孔垂穎 門(mén)峰

中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司 天津市 300300

1 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)碳排放現(xiàn)狀

化石燃料的大規(guī)模利用和二氧化碳的大量排放發(fā)生在工業(yè)革命以后，但大氣中二氧化碳濃度有實(shí)質(zhì)性增加是近100 年來(lái)出現(xiàn)的現(xiàn)象。我國(guó)工業(yè)發(fā)展始于19 世紀(jì)后半葉，但由于當(dāng)時(shí)社會(huì)環(huán)境動(dòng)蕩，工業(yè)化進(jìn)程相當(dāng)緩慢，直至新中國(guó)成立，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)入系統(tǒng)性工業(yè)化，而二氧化碳排放進(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期則要追溯到1978 年改革開(kāi)放以后，尤其是2001 年加入世界貿(mào)易組織（WTO）以后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年我國(guó)溫室氣體排放總量為140 億噸，占到全球排放總量的26.7%。

分行業(yè)來(lái)看，我國(guó)碳排放中，電力和供熱的碳排放約占51%，工業(yè)占28%，其次分別為交通運(yùn)輸、民用、其他能源部門(mén)、商業(yè)和公共服務(wù)、農(nóng)業(yè)等，分別占到10%、4%、3%、2%、1%。

交通運(yùn)輸行業(yè)是我國(guó)第三大碳排放行業(yè)，是碳減排的核心領(lǐng)域，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)所占的碳排放最高，超過(guò)80%。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)角度看，我國(guó)較高的汽車(chē)保有量和銷(xiāo)售量對(duì)碳減排任務(wù)的完成帶來(lái)較大壓力。截至2021 年，我國(guó)汽車(chē)保有量為3.02 億輛，其中97.4% 為傳統(tǒng)燃油車(chē)。在產(chǎn)銷(xiāo)量方面，2021 年，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為2608.22 萬(wàn)輛和2627.48 萬(wàn)輛，連續(xù)13年穩(wěn)居全球第一。

圖1 我國(guó)分行業(yè)碳排放情況

根據(jù)聯(lián)合國(guó)相關(guān)研究，全球氣候變暖超過(guò)1.5℃將使全球至少增加4.2 億人口面臨極高溫天氣，增加50% 的人口面臨水資源短缺。而根據(jù)伯克利地球?qū)嶒?yàn)室研究數(shù)據(jù)，90 年代初至今，全球地面溫度已上升超過(guò)1℃，通過(guò)碳減排控制溫室效應(yīng)已刻不容緩。各國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變暖問(wèn)題中也都表現(xiàn)出積極態(tài)度，《巴黎協(xié)定》中的196 個(gè)締約國(guó)均在政治意愿上大力支持《巴黎協(xié)定》，歐洲各國(guó)也制定了嚴(yán)格的低碳發(fā)展路線。我國(guó)自主提高國(guó)家貢獻(xiàn)力度，彰顯大國(guó)的擔(dān)當(dāng)與使命，提出“2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的發(fā)展目標(biāo)，并將其寫(xiě)入了政府工作報(bào)告。

2 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及碳排放預(yù)測(cè)

2.1 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測(cè)

《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》和《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）》均提出了2025 年的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)，隨著新型城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的加快推進(jìn)，海外新興汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展，我國(guó)汽產(chǎn)銷(xiāo)量仍將保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2025 年達(dá)到3500 萬(wàn)輛左右，其中，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到新車(chē)總銷(xiāo)量的20%左右。

未來(lái)，隨著宏觀經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)向好，將促進(jìn)汽車(chē)銷(xiāo)量的持續(xù)增長(zhǎng)，加之各類(lèi)宏觀政策對(duì)汽車(chē)消費(fèi)的引導(dǎo)，將帶動(dòng)底層消費(fèi)復(fù)蘇，進(jìn)一步推動(dòng)汽車(chē)消費(fèi)增長(zhǎng)。同時(shí)，隨著供應(yīng)鏈短缺問(wèn)題逐漸緩解，海外需求反彈，全球汽車(chē)市場(chǎng)回暖，恢復(fù)性增長(zhǎng)將持續(xù)。

