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《智造1+1》10丨现阶段电动车碳减排效果有限汽车企业应开发耗电少车型拣

发布时间:2021-11-11 内容来源: 爱国故事 作者:admin

编者按:《智造1+1》是搜狐汽车发起的一档高端视频访谈栏目。访谈对象为汽车产业链上新科技、新商业、新服务企业的掌舵者,包括智能汽车制造、智能网联、智能硬件、智能出行、智能物流等前沿企业,这些企业从事着深度创新性的工作,推动汽车行业的全面革新。

栏目致力于通过创始人或高管的视角与思考、规划与行动,展现行业的发展蓝图与企业前行的力量和脚步。

此为第十期,搜狐汽车产业研究主编李德辉邀请清华大学车辆与运载学院教授、博导&中国汽车工程学会电动汽车分会名誉主任陈全世与澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科,一起分享电动车产业链碳减排的现状与现有问题的解决方式。

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出品 丨 搜狐汽车研究室

编辑 丨 李德辉

视频 丨 朱喆

策划 丨 李德辉

所有行业中,交通运输业是中国第三大碳排行业,国内各行业的碳排放占比中,交通行业占28%,仅次于电力行业(主要是火电)的41%、建筑和工业的31%。其中,在交通运输行业快速增长的二氧化碳排放中,道路交通占主导地位,占比高达75%。能源基金会交通项目高级项目主任龚慧明强调,大规模普及新能源汽车,扩大交通电力消费规模,全面电动化是落实交通减排的最根本保障。

同时,红杉中国发布的碳中和报告显示,碳中和的技术前景中,能源替代,即光伏和新能源汽车,的优先级最高,具有产业替代空间大、迫切性高的特点。

很明显,新能源汽车领域成为碳减排改革与实施的先锋阵地。然而澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科却认为:“如果能源结构不改变,如果电网67%的还是煤电,那电动车是在增加碳排放,而不是减少碳排放。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候,电动车才能算得上清洁能源。

新能源车是否有助于碳减排的问题被重新定向:新能源汽车使用的电是否清洁?

红杉中国的研究报告指出:“以煤为主的能源结构是中国向低碳发展模式转变的一个长期制约因素。”那么,又是什么制约了能源结构的转型呢?

「PART ONE」核心观点

1、在现有以煤电为主的能源结构体系下,电动车对碳减排的促进作用有限。解决根本问题的路径是转变能源结构,使用水电、风电等清洁能源。

2、汽车企业应该承担推动碳减排的责任,国家可能很快推出促进电动车减少耗电量的政策。

3、储能是解决碳减排的关键,让水电、风电更加高效率、低成本的存储、传输和利用。储能电池、液体介质储电均值得探索,不可偏废。

4、利用液体介质存储能量具有好存储、易运输、成本低等优势,废弃现有液体存储、运输等基础设施不划算。

「PART TWO」精彩对话

01 现有能源结构下电动车碳减排效果有限

李德辉:电动汽车促进碳减排的效果怎么样?

陈全世:到底电动汽车环保不环保,是不是减少二氧化碳的排放?这个问题一直困扰着30年,现在还一直在争议这件事情。电动汽车智慧节能有两个方面:其一,电动车可以利用晚间的低谷电充电;其二,电动汽车的效率比较高一点。电动汽车都有自动能量回收,这个一般的会占到它这个行驶里程的15%,其实有的可以达到18%,这个对燃油车是不可能的。

另外还有一个问题,关于二氧化碳排放,电厂发电是一个集中排放,可以把电厂排出的二氧化碳经过一些处理。我知道2007年中国、日本,还有日本的丰田公司,在做一个把发电过程的二氧化碳给压到大庆油田的油井里面去和一些煤矿里头去。过几年以后,因为油井里面还有残油,它由于高温,可以把它二氧化碳可以转化成一氧化碳转化成氢气这么一个过程。

