電動(dòng)車是不是真的零排放、無(wú)污染?這是新能源汽車領(lǐng)域一個(gè)敏感的話題。新能源汽車是中國(guó)實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)彎道超車的關(guān)鍵,但近年來(lái)的討論使得電動(dòng)車零排放的概念如同皇帝的新衣一樣,充滿了尷尬。
日前,這一話題再次被提起。9月20日,國(guó)家電動(dòng)乘用車技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)委員會(huì)主任王秉剛在出席2018全球未來(lái)出行大會(huì)時(shí)表示,中國(guó)的電動(dòng)汽車是否清潔,確實(shí)存疑。必須要對(duì)能源生產(chǎn)過(guò)程和汽車生產(chǎn)過(guò)程全生命周期做排放評(píng)估,才能夠科學(xué)評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車是否清潔。
與王秉剛觀點(diǎn)類似的部分人士還進(jìn)一步認(rèn)為,由于目前電動(dòng)汽車的電力生產(chǎn)源頭主要來(lái)自以煤炭為主的火力發(fā)電,會(huì)產(chǎn)生煙塵、硫化物,以及較高的碳排放,加之電動(dòng)汽車本身產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程存在若干排放,不少聲音認(rèn)為使用火電的電動(dòng)汽車依舊不環(huán)保,只是把分散式的燃燒統(tǒng)一化了,治標(biāo)不治本。這也是目前電動(dòng)汽車最致命的質(zhì)疑,但這個(gè)觀點(diǎn)的持有者大部分并不是要反對(duì)電動(dòng)汽車。
這是不可避免的,是現(xiàn)階段的產(chǎn)物,再往后十年、二十年一定不是這樣。一家電動(dòng)車制造商負(fù)責(zé)人對(duì)經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者表示。但也有更激烈的辯駁聲音——說(shuō)這些話的人太鼠目寸光!這個(gè)觀點(diǎn)在10年前是成立的,而今卻忽視了技術(shù)進(jìn)步的速度,不止是電池技術(shù),還有電網(wǎng)技術(shù)尤其是智能電網(wǎng)、特高壓的進(jìn)步,更忽視了清潔能源發(fā)電(編者:清潔能源指在生產(chǎn)和使用過(guò)程、不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的能源)占比逐步提高的事實(shí)。一位太平洋證券分析師在接受經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者采訪時(shí)坦言,還有更重要的一點(diǎn),火力發(fā)電已經(jīng)越來(lái)越清潔,行業(yè)標(biāo)桿上海外三電廠的排放已經(jīng)做到燃?xì)鈾C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)。
但對(duì)未來(lái)的信心并不能抵銷當(dāng)下的質(zhì)疑。電動(dòng)汽車是否真的將污染由汽車尾氣轉(zhuǎn)嫁到了上游發(fā)電端?現(xiàn)在這一百余萬(wàn)輛電動(dòng)汽車使用的電力,他們的來(lái)源是否干凈?對(duì)此,經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)對(duì)全國(guó)各省市的新能源汽車消費(fèi)和電力結(jié)構(gòu)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析,結(jié)果顯示,新能源汽車消費(fèi)的集中區(qū)域與我國(guó)新能源發(fā)電高占比地區(qū)呈現(xiàn)錯(cuò)位之勢(shì)。截止2017年年底,新能源汽車保有量占全國(guó)總量40%的八個(gè)重點(diǎn)消費(fèi)地區(qū),也正是火電占比超過(guò)90%的高耗能地區(qū)。
根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),截止2017年12月,我國(guó)新能源汽車保有量約172.9萬(wàn)輛,其中純電動(dòng)汽車保有量接近150萬(wàn)輛,純電動(dòng)乘用車保有量80.1萬(wàn)輛。從2013年至2017年,電動(dòng)汽車銷量一直保持猛增勢(shì)頭。按照規(guī)劃,到2020年新能源汽車年銷量要達(dá)到200萬(wàn)輛,在這一規(guī)模下,電力來(lái)源的清潔性也面臨著更大的挑戰(zhàn)。
好消息是,在新一輪能源改革和電力改革的推動(dòng)下,一個(gè)集結(jié)了清潔能源、分布式能源、儲(chǔ)能等一體的新能源生態(tài)系統(tǒng)正逐漸形成。"西電東送"等提升清潔能源發(fā)電占比的舉措也在加快推進(jìn)。政府高層顯然已經(jīng)在有意識(shí)地推進(jìn)整個(gè)能源的清潔化,那么,在未來(lái)什么時(shí)候,中國(guó)的電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)能進(jìn)入全生命周期的清潔化時(shí)代?
