低碳化是中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向

伴隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，中國的碳排放量也在逐年增加，目前已經(jīng)超越美國成為全球第一，占全球排放總量的近30%。為防止全球變暖、履行國際義務(wù)，近年來中國政府簽署了多項(xiàng)減排協(xié)議：2014年，中美發(fā)布應(yīng)對(duì)氣候變化的聯(lián)合聲明，中國提出將在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰；在2015年的巴黎氣候會(huì)議上，中國進(jìn)一步承諾，到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%?？梢?，低碳化已經(jīng)升級(jí)為國家戰(zhàn)略。

規(guī)模龐大的汽車產(chǎn)業(yè)牽涉面廣、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，既是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，又在碳排放中占有較大比重，因此在國家降低碳排放的總體目標(biāo)下，汽車產(chǎn)業(yè)責(zé)無旁貸。當(dāng)前，中國明確將發(fā)展新能源汽車作為國家戰(zhàn)略，車輛電動(dòng)化已是大勢(shì)所趨。特別是在政府持續(xù)的大力支持下，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)初露曙光，2015年銷量超過33萬輛，躍居全球第一。日前發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，更是將中國新能源汽車在2020、2025和2030年的銷量目標(biāo)分別定在了200萬、700萬和1500萬輛，以期新能源汽車為實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能環(huán)保目標(biāo)做出更大貢獻(xiàn)。

電動(dòng)汽車碳排放存在巨大爭(zhēng)議

然而，關(guān)于電動(dòng)汽車是否比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車更為低碳，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界一直存在不同的看法。對(duì)此，許多研究機(jī)構(gòu)先后進(jìn)行了深入研究。但是，不同研究的結(jié)果差異較大，由此也產(chǎn)生了巨大的爭(zhēng)議。我們匯總了近十年來的主要相關(guān)研究結(jié)果，通過比較發(fā)現(xiàn)：以電動(dòng)汽車相對(duì)于傳統(tǒng)汽油車的碳減排幅度這個(gè)指標(biāo)衡量，多數(shù)研究認(rèn)為電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)一定程度的減排效果，甚至早期有一些學(xué)者作出了電動(dòng)汽車碳減排幅度超過50%的樂觀估計(jì)；而最近幾年的研究結(jié)果顯示，各方的預(yù)測(cè)逐步趨于保守，不過不同預(yù)測(cè)之間的差別依然較大。如有研究認(rèn)為電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)20%以上的碳減排；但也有研究得出相反的結(jié)論，認(rèn)為電動(dòng)汽車會(huì)導(dǎo)致碳排放增加。正確解讀以上爭(zhēng)議，對(duì)于科學(xué)評(píng)估新能源汽車在中國低碳化進(jìn)程中的作用具有重要意義，將直接影響國家的戰(zhàn)略決策和導(dǎo)向。

爭(zhēng)議辨析與原因解讀

實(shí)際上，出現(xiàn)爭(zhēng)議的根本原因在于，各方的研究對(duì)于影響電動(dòng)汽車碳排放的因素有不同的假定，從而導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果的明顯差異。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵，是要深入分析不同研究的基本假設(shè)，即對(duì)影響電動(dòng)汽車碳排放的主要因素進(jìn)行綜合判斷和客觀評(píng)估。

電動(dòng)汽車碳排放的影響因素眾多，包括生產(chǎn)階段排放、車輛能耗比值（電耗/油耗）、電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度、車輛使用情景（強(qiáng)度、壽命）、電能傳送效率等。其中比較核心的因素是車輛能耗比值、電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度以及電能傳送效率。

1、車輛能耗比值

車輛能耗比值即電動(dòng)汽車百公里電耗與汽油車百公里油耗的比值（kWh/L）。這個(gè)參數(shù)的合理選取，是汽油車與電動(dòng)汽車能夠進(jìn)行客觀比較的前提。不同研究對(duì)于車輛能耗比值的選取存在較大差異，例如對(duì)于油耗6L/100km左右的汽油車，有研究者認(rèn)為與之可比的電動(dòng)汽車電耗應(yīng)在12kWh/100km左右，而有的研究者卻認(rèn)為相應(yīng)的電動(dòng)汽車能耗應(yīng)在20kWh/100km以上。

通過相關(guān)性分析可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，車輛能耗比值假定的較大差異，對(duì)于電動(dòng)汽車碳減排效果的影響很大。為此，我們匯總了近年來市場(chǎng)上具有代表性的量產(chǎn)電動(dòng)車及其對(duì)標(biāo)的基礎(chǔ)汽油車型，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)算，得出車輛能耗比值平均約為2.2。結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)離散性分析，我們認(rèn)為能耗比值區(qū)間在2.0~2.5之間較為合理。如果假定偏離這個(gè)區(qū)間太大，研究的可靠性就值得商榷，極有可能存在明顯的偏向性。一些研究之所以得出電動(dòng)汽車碳減排效果不明顯甚至增加碳排放的結(jié)論，很大程度上就在于其選取的車輛能耗比值遠(yuǎn)高于合理區(qū)間。像上面提及的后一個(gè)研究，車輛能耗比值高達(dá)3.3，這樣極端的假設(shè)使電動(dòng)車的碳排放直接從“天堂”墜入“地獄”，其結(jié)果具有極大的誤導(dǎo)性。