从这三个角度来说,它是节能的。

1999年和2000年的时候,我们曾经和福特公司,以福特基金支持的一个项目,就是把煤怎么处理比较合适,一个是走甲醇路线,一个是煤制油,一个是发电,变电动汽车,三个路线做一个对比。现在我看有些说动力电池,动力电池直接从原材料一直到制造、使用,最后报废,到底这个二氧化碳排放有多少?这个问题我还真是没有看到相关的资料。

刘科:电厂把尾气二氧化碳分离出来,然后二氧化碳再打到这个地底下。这个概念谈了很多年了,但是现在全世界真正这样做的打下去的是杯水车薪。我当时在神华当神华研究院副院长的时候,我们大概就做了10万吨的二氧化碳埋藏的一个试验,这个成本还是很高的。

在电厂里把二氧化碳先分离出来,分离的成本大概占到70%。接下来从分离的厂子输送到适合埋藏的点或者到油田,这个占到15%,然后压缩到地底下占到15%,中国现在每年103亿吨二氧化碳排放,整个打的用石油大概就一年不到几百万吨,实际上是杯水车薪。

集中发电这一块的,理论上就是有这种技术,但实际上现在成本上是没法实现的。

你在电池生产的过程中,包括从钴的矿、锂的矿,从非洲那边运过来,整个这一块到电池的生产这一块,本身是有大量的碳排放。再加上电网里边,如果煤电是67%,不管你是谷电、峰电,最后还是67%的排放。在这种情况下,电动车对减碳的贡献是非常有限的。

02 汽车企业应该承担推动碳减排的责任

李德辉:现阶段,新能源汽车企业应该如何面对这个问题?

刘科:在欧洲甚至在有些区域里边,电动车现在确实可以拿碳税。这也是为什么像特斯拉去年最大的一笔收益,实际上是就卖了10亿美金的碳税。要没有这个,特斯拉的报表去年是亏钱的。在我们国家,因为特殊的能源结构,短期之内,非化石能源不能在电网占主导地位,靠电动车减碳还需要一定的时间。

陈全世:我同意刘教授的意见,这个贡献有限。毕竟你左右不了电网,电网那么大的一个规模。因此我们只能寄希望于整个电网的可再生能源能利用得好一点。尤其是现在好多太阳能、风能只说是装机容量,我不要你这个装机容量,你到底给电网输了多少个瓦时,多少个千瓦时,这才是真的。

刚才刘教授讲时间不对,每天用的时间很短,再一个是可能你有电的时候,风能,你晚上风大电网本身晚上就不要电,就是弃风弃光,就变成这个情况,因此我觉得现在可能是一个比较大的问题。

另外一个我就想从汽车厂来说,还有一个问题是,汽车厂一定要节能减排,一定要减轻重量,然后要提高效率,这是很重要的。因此我就非常反对现在就把这个新势力车越造越大,越造越重,耗能越来越多,这是和我们目前这个减碳这个方案是反着的。而且国家的补贴政策也是,你做的车越大,你车越重,给你的补贴越多,我说这是错的,应该是相反的方向。但是这个问题我觉得还是要解决,当然后来没有一年这个补贴就停止了。因此我觉得这还是要从国家政策上鼓励做小型车、做环保的车、做耗电比较少的,虽然国家说百公里电耗12个千瓦时,我看那些所谓新势力也好,老势力也好,做的车除了A00级的以外,其他要做的12个千瓦时每100公里是很困难的。因此我觉得国家政策要去引导它,从汽车厂来说一定要减轻重量,做那些效率高的、能够提高效率的一些东西。

李德辉:车企有没有必要去承担责任,引导消费者更注重碳减排?

陈全世:这个就类似于以前推广。现在已经在欧洲、美国都在推广,中国也在做,就是这个公司的燃油消耗的总量和平均值,你说你有大车,那你必须做小车,不然的话燃油消耗太大了,最后要受罚。因此我觉得类似以后电动车也可能是这样的,然后你做耗电耗得多的车,可以做,那个利润高,但是你得做一点耗电少的,现在叫平均燃油消耗法,就是你这个公司,整个一个大公司有多少辆车,每辆车的油耗,再乘一下,再乘你的车耗,然后再整个加起来再平均一下,你平均是多少。耗油耗得多的,那你就要受罚,就要承担社会责任。现在乘用车平均燃油消耗量已经实施了,电耗量我估计下一步也会实施,这样就是把减排减碳的能力这个担子压在企业上去了,你应该承担这个责任,我估计很快国家会出台这个政策的。

03 储能是解决碳减排的关键

李德辉:关于储能的问题,您有什么新的见解?