四成新能源汽車消費(fèi)來(lái)自火電高負(fù)荷地區(qū)
要分析電動(dòng)車的能源消耗問(wèn)題,首先要清楚中國(guó)新能源汽車消費(fèi)區(qū)域和消費(fèi)結(jié)構(gòu)。整體來(lái)看,北京、上海、廣州、深圳、杭州、天津、青島七地為限牌城市,也是新能源汽車保有量和電動(dòng)汽車保有量排名前七的城市。就電動(dòng)汽車的具體車型而言,純電動(dòng)汽車占主要比例,約84%,其余16%為插電式混動(dòng)。就各地市場(chǎng)而言,中東部省份尤其是北上廣深四個(gè)一線城市,電動(dòng)汽車市場(chǎng)均呈強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
其中,深圳、上海兩地新能源汽車銷量排名靠前,與其他城市拉開較大差距,兩地均以插電混動(dòng)車型為主。2018年上半年,新能源汽車銷量排名前十城市合計(jì)銷量占市場(chǎng)57%,深圳推廣最多,累計(jì)銷量達(dá)29048輛。純電動(dòng)車型占比31.6%,插電混動(dòng)車型占比68.4%。截止2017年底,北京市新能源汽車保有量為17.1萬(wàn)輛,在全國(guó)所有城市中排名第一,也是全國(guó)純電動(dòng)車保有量第一的城市。緊隨其后的上海,電動(dòng)汽車保有量也超過(guò)了10萬(wàn)輛,成為中國(guó)電動(dòng)汽車保有量第二大城市。
經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者梳理全國(guó)各主要省市電動(dòng)汽車發(fā)展情況發(fā)現(xiàn),電動(dòng)汽車發(fā)展呈現(xiàn)三級(jí)分化態(tài)勢(shì)。其中,以京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角為核心的汽車核心消費(fèi)區(qū)態(tài)勢(shì)喜人,以河北、河南、江西、安徽、湖南為首的中部地區(qū)增勢(shì)明顯,而以甘肅、青海、新疆、寧夏為首的西部地區(qū)電動(dòng)汽車仍處于起步線上。
而在能源消耗結(jié)構(gòu)上,可以清晰地看到,電動(dòng)汽車的爆發(fā)正在加速中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的變革,清潔化趨勢(shì)越來(lái)越明顯。首當(dāng)其沖的是以煤炭和石油為首的化石能源的增長(zhǎng)放緩。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2017年我國(guó)原煤產(chǎn)量34.5億噸,同比增長(zhǎng)3.2%。原油產(chǎn)量1.9億噸,同比下降4.0%。天然氣產(chǎn)量1474.2億立方米,同比增長(zhǎng)8.5%。水電、核電、風(fēng)電發(fā)電量共計(jì)17485億千瓦時(shí),且這幾個(gè)不同能源品種的增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。
經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者梳理全國(guó)各主要省市的能源結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)新能源電力(指依靠新能源如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等可再生資源進(jìn)行發(fā)電)的占比確實(shí)在逐年提升。2017年,共有包括甘肅、青海、江蘇等在內(nèi)的20個(gè)省份,新能源發(fā)電占比突破十個(gè)百分點(diǎn)。其中,甘肅新能源發(fā)電占比高達(dá)41.4%,位居第一;青海、寧夏、新疆、河北四省緊隨其后,占比也均達(dá)30%以上。不過(guò),只有十個(gè)省的新能源發(fā)電占比超過(guò)20%,這一比例并不高。且這新能源發(fā)電占比前十名的地區(qū),基本都是位于西北地區(qū)的風(fēng)電、光伏大省,新能源汽車保有量普遍低迷,除河北與陜西超過(guò)1.7萬(wàn)輛外,其余8個(gè)省份均處于三位數(shù)甚至兩位數(shù)。
而與之對(duì)應(yīng),中東部地區(qū)負(fù)荷大省火電占比仍居高不下?;痣姡ɡ妹?、石油、天然氣作為燃料發(fā)電)比重在90%以上的地區(qū)有北京、上海、天津、山東、安徽、河南、江蘇、山西8個(gè)地區(qū)。在上述8個(gè)地區(qū)中,除北京基本為燃?xì)獍l(fā)電,其余地區(qū)多為燃煤發(fā)電,電力來(lái)源結(jié)構(gòu)中的清潔度仍堪憂。
