中国汽车报 | 从碳足迹看汽车产业低碳可持续发展

发布时间:2024-01-26 10:58 信息来源:中国汽车技术研究中心有限公司 编辑:admin 审核:admin 浏览:81

编者按:

中国境内主流乘用车碳足迹已实现公开,透明化的碳排放信息表明我国汽车行业已迈入低碳发展的快车道。以碳为先、以碳为范、以碳为兴,是聚力建设引领性、带动性、根植性强的中国新能源战略新兴产业的重要途径。中汽中心相关专家在《中国汽车报》以《从碳足迹看汽车产业低碳可持续发展》为题发表专论文章,请看详细报道。

从碳足迹看汽车产业低碳可持续发展

近日,中国境内主流乘用车碳足迹已实现公开,透明化的碳排放信息表明了我国汽车行业已迈入低碳发展的快车道。

国际碳约束时代到来,碳足迹已成为汽车产品的竞争属性

全球碳中和愿景下,汽车行业成为竞争的焦点。国外逐渐将碳排放管控目标由整车道路行驶阶段碳排放转向整车及其重点零部件产品碳足迹。

2023年7月正式发布的《欧盟电池与废电池法》中,明确提出对于新能源汽车动力蓄电池产品的碳足迹管理要求。其中,覆盖企业自2025年起对其产品分阶段逐步开展碳足迹声明、碳足迹等级声明和最大碳足迹限值管理,并提供相应的碳标签,不满足其要求的将无法进入欧盟市场。为支撑电池法中碳足迹相关要求,欧盟委员会联合研究中心同步发布了电动车电池碳足迹核算方法,要求企业按照该方法核算电池产品碳足迹。

交通领域碳减排是我国实现碳达峰碳中和目标的重点之一,新能源转型是交通领域碳减排的重要途径。要加强汽车领域高水平开放合作,在国际合作中争取更多的话语权,打造低碳产品成为企业在国际市场角逐中制胜的关键,碳足迹逐步成为像质量、能效(标识)等一样的产品属性。

汽车碳足迹逐渐透明,中国汽车产品已逐步具备低碳优势  

纵观全球,目前包括欧盟、美国、日本等国家和地区陆续采取了多种方式对汽车产品的碳排放信息进行公示。中国汽车产业链碳公示平台(以下简称“CPP”)也首创公布近60余家企业的4400余款在售乘用车及其零部件、车用材料三大类产品的碳排放数据。中国汽车碳足迹管理和碳足迹数据逐步公开、量化、透明。

那么,汽车产品的碳足迹水平究竟如何?CPP车型碳足迹数据给出了答案。

从车型碳足迹总体来看,不同年款车型碳足迹均值呈现出逐年下降的趋势,从2020年款的306.54gCO₂e/km,下降到2022年款的258.08gCO₂e/km,下降约16%,降幅明显;已公示的2023年款车型碳足迹均值为269.35gCO₂e/km,相较2020年款车型已下降约12%,预计2023年款车型全部上市后,其碳足迹均值将进一步降低。这表明在双碳政策引领下,汽车企业在积极践行绿色低碳转型,愈发重视低碳产品开发,进一步为消费者拓展绿色生活空间。

2020-2023年款车型碳足迹均值图

从不同系别车型碳足迹均值来看,中国自主品牌车型低碳优势已逐步优于合资品牌。总体来看,自主品牌车型碳足迹均值为259.33gCO₂e/km,处于上游水平。优于德系(276.53gCO₂e/km)、美系(291.85gCO₂e/km)、英系(327.19gCO₂e/km)等系别车型。同时,与韩系、日系品牌碳足迹均值相差不大,但韩系、日系车型多为A0、A级等碳排放较低的车型。这表明,凭借电动化的快速转型以及低碳技术的创新,自主品牌车型的碳足迹具备明显优势。

不同系别车型碳足迹均值图

自主品牌低碳水平提高,全面电动化正在引领汽车产业绿色变革   

我国新能源汽车渗透率逐年升高,从已公示的4400余款车型碳足迹分布图来看,纯电动汽车碳足迹水平明显优于燃油汽车。从不同燃料类型车型均值来看,相较于汽油车,纯电动车具有明显的生命周期碳减排优势。汽油车碳足迹均值为295.00gCO₂e/km,纯电动车的碳足迹均值为178.17gCO₂e/km,较汽油车降低39.6%。这表明发展纯电动汽车对低碳化发展起到关键作用,同时也帮助中国汽车产品逐步具备低碳优势。

CPP已公示车型碳排放分布

纯电动车的低碳优势源于燃料周期碳排放较低,主要是电力产生的间接排放,而随着我国电力清洁化进程的推动,纯电动车燃料周期的碳排放也会有进一步的下降。值得注意的是,由于纯电动车的动力蓄电池在材料获取和制造阶段均会产生碳排放,因此导致纯电动车和传统能源车的各阶段碳足迹分布存在差异。统计结果表明,随着车型电动化程度的增加,燃料周期碳排放逐渐降低,车辆周期碳排放逐渐增加。可以预见,随着电动化的发展,未来车型碳排放将会逐渐从燃料周期向车辆周期转移,以提高能源使用效率、降低材料碳排放为主要路径,建立低碳、脱碳的汽车产业链是未来发展方向。

燃料周期和车辆周期碳排放百分比

汽车产业进一步绿色升级,碳与长续航、大车型的平衡是关键所在  

随着纯电动车的发展,市场上出现了为解决消费者旅程焦虑的长续航车型,定位豪华的大尺寸车型。相对而言,长续航、大车型的纯电动车碳排放更高,汽车产业要进一步绿色升级,纯电动车要做到有序发展,需要做好低碳与长续航、大车型之间的平衡。