表1 十四五末汽車(chē)產(chǎn)量預(yù)測(cè)

從長(zhǎng)期來(lái)看，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量將保持持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，2021 年我國(guó)千人汽車(chē)保有量為213 輛，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)增長(zhǎng)還有較大空間。隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、城鎮(zhèn)化率水平的提高以及都市圈的進(jìn)一步擴(kuò)大，居民出行需求增加，未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，我國(guó)汽車(chē)保有量仍將持續(xù)增長(zhǎng)。

2.2 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)碳排放預(yù)測(cè)

《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》提出，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)碳排放將于2028 年左右先于國(guó)家碳減排承諾提前達(dá)峰，至2035年碳排放總量較峰值下降20% 以上。在汽車(chē)領(lǐng)域總排放中，燃油車(chē)排放始終占絕對(duì)主導(dǎo)，其中，乘用車(chē)和貨車(chē)是主要排放源，客車(chē)碳排放相對(duì)較小。

乘用車(chē)領(lǐng)域碳減排潛力較大，作為全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)，我國(guó)的純電動(dòng)汽車(chē)保持了高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，在各種利好環(huán)境及政策的作用下，增長(zhǎng)將繼續(xù)保持。首先，純電動(dòng)汽車(chē)個(gè)人接受度明顯提升，區(qū)域市場(chǎng)下沉明顯，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁；其次，在增購(gòu)、換購(gòu)需求雙重驅(qū)動(dòng)下純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)迅速；再次，與其他國(guó)家相比，我國(guó)在汽車(chē)電動(dòng)化的目標(biāo)規(guī)劃上過(guò)于保守，未來(lái)的實(shí)際增長(zhǎng)可能會(huì)遠(yuǎn)超目標(biāo)。電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模增長(zhǎng)，將助力汽車(chē)領(lǐng)域碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

貨車(chē)領(lǐng)域碳減排的不確定性較大，受貨車(chē)本身使用屬性的影響，同貨車(chē)整體銷(xiāo)售情況相似，新能源貨車(chē)銷(xiāo)售受政策影響波動(dòng)較大，增長(zhǎng)趨勢(shì)不明朗。此外，從電動(dòng)重型貨車(chē)的安全性、全生命周期成本角度出發(fā)，其優(yōu)勢(shì)不明顯，車(chē)主購(gòu)買(mǎi)意愿并不強(qiáng)烈，新能源貨車(chē)銷(xiāo)售前景的不確定性影響了該領(lǐng)域的碳減排貢獻(xiàn)。

客車(chē)領(lǐng)域的碳排放貢獻(xiàn)較小，隨著高鐵完善，私家車(chē)普，客車(chē)銷(xiāo)量預(yù)計(jì)仍呈下降趨勢(shì)，此外，傳統(tǒng)燃油客車(chē)在政策的推動(dòng)下正在被快速替代。鑒于客車(chē)在汽車(chē)領(lǐng)域的銷(xiāo)量占比較低以及相關(guān)政策的支持，長(zhǎng)期來(lái)看，客車(chē)領(lǐng)域的完全電動(dòng)化較易實(shí)現(xiàn)，未來(lái)客車(chē)領(lǐng)域的碳排放貢獻(xiàn)較小。

3 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)碳減排路徑

近年來(lái)，我國(guó)已制定和實(shí)施了一系列針對(duì)汽車(chē)領(lǐng)域減排控排的政策和行動(dòng)方案，涉及汽車(chē)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型、燃油經(jīng)濟(jì)性改善、車(chē)輛技術(shù)水平升級(jí)、出行結(jié)構(gòu)調(diào)整、運(yùn)輸效率改善等多方面。2020 年國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）》，提出到2025 年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20% 左右，至2035年，純電動(dòng)汽車(chē)成為新銷(xiāo)售車(chē)輛的主流。2021 年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出到2030 年，當(dāng)年新增新能源、清潔能源動(dòng)力的交通工具比例達(dá)到40%左右。

