更好的选择,应该得到优先应用。未来一定是多种动力源的有效组合来满足日益多样化的个人出行需求!
二是总行驶里程对电动汽车的碳减排效果影响较大。如前所述,在生产阶段电动汽车的碳排放始终高于传统汽油车,即使到了2025年也依然如此。这意味着我们生产出的电动汽车能够使用的总里程数越高,就越能发挥碳减排作用。一方面,这需要不断提升电池的使用寿命。在本文中,电动汽车是按照与传统汽油车相同的总行驶里程(15万千米)来测算的,如果电池不能支撑达到这样的里程,就需要额外更换新的电池,除成本的显著增加外,显然这还将附加产生碳排放。另一方面,也要求在电动汽车的使用周期内尽可能地提高使用强度,把电池循环寿命充分用足,并避免闲置造成的电力衰减。因此,电动汽车应该优先在公共车辆、物流车等高使用强度车辆上广泛应用。同时,电动汽车显然也是共享汽车的适宜选择。这一结论对于实现汽车产业乃至整个交通领域的低碳化具有指导意义,国家和企业对此都应有充分的认知,并积极尝试推进。
(本文原载于《中国汽车报》2016年12月12日第5版专论;署名作者:赵福全、郝瀚、刘宗巍)
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