恰当的续航里程,是现阶段纯电动车低碳发展的必经之路。目前市场主流的纯电动车续驶里程在400-600km之间(占比约53%),为解决消费者“里程焦虑”的痛点,抢占消费市场,较多企业不断增加纯电动车的电池能量,不断加大续航。众多车企推出了超高续航车型。但若增加续航里程是通过“堆电池”的方式进行,就会导致配套的电池能量不断提升、车型不断增大,车型碳足迹随之增大。当动力蓄电池能量从80kWh增加到140kWh时,其碳排放平均增加181%。另外,过高能量的纯电动车在一些使用场景下可能还会出现里程过剩情况,一定程度造成资源浪费,因此失去了电动车绿色低碳的意义。所以在电池技术没有重大突破情况下,恰当的续航里程,是纯电动车低碳发展的必经之路。

推动车身轻量化,是现阶段纯电动车绿色转型的解决方案。从车型级别上看,小车型的碳足迹明显低于大车型。A00级碳足迹均值为109.52gCO₂e/km,相较于其他级别车型碳足迹极低;A0级车碳足迹均值为141.57gCO₂e/km;A级车碳足迹均值为180.50gCO₂e/km;B级车碳足迹均值为206.54gCO₂e/km;C级车碳足迹均值219.68gCO₂e/km。究其原因,其中一部分原因是车身整备质量越大,电耗越大。研究数据显示,纯电动汽车整备质量每减少10%,电耗下降5.5%。汽车轻量化能够进一步减少损耗、降低排气污染及增加续航里程。总体来看,汽车轻量化已成为汽车行业主要趋势,是我国节能与新能源汽车技术的重点发展方向,也是汽车行业完成双碳目标的重要手段。

不同级别纯电动车碳足迹均值

汽车产业进一步绿色升级,产业链协同降碳是核心引擎  

从前述的车型碳足迹差异分析与图4可以看出,车辆电动化转型导致汽车碳足迹构成发生变化,从燃料周期向车辆周期转移。与此同时,续航里程提升和车身轻量化也对材料、零部件有较高的要求。

因此,汽车产业链协同降碳是汽车行业低碳发展的关键所在。汽车产业链长、辐射面广、带动性强,可以拉动钢铁、橡胶、有色金属、玻璃、化工、电子、纺织品等多个关联行业发展。汽车行业作为“链长”,在推进自身低碳转型的同时,也能带动整个产业链的低碳发展;同时,扩大低碳材料/循环材料的供应,提高低碳产品和技术应用比例,从而整体实现产品碳排放强度降低。

另一方面,随着国内新能源汽车产业的发展,每年消耗的动力电池原材料数量巨大,对相应的供给能力也提出了要求,而我国锂矿、钴矿资源有限,作为动力电池重要的战略资源,长期严重依赖进口。从资源安全、产业安全、供应链安全等角度看,锂、钴、镍等动力电池主要材料正逐步成为全球竞争的重要战略资源,动力电池材料已经在多个国家被列入控制出口的战略资源,未来有很大可能会处于供应紧缺状态。因而,汽车产业的动力电池关键原材料储备需要提前规划,以确保新能源汽车供应链平稳与安全。

汽车产业进一步绿色升级,汽车产品低碳消费是直接动力   

无论是汽车行业低碳技术开发还是产业链协同降碳,加快汽车产业低碳转型,都需终端买账。绿色低碳消费是实现汽车产业双碳目标的具体行动,需要进一步倡导推广绿色低碳消费,提高消费者绿色低碳偏好程度,激活低碳消费需求。

加快建设绿色低碳标识,引领绿色低碳消费市场。建立汽车产品及服务绿色低碳标识中国标准,充分发挥绿色标识体系战略性、基础性、引领性作用,制定汽车产品碳足迹标识,完善标识使用制度,加强认证全过程信息采集和信息公开,提高绿色汽车生产和消费透明度。

加强绿色低碳品牌建设,塑造新时代品牌竞争优势。积极开展汽车产业“绿色产品”“低碳企业”等评选,树立绿色转型标杆,借助多平台全方位展示绿色低碳品牌,积极打造绿色低碳品牌专栏,建立专业级、国家级、国际级绿色品牌示范推广平台,提高绿色低碳汽车品牌影响力和竞争力。

倡导推广绿色低碳消费,激活绿色低碳消费需求。采取有力措施鼓励引导绿色低碳消费,汽车产业要加快制定绿色低碳消费模式转变行动方案,建立绿色消费信息平台,出台绿色消费奖励措施,积极引导消费者践行绿色低碳生活方式,讲好“绿色产品故事”,传播好“生态文明建设声音”,形成绿色低碳消费新风尚。

管碳就是管创新。产业绿色升级是构建现代汽车产业新体系、推动经济社会可持续健康发展的必要因素。企业如何实现碳流、管理流、数据流、财务流的一体化能碳结构性改革,是确立中国汽车产业在新能源赛道上,国际前列地位与全球绝对头部地位的核心要素。

以碳为先、以碳为范、以碳为兴,是聚力建设引领性、带动性、根植性强的中国新能源战略新兴产业的重要途径。新型汽车产业链要建设相适应的生命周期规律,将重大低碳技术突破转化为低碳产品,将重大低碳发展需求转变为市场需求,突破产品、服务复杂性,形成以新技术标准体系为支撑的基础网络,聚力打造网络断点有替代、纵横交错有覆盖的新型汽车产业价值链,支撑全方位、全过程、全体系的中国智能新能源产业国际化。

(作者为中国汽车技术研究中心有限公司副总经理吴志新、中汽碳(北京)数字科技中心)有限公司总经理赵冬昶)