2、電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度

這也是極為關(guān)鍵的影響因素之一，主要通過電力結(jié)構(gòu)和各類電能碳排放強(qiáng)度來進(jìn)行核算。電網(wǎng)排放強(qiáng)度越高，電動(dòng)汽車的碳減排效果就越弱。比較不同的研究，能夠發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)參數(shù)的核算值存在一定差異，對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生了較為明顯的影響。

基于最新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，目前中國電網(wǎng)的碳排放強(qiáng)度合理區(qū)間在700~750gCO2eq/kWh（當(dāng)量CO2排放），預(yù)計(jì)2030年可以下降到300~500g CO2eq/kWh。明顯偏離這一區(qū)間的研究，其結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)偏差。同時(shí)應(yīng)注意的是，中國電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度屬于高碳電范疇，遠(yuǎn)高于歐洲（歐洲目前為330gCO2eq/kWh，預(yù)計(jì)2030年將下降到100~200gCO2eq/kWh）。不過目前我國這一數(shù)值正在逐年降低，因?yàn)橐环矫婊痣姳壤谥鸩较陆?，另一方面火電廠的效率也在逐步提高。因此，對(duì)于未來的評(píng)估預(yù)測(cè)，應(yīng)充分考慮到這一發(fā)展趨勢(shì)。

而與電網(wǎng)排放強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的是汽油排放強(qiáng)度指標(biāo)，主要通過計(jì)算汽油全生命周期內(nèi)的碳排放（不考慮車輛生產(chǎn)），包括上游階段開采、精煉、運(yùn)輸過程的排放，以及使用過程中直接燃燒的排放。分析發(fā)現(xiàn)，各方研究對(duì)汽油排放強(qiáng)度的假定差異不大，汽油全生命周期碳排放強(qiáng)度約為3kgCO2eq/L，其中使用階段燃燒排放占比約為75%。

3、電能傳送效率

一方面，電能通過電網(wǎng)進(jìn)行輸送，存在一定的線路損失，這可以用輸電效率來衡量。對(duì)此，《中國電力年鑒》提供了權(quán)威的官方數(shù)據(jù)（目前約為93.4%），大部分研究也都采用了這一數(shù)據(jù)。另一方面，電能從充電樁充入動(dòng)力電池的過程中也存在一定的損耗，這可以用充電效率來衡量。對(duì)于充電效率而言，不同研究的假定（90%左右）相差較小。而輸電效率和充電效率共同決定電能傳送效率（84%左右），各方研究對(duì)電能傳送效率的共識(shí)度較高，不存在明顯爭(zhēng)議，不是影響最終結(jié)論的主要因素。

由此可見，影響電動(dòng)汽車碳減排效果評(píng)估結(jié)論的首要因素是車輛能耗比值。此外，電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度的假定也有較大影響，而其他因素基本沒有爭(zhēng)議。也就是說，前兩個(gè)因素在很大程度上決定了電動(dòng)汽車是否低碳的最終結(jié)論，必須客觀選定才能得出具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。

基于無偏假設(shè)的電動(dòng)汽車碳排放評(píng)估預(yù)測(cè)

在上述分析的基礎(chǔ)上，我們對(duì)幾個(gè)核心影響因素進(jìn)行了無偏假設(shè)，進(jìn)而從全生命周期的角度出發(fā)，考慮未來10年的可能變化，對(duì)不同續(xù)駛里程電動(dòng)汽車（100km、200km、300km）的碳排放情況進(jìn)行了綜合評(píng)估，并與傳統(tǒng)汽油車、輕度混合動(dòng)力汽車（相比傳統(tǒng)汽油車節(jié)油9%）、深度混合動(dòng)力汽車（相比傳統(tǒng)汽油車節(jié)油33%）進(jìn)行了比較。

研究結(jié)果表明：對(duì)于傳統(tǒng)汽油車來說（整備質(zhì)量1.1噸，發(fā)動(dòng)機(jī)1.5L），假設(shè)總行駛里程為15萬公里，其全生命周期碳排放總量為36.9噸，其中生產(chǎn)制造階段碳排放為6.5噸，約占總量的18%；使用階段碳排放（汽油的開采、生產(chǎn)、運(yùn)輸與燃燒）為30.4噸，約占總量的82%。對(duì)于深度混合動(dòng)力汽車來說，其全生命周期碳排放總量為27.2噸，比傳統(tǒng)汽油車低26%，其中生產(chǎn)制造階段碳排放為6.8噸，約占總量的25%；使用階段碳排放為20.4噸，約占總量的75%。