刘科:从储能的角度讲,为什么氢能最近热起来呢?很重要的原因就是因为电网,超过一定的非稳定电源以后,就有可能引起电网大面积停电。我在美国大概十几年前的时候,曾经美国东部一次大面积停电,就是因为这种原因。非稳定能源发展到一定程度,为了保证电网的安全,不得不弃掉。

因为氢气的能量密度很低。常压下每立方米只有3.2千瓦时,铅酸电池90千瓦时,那锂电池现在大概最好的特斯拉就260千瓦时每立方米,我都讲立方米。但是汽油每立方米是8600千瓦时,甲醇是4300千瓦时。(压缩)到了700个大气压也就是2000多个千瓦时,到300多也就是1000多个千瓦时,还是比汽油差得多。但是你想这个350千瓦时,350大气压或者700大气压,这就不那么容易了,像汽车轮胎才五六个大气压。搞过压力容器的人就知道,你要搞个700个大气压的压力容器,这就不是闹着玩的了。你钢板就这么厚了,那么当然现在用碳纤维,碳纤维还比较贵。

但是纯氢管道、远距离管道现在还没建成,这个中间还是需要很多的投资,包括将来未来的一些很多的论证,那你要靠这个汽车去拉氢,这就不是那么容易的事了,因为你一车拉不了多少。不管是压缩的氢还是液氢,液氢你要零下253度,你要绝对0度是不可能的,这个是接近绝对0度的,这个能耗是很高的。

我觉得燃料电池或者混动都可以做研究,但是未来到底怎么发展,可能不同场景有不同的应用,很难说哪一种技术完全可以主导世界。有了电解氢、氢和二氧化碳就可以制甲醇,就是绿色的甲醇。我也可以用天然气来制,我也可以用煤来制,那你是制成氢还是制成液体呢?那么用液体的好处就是它的能量密度很大,而且人类现在已经花了几十万亿建成了液体的基础设施。那么人类选择液体的基础设施主要因素就是液体,第一,陆上可以非常便宜的管路输送,第二海上可以非常便宜的跨海输送,第三,可以长期储存。

李德辉:甲醇的利用方式有哪些?

陈全世:甲醇在车上重整,因为甲醇重整是比较容易得到氢气的,但那先进数通个问题很复杂,为什么呢?你重整出来氢气经过净化以后很复杂。另外就是刘老师刚才讲的,我干脆制成甲醇,液体运输,运到你这个加氢站附近,我在那建一个简单的工厂,把它就地变成氢气。因为在工厂里把氢气,甲醇变成氢气是比较容易的,因为它建个工厂,过去福特公司也做过这事,因此说是两种可能。我觉得甲醇在车上重整,我觉得直接甲醇燃料电池,这是很复杂的,我觉得这个可能不太可行。

刘科:实际上这个甲醇里边的很多能量实际上就是靠风能、太阳能电解水得到的,那么这样等于把甲醇作为一个储氢的载体,运到东部来,那么当然你可以就说是在加氢站里边重整也行,那么未来将来技术的发展也可能在车上重整,这也不是完全没有可能。

但是我个人觉得就是说要解决双碳的问题,一定要解决储能的问题,那储能除储电以外,也可以考虑以液体的形式,把风能、太阳能储下来,作为另外一条道路值得大家去探索。

李德辉:储能电池和甲醇储能,两者的优劣势分别是什么?