對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，國(guó)家從宏觀層面提出了碳減排路徑，但對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)本身來(lái)說(shuō)，碳減排是一場(chǎng)系統(tǒng)性變革，需要產(chǎn)業(yè)內(nèi)部上下游聯(lián)動(dòng)減碳，產(chǎn)業(yè)外部跨行業(yè)、跨領(lǐng)域協(xié)同脫碳。從產(chǎn)業(yè)內(nèi)部來(lái)看，涉及汽車(chē)生產(chǎn)制造、使用、報(bào)廢回收三個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1 生產(chǎn)階段碳減排分析

汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是典型的離散型制造業(yè)，生產(chǎn)工藝多樣，涉及多個(gè)工序，包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝等，屬于技術(shù)密集和資本密集型行業(yè)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，柔性化、智能化、信息化成為汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，基于技術(shù)進(jìn)步汽車(chē)生產(chǎn)制造碳減排潛力明顯，主要包括能效提升、工藝創(chuàng)新、燃料/原料替代和綠色能源使用等方式。

在能效提升和工藝創(chuàng)新方面，通過(guò)采用低能耗設(shè)備，降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗；通過(guò)采用新技術(shù)、新工藝，減少生產(chǎn)過(guò)程碳排放；通過(guò)采用智能信息化設(shè)備，提高生產(chǎn)過(guò)程可控性，提升生產(chǎn)排產(chǎn)合理性，減少人工等待、設(shè)備待機(jī)過(guò)程中的能源消耗；通過(guò)采用智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控，減少能源消耗，提高生產(chǎn)效率。

在原料/ 燃料替代和綠色能源使用方面，生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)可再生能源的使用降低碳排放。如通過(guò)分布式光伏發(fā)電的采用，為汽車(chē)生產(chǎn)提供綠色電能，減少生產(chǎn)使用過(guò)程中電力消耗二氧化碳排放，通過(guò)采用地源熱泵技術(shù)，提供綠色循環(huán)的冷熱能，減少相關(guān)能源消耗。

3.2 使用階段碳減排分析

在全球碳減排趨勢(shì)下，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和最直接的方式是新能源汽車(chē)的大規(guī)模使用，尤其是純電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)的市場(chǎng)滲透。根據(jù)交通領(lǐng)域碳排放計(jì)算方法中的行駛里程法計(jì)算汽車(chē)碳排放量，碳排放量=保有量× 年行駛里程× 燃料效率×單位能耗排放因子。因此，汽車(chē)保有量、年行駛里程、單位能耗排放因子等因素對(duì)汽車(chē)行業(yè)碳排放都將產(chǎn)生影響。

汽車(chē)保有量的結(jié)構(gòu)構(gòu)成對(duì)碳排放影響較大，在經(jīng)濟(jì)低碳化發(fā)展的大趨勢(shì)下，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。汽車(chē)燃料結(jié)構(gòu)的改變是循序漸進(jìn)的過(guò)程，從短期看，提高燃油汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性是降低汽車(chē)碳排放的重要途徑。中長(zhǎng)期來(lái)看，純電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)的使用是實(shí)現(xiàn)碳減排的有效方式，雖然動(dòng)力電池在生產(chǎn)和回收過(guò)程碳排放大，但在使用過(guò)程中，其碳排放明顯優(yōu)于傳統(tǒng)燃油車(chē)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，從全生命周期角度出發(fā)，純電動(dòng)汽車(chē)減排效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。氫燃料電池汽車(chē)因其燃料的清潔化，具有較強(qiáng)脫碳潛力，將是未來(lái)低碳化發(fā)展的重要方向，特別是在商用車(chē)領(lǐng)域降碳明顯。