巧合的是,上述8個(gè)省市也是新能源汽車推廣重鎮(zhèn)和保有量迅速增長(zhǎng)的區(qū)域。數(shù)據(jù)顯示,截至2017年底,以上八大區(qū)域新能源汽車保有量分別達(dá)到17.1萬(wàn)輛、16.6萬(wàn)輛、8.0萬(wàn)輛、12.4萬(wàn)輛、3.9萬(wàn)輛、4.6萬(wàn)輛、3.4萬(wàn)輛和2.8萬(wàn)輛,共計(jì)68.8萬(wàn)輛,占2017年底全國(guó)新能源汽車總保有量的40%。也就是說(shuō),目前40%的新能源汽車消費(fèi),來(lái)自火電高耗能地區(qū)。
以新能源汽車保有量高達(dá)12.4萬(wàn)輛、位居全國(guó)各省市第一的山東省為例,該省火電裝機(jī)在2017年仍高達(dá)10335萬(wàn)千瓦,占全省電力裝機(jī)比例高達(dá)82%。這相當(dāng)于,山東市民每用1度電,其中近八成來(lái)自由傳統(tǒng)化石能源燃燒產(chǎn)生的火電。換言之,該省的新能源汽車車主每充電1度,八成來(lái)自火電供應(yīng)。如此高比例的火電占比令人咂舌——盡管從2012年起,該省火電占比已逐步下降。
此外,新能源汽車城市保有量排名第四的青島市,全市整體清潔能源消費(fèi)量占比僅為9.4%,也即全市超過(guò)9成的能源使用來(lái)源于非清潔能源,電動(dòng)車充電同樣不例外。而據(jù)青島市國(guó)稅局發(fā)布的數(shù)據(jù),目前青島銷售的新能源車型已由去年的7款增至16款,2017年底的保有量達(dá)到5.4萬(wàn)輛,新能源汽車銷售收入也由去年的1247萬(wàn)元增加為1.4億元。
火電負(fù)荷占比大省與新能源汽車銷量增長(zhǎng)區(qū)域一致,并不意外。這是因?yàn)榛痣娯?fù)荷占比大省多為內(nèi)地經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū),這些地區(qū)風(fēng)、光、水等自然發(fā)電資源總量欠缺,但新能源汽車補(bǔ)貼充足,居民意識(shí)和覺悟性更高,對(duì)減排手段更易接受,也更有底氣買單。廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者分析,此外,這些大城市的免費(fèi)牌照、不限行、稅收優(yōu)惠等新能源車扶持政策也起到推動(dòng)作用。中國(guó)的電力65%依靠煤炭,這一基本國(guó)情短期內(nèi)不會(huì)有較大改變。不得不承認(rèn)電動(dòng)汽車使用的電大部分燃燒的是煤炭。不過(guò),這些煤電大都從資源豐富的西部運(yùn)輸過(guò)來(lái),煤電清潔處理后,一定程度上減少了中東部地區(qū)環(huán)境壓力。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)一位不愿具名的專家向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者表示,東部的電以后要更多從西部輸送過(guò)來(lái),其中相當(dāng)比例是清潔能源。加之電動(dòng)汽車對(duì)中東部地區(qū)分布式能源的助推,這些地區(qū)還將大比例增加清潔能源比重。
新能源汽車如何清潔化
要實(shí)現(xiàn)新能源汽車真正意義上的新能源化、清潔化,顯然不是汽車制造和消費(fèi)環(huán)節(jié)的問(wèn)題,也并非我們傳統(tǒng)意義上理解的那樣簡(jiǎn)單。從上游的能源來(lái)說(shuō),目前,我國(guó)火電幾乎100%都是以煤為主要燃料。有研究表明,我國(guó)大氣中的二氧化硫大部分來(lái)自燒煤,并已經(jīng)成為中國(guó)環(huán)境污染的最大來(lái)源。至于支撐北京市90%電力需求的天然氣發(fā)電,因天然氣具有較高的熱值、較低的二氧化碳和有害物質(zhì)排放,因此通常被認(rèn)為是一種清潔能源。
不過(guò),也有研究表明,天然氣開采和加工過(guò)程中泄漏的甲烷,溫室效應(yīng)是二氧化碳的25倍。因此,天然氣是否清潔也存在爭(zhēng)議。在電力行業(yè)新的排放評(píng)估中,開始將發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)清潔化作為主要評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),而其中,非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量是主要指標(biāo),所謂非化石能源即指的是除煤炭、石油和天然氣以外的能源。