刘科:电的最大的问题是,电远距离输送很容易,但是储存的成本很高。甲醇,管路输送成本很低。一旦整成液体,你储多久都没问题,随用随取,变成分布式能源。总体来讲,我觉得将来这两条路线都得探索,不能把宝全压到储电上。

前一段,发改委把整个电池梯级利用的大规模储电项目都停了。大规模储电电池现在安全性都有问题。储电的问题不解决的话,风能、太阳能就不可能大规模发展,你只能在六分之一或者五分之一的时间里边发现,其他六分之五、五分之四还要靠火电。要减碳就必须解决储能问题。

陈全世:关于甲醇的问题,工程院做过一个报告,他们组织了很多院士团队做过这个,详细的有报告可以去查。另外一个他们也有几个人,也是做液体,但是他们做成氨水,把氮、氢、氧做成氨水,氨水也是液体的,也可以。

刘科:氨的问题其实早些年大家都讨论过,氨最大的问题是味道太刺鼻,而且氨本身也有毒,当然甲醇也有毒。在短期之内把这个几十万亿的这个加油站,液体的基础设施全部废掉,再重新去建加氢站或者是储电站,这个我个人觉得在短期之内我也不太看好。

04 资本与科技企业蜂拥进入汽车领域可能会吃亏

李德辉:资本市场应该如何助推汽车领域发展?

刘科:我个人觉得资本市场在短期之内都是非理性的,有些公司的市值吹得无穷大。当时我在美国,上一轮氢能的时候,都吹到100多美金,最后降到一块多钱。资本市场不是说今天某一个资本市场热,这个东西将来就一定能站得住脚。

在投资这一块还是要理性,尤其是那些市值吹得很高的,将来如果能够支撑下去好一点,支撑不下去要破起来速度也会很快,往往涨的时间会很慢,破起来会很快。

陈全世:我认为汽车目前可能有几个问题,现在有人把它分成三类,一个是传统汽车厂,一个是新势力,还有一些科技公司,就是互联网那些公司,三种都往汽车那儿去走,但是我觉得还是要理性。有的人进去,我觉得他有钱,让他花点代价,汽车不是好玩的,这个问题是很重要的东西。它确实是一个改变世界的机器,但是它也是一个非常复杂的问题,不是那么简单。有人把它想像得太简单了,就出了问题。所以有人说做汽车还不容易吗?就很容易的事,把轱辘弄起来,把壳造起来,实际不是这样的。

现在汽车行业炒两个概念,第一个是疯传燃料电池,氢燃料电池,我觉得这个可能刚才刘老师也讲了,可能这一波很快就会过去。为什么呢?还有很多问题没解决,因为能量的问题、效率的问题,还有一个更重要的是成本问题,还有使用过程中的问题。我知道有一个城市,有一个,人家给了他50辆燃料电池大巴,公交公司派了几个人去开了一圈以后又开回去搁那了,说我们伺候不起,意思是看这个不要钱,你拿去开去吧,你就自己运行,他一算建个加氢站,用多少人,然后公交公司弄不起这事,因此我觉得这个还要按规律办事。

第二个问题现在疯传的自动驾驶。我觉得这个事现在该泼你冷水了,因为国家确实规定你这个所谓自动驾驶,没有技术成熟的,技术不成熟,你就要把它搁那说,说我说了这个不成熟,你还要用,但是这事是不对的,你不能把一个车,咱们把一个刹车转向都不灵的车卖给你,说你小心,它刹车也不灵,转向也不灵,你要出事我不负责,那是,国家能允许它上吗?因此我觉得刚才讲的商业还是要看长远,不要看一时去炒,跟着炒的,刚才刘老师讲,可能炒得很高,但很快就会破灭。但是投一些基础的可能看着见效比较慢,但是它是持续的。就是我们现在看制造业,基础的制造业,还是要看汽车工业的发展,这样的话就是要看一下有后劲的企业,一开始暴发户有可能存在,但有可能真是暴发户就爆掉。我看着好多企业也是这样的,一波一波地往上涨,一波一波地也就下去。像互联网企业是搞了多少个企业,现在都破产。因此我觉得还是投资要理性,要看汽车的大方向,汽车不是一项技术能够包打天下的,因此要全面的要去考虑这个汽车是一个交通工具,它是一个不断发展的东西。因此我觉得是任何事情都要理性,都要科学,这样的话才可能在不受到欺骗,不受人忽悠。

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