當(dāng)前我國(guó)電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，可再生能源電力占比不足30%，碳排放量高的火電仍居于主流，其中煤電占比達(dá)到49.07%，在燃料使用周期，純電動(dòng)汽車(chē)的碳排放量仍占較大比例，未來(lái)隨著電力系統(tǒng)的低碳化，風(fēng)光資源將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁Πl(fā)電和供能資源，大規(guī)模綠電的使用，將會(huì)大幅降低純電動(dòng)汽車(chē)的全生命周期碳排放，減排效果會(huì)愈加明顯。

3.3 報(bào)廢回收階段碳減排分析

根據(jù)再生資源回收利用協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)每年注銷(xiāo)車(chē)輛的規(guī)模在700 萬(wàn)至800 萬(wàn)輛，大規(guī)模報(bào)廢車(chē)輛的回收拆解面臨較大的碳排放壓力。從碳減排角度出發(fā)，汽車(chē)報(bào)廢回收階段減碳途徑主要是通過(guò)應(yīng)用環(huán)保高效的技術(shù)手段，提升材料回收與再利用效率。材料的回收與再利用意味著原材料生產(chǎn)的減少，進(jìn)而減少原材料生產(chǎn)從礦產(chǎn)開(kāi)采到加工應(yīng)用全過(guò)程的碳排放。

在汽車(chē)報(bào)廢回收過(guò)程中，通過(guò)積極應(yīng)用環(huán)保高效的技術(shù)手段來(lái)處理殘?jiān)瑴p少二氧化碳的排放。對(duì)于冷卻液、燃料、防凍劑和空調(diào)制冷劑等液體殘?jiān)?，通過(guò)無(wú)害化處理減少碳排放；對(duì)于安全氣囊、蓄電池等可能對(duì)環(huán)境造成影響的部件，通過(guò)科學(xué)回收和分類(lèi)處理，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)回收材料的再利用，提高使用效率，減少相關(guān)材料的制造碳排放。

4 結(jié)論

碳達(dá)峰、碳中和是個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)，不可一蹴而就，相關(guān)領(lǐng)域減排要求及政策制度均在研究制訂中。目前，我國(guó)正在圍繞“雙碳”目標(biāo)制定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)碳減排實(shí)施路線圖，通過(guò)加大整車(chē)集成技術(shù)創(chuàng)新、整車(chē)軟件技術(shù)應(yīng)用力度，推動(dòng)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化并行發(fā)展，從產(chǎn)品端減少碳排放；通過(guò)配套法律法規(guī)的制定、回收利用體系的完善、發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布等，從回收利用端減少碳排放。

隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的明確和相關(guān)政策的推進(jìn)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)施碳減排直至碳中和已迫在眉睫，通過(guò)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和汽車(chē)碳排放預(yù)測(cè)可知，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)碳達(dá)峰將先于國(guó)家承諾，提早達(dá)峰。從全生命周期和可持續(xù)性角度出發(fā)，需要從汽車(chē)生產(chǎn)、使用、報(bào)廢回收各環(huán)節(jié)采用相關(guān)措施實(shí)現(xiàn)碳減排。在生產(chǎn)階段通過(guò)能效提升、工藝創(chuàng)新、燃料/原料替代和綠色能源使用等方式減少碳排放；在使用階段，通過(guò)產(chǎn)品電動(dòng)化以及清潔電力的使用降低碳排放；在報(bào)廢回收階段，通過(guò)研發(fā)和應(yīng)用環(huán)保高效的技術(shù)手段、提升材料的回收與再利用效率等手段控制碳排放。在汽車(chē)全生命周期，通過(guò)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的協(xié)同，高效管理技術(shù)的應(yīng)用，綠色循環(huán)技術(shù)的發(fā)展，以降低碳排放為發(fā)展目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高效、低成本的碳減排。