發(fā)展新能源汽車是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)擺脫石油依賴、緩解能源危機(jī)的主要戰(zhàn)略，也是我國(guó)由汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路。在政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，近兩年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，已成為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)。2016年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量分別為51.22萬(wàn)輛和46.89萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)汽車占新能源汽車產(chǎn)銷量的80%。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)我國(guó)純電動(dòng)汽車溫室氣體減排潛力有較大爭(zhēng)議，有研究者認(rèn)為，與傳統(tǒng)汽油車相比，純電動(dòng)汽車會(huì)增加溫室氣體的排放。為更好地對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車生命周期進(jìn)行分析，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心與美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開展聯(lián)合研究，分別選擇2010年、2014年和2020年三個(gè)不同時(shí)間段，在電力結(jié)構(gòu)、發(fā)電技術(shù)和熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模等不同情景下，對(duì)比分析純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽油車全生命周期的溫室氣體排放，探討過去、現(xiàn)在與未來(lái)純電動(dòng)汽車全生命周期的減排潛力。

在研究中，采用中國(guó)汽車生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)（CALCD）、借鑒GREET模型，評(píng)價(jià)對(duì)象為一輛行駛15萬(wàn)公里的乘用車，涵蓋制造階段與燃料鏈在內(nèi)的汽車全生命周期階段。所對(duì)比的傳統(tǒng)汽油車和純電動(dòng)汽車均是重量1200kg左右的轎車，其中純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程是160公里，并假設(shè)其行駛階段不更換鋰離子電池。

汽車制造階段包括原材料獲取、材料及零部件加工制造、電池的生產(chǎn)、整車裝配、維修保養(yǎng)、汽車生命周期末端的報(bào)廢與回收處理等階段。汽車材料組成數(shù)據(jù)采用GREET2 2016中乘用車平均水平數(shù)據(jù)，并用輕量化代表2020年汽車制造階段技術(shù)的進(jìn)步；原材料、能源和生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采用分別選取2010年和2014年CALCD中的生命周期溫室氣體排放數(shù)據(jù)。研究表明，與傳統(tǒng)汽油車相比，純電動(dòng)汽車制造階段溫室氣體排放的增幅從2010年的21%，增加到2014年的31%，預(yù)計(jì)到2020年會(huì)下降到13%（見圖1）。

對(duì)于燃料鏈，電力供應(yīng)、汽油生產(chǎn)與汽車行駛階段的數(shù)據(jù)分別選取2010年、2014年和2020年三個(gè)年度的CALCD中生命周期溫室氣體排放數(shù)據(jù)。汽車行駛階段實(shí)際工況的燃料消耗與溫室氣體排放情景設(shè)置如下表所示。

在各年度中，分別考慮傳統(tǒng)汽油車與純電動(dòng)汽車實(shí)際工況油耗與電耗高于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)的15%與25%，且考慮純電動(dòng)汽車充電損失10%的電量。據(jù)此，2010年、2014年和2020年，純電動(dòng)汽車相對(duì)汽油車的能效在300%~400%之間。

在以上分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià)方法，核算我國(guó)電力供應(yīng)溫室氣體排放，對(duì)比分析我國(guó)純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)汽油車全生命周期溫室氣體排放，并探討了未來(lái)電力情景中，純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體減排潛力。通過研究，得出三個(gè)結(jié)論。

一、在我國(guó)電力結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電力技術(shù)進(jìn)步、熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的背景下，2020年我國(guó)電力供應(yīng)碳排放有較大幅度的下降。

基于2010年和2014年我國(guó)的電力結(jié)構(gòu)和電力技術(shù)水平，根據(jù)我國(guó)電力發(fā)展趨勢(shì)，包括未來(lái)我國(guó)電力格局及發(fā)電技術(shù)的發(fā)展變化，通過預(yù)測(cè)研究及專家咨詢，設(shè)定了如下我國(guó)2020年的電力情景，并核算了不同情境下我國(guó)電力供應(yīng)溫室氣體排放。

1、在2020年電力結(jié)構(gòu)為火電占比68%、水電占比17%的情況下，2020年我國(guó)電力供應(yīng)溫室氣體排放為691gCO2 e/kWh。

2、在2020年我國(guó)電力技術(shù)超高壓占30%、亞臨界占40%、超臨界占20%、超超臨界占10%的技術(shù)進(jìn)步下，2020年我國(guó)電力供應(yīng)溫室氣體排放為656gCO2 e/kWh。