2017年5月,由五名清華大學(xué)科學(xué)家發(fā)表在《應(yīng)用能源》(AppliedEnergy)的文章顯示,由于中國(guó)的電力大都由煤炭產(chǎn)生,且電池生產(chǎn)過(guò)程消耗大量能源,中國(guó)的新能源汽車產(chǎn)生的溫室氣體排放量實(shí)際上比內(nèi)燃機(jī)汽車高出50%。然而,根據(jù)麻省理工學(xué)院(MIT)2007年的一項(xiàng)研究,直接比較來(lái)自發(fā)電廠大煙囪的污染和來(lái)自汽車排氣管的污染并不恰當(dāng),因?yàn)槠囀窃谌藗兙幼『蜕畹牡胤脚欧艔U氣,而發(fā)電廠一般都比較偏遠(yuǎn)、遠(yuǎn)離城市。該研究表明,從受影響的總?cè)藬?shù)和健康影響方面看,汽車排放1噸有害顆粒(PM2.5)的危害大約是發(fā)電廠煙囪所排放1噸有害顆粒的11倍。
與燃油車相比,生產(chǎn)電動(dòng)車并為其充入燃煤產(chǎn)生的電力,可能構(gòu)成同樣嚴(yán)重的污染問(wèn)題,但這取決于如何計(jì)算。在中國(guó)電力科學(xué)研究院高電壓研究所副所長(zhǎng)陸家榆看來(lái),火力發(fā)電的污染程度主要看發(fā)電后污染物是不是集中得到有效處理?;鹆Πl(fā)電的清潔與否是要分區(qū)域和具體情況判斷,不能以排放物總量來(lái)評(píng)估污染情況。電動(dòng)車現(xiàn)階段所使用的電能確實(shí)離不開燃煤發(fā)電。盡管會(huì)造成一定污染,但這一污染源相對(duì)集中。相比燃油汽車每輛都是一個(gè)移動(dòng)的污染源而言,集中治理大規(guī)模的燃煤電廠顯然比分散治理更易操作。中銀電新一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者表示,只需要將最前端的發(fā)電廠污染管住就行,因此從管理污染源的難易程度而言,電動(dòng)汽車仍占優(yōu)勢(shì)。
在上述人士看來(lái),盡管到2020年電動(dòng)汽車有望發(fā)展到500萬(wàn)輛,但在整個(gè)能源大盤中仍是占比微小的一塊。以每輛車裝電量50度電計(jì)算,500萬(wàn)輛車的裝電量是2.5億度。假如一年充電100次,一年的用電量就是250億度電。相比全國(guó)每年6萬(wàn)多億度用電量,這一占比確實(shí)微乎其微。該人士補(bǔ)充道。
不過(guò),考慮到電池生產(chǎn)過(guò)程和燃煤發(fā)電環(huán)節(jié),中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的污染現(xiàn)階段還是可能會(huì)超過(guò)內(nèi)燃機(jī)汽車,因?yàn)檫@兩者每行駛一公里所釋放的二氧化碳和PM2.5水平大體相當(dāng)。另外,電池的回收同樣是污染巨大,但目前還沒有有效的控制方式,回收體系尚處于萌芽之中。但是,如果國(guó)家通過(guò)不斷監(jiān)管電廠排放、電廠更清潔也將變得更容易。與此同時(shí),由于燃料結(jié)構(gòu)的變化以及電廠排放管控的改善,到2030年發(fā)電過(guò)程中的排污速度或?qū)⒔档鸵话胍陨稀?/p>
隨著電動(dòng)車規(guī)模的擴(kuò)大,在最近兩年時(shí)間中,不少行業(yè)組織和業(yè)內(nèi)人士已對(duì)電動(dòng)汽車是否清潔的話題予以關(guān)注,甚至高層也在重新考量。早在2017年的一次演講中,王秉剛就提出了建立中國(guó)汽車能源排放因子評(píng)估與發(fā)布程序的想法。他認(rèn)為,電動(dòng)汽車在使用過(guò)程中為零排放的說(shuō)法毋庸置疑,但是,電動(dòng)汽車的能源生產(chǎn)過(guò)程及電動(dòng)汽車自身生產(chǎn)過(guò)程需要進(jìn)行排放評(píng)估、全生命周期分析,才能科學(xué)地評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車是否清潔。
中國(guó)新能源汽車的未來(lái)的發(fā)展取向是純電動(dòng),我深信這一點(diǎn)。從發(fā)電、用電、石油開采、汽車排放整個(gè)過(guò)程而言,電動(dòng)車總體來(lái)講比燃油車更清潔。王秉剛說(shuō)。然而,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)想,顯然不僅僅是汽車企業(yè)的事情,還需要發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)以及相關(guān)能源企業(yè)共同努力。隨著電動(dòng)汽車電池能量密度逐漸增大以及續(xù)航里程逐步提升,充電樁的滿負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)行也將對(duì)配電網(wǎng)造成一定沖擊。國(guó)網(wǎng)電子商務(wù)有限公司電動(dòng)汽車事業(yè)部經(jīng)理郭濤向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者分析。
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