3、在2020年熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模（裝機(jī)容量）比例達(dá)到28%的情境下，2020年我國(guó)電力供應(yīng)溫室氣體排放為621gCO2 e/kWh。

在以上三種情景下，2020年我國(guó)電力供應(yīng)溫室氣體排放將比2010年下降20%以上，比2014年下降10%以上。

二、隨著電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、電力技術(shù)進(jìn)步、熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，我國(guó)純電動(dòng)汽車的減排潛力逐步釋放。

在2010年的電力結(jié)構(gòu)、發(fā)電技術(shù)水平下和熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模下，與傳統(tǒng)汽油車相比，純電動(dòng)汽車并不具備全生命周期溫室氣體減排優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)對(duì)電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整、發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，以及熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的大規(guī)模推廣，2010年到2020年之間，純電動(dòng)汽車全生命周期的溫室氣體減排潛力逐漸釋放，并在2014年達(dá)到8%；預(yù)計(jì)到2020年，純電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)汽油車全生命周期的溫室氣體減排潛力將達(dá)到18%。

1、情景一：在電力結(jié)構(gòu)的變化下。2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體排放為25.3t CO2 e /輛，其中燃料鏈溫室氣體排放較大，占全生命周期的71%。隨著我國(guó)電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整、可再生能源比例的增加，2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體排放將比2010年與2014年分別降低40%和19%。2020年純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽油車相比，全生命周期溫室氣體減排潛力近12%。

2、情景二：在電力結(jié)構(gòu)變化和電力技術(shù)的進(jìn)步下。2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體排放為24.4t CO2 e /輛，其中燃料鏈溫室氣體排放較大，占全生命周期的69%。隨著先進(jìn)發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體排放將比2010年與2014年分別降低42%和22%。與傳統(tǒng)汽油車相比，2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體減排潛力明顯，達(dá)到15%（相比情景一，減排潛力絕對(duì)值增加3%），這主要是由于純電動(dòng)汽車的制造階段與燃料鏈溫室氣體排放降低。

3、情景三：在電力結(jié)構(gòu)變化、電力技術(shù)進(jìn)步和熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的情況下。2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體排放為23.5t CO2 e /輛，其中燃料鏈溫室氣體排放較大，占全生命周期的近68%。隨著我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，2020年純電動(dòng)汽車全生命周期溫室氣體排放將比2010年與2014年分別降低44%和25%。2020年純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽油車相比，全生命周期溫室氣體減排潛力進(jìn)一步明顯，達(dá)到18%（相比于情景二，減排潛力絕對(duì)值增加了3%），這主要是由于純電動(dòng)汽車燃料鏈溫室氣體排放的降低（見圖2）。

三、電力溫室氣體排放因子、電力結(jié)構(gòu)中火電比例及純電動(dòng)汽車行駛電耗是影響純電動(dòng)汽車溫室氣體減排潛力的關(guān)鍵因素。

在2020年電力情景中，分別將電力溫室氣體排放因子減少10%，或?qū)⒓冸妱?dòng)汽車行駛電耗減少10%，2020年純電動(dòng)汽車相比于2014年的溫室氣體減排潛力絕對(duì)值可增加5%；將電力結(jié)構(gòu)中火電的比例降低10%，則2020年純電動(dòng)汽車相比于2014年的溫室氣體減排潛力絕對(duì)值可增加12%左右。調(diào)整電力結(jié)構(gòu)對(duì)純電動(dòng)汽車溫室氣體減排效果更明顯。

研究結(jié)果表明，預(yù)計(jì)到2020年，純電動(dòng)汽車較之于傳統(tǒng)汽油車全生命周期的溫室氣體減排潛力將達(dá)到18%，其中燃料鏈將減排27%。隨著我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中火電比例的降低、風(fēng)電和太陽(yáng)能等可再生能源儲(chǔ)能裝備的使用與并網(wǎng)，未來(lái)我國(guó)電力溫室氣體排放會(huì)進(jìn)一步降低，純電動(dòng)汽車的溫室氣體減排潛力將進(jìn)一步加大。

（作者吳志新系中國(guó)汽車技術(shù)研究中心副主任，王全錄系美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室資深科學(xué)家，鄭繼虎系中國(guó)汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)資源中心主任）