工信部網站公布了2015年11月新能源汽車產量。根據機動車整車出廠合格證統計,2015年11月,我國新能源汽車生產7.23萬輛,同比增長6倍。2015年1~11月,新能源汽車累計生產27.92萬輛,同比增長4倍。
“無論是從國家政策還是從企業的關注程度來看,已推廣的新能源汽車帶來的節能減排效果,特別是為北京這類容易擁堵的特大城市緩解空氣污染的效果如何,都直接影響‘十三五’期間整個新能源汽車產業發展的方向。”偉德國際1946bv官網能源與環境政策研究中心副主任唐葆君說。為此,她帶領她的團隊做了《“十三五”北京市新能源汽車節能減排潛力分析》(以下簡稱“報告”)。
報告的預測結果表明,至2020年底,三種車型(出租車、公交車、環衛車)合計能耗為154769萬kWh,排放二氧化碳量為39.4萬噸。2020年出租車保有量較2015年增加0.9%,公交車增加8.8%,環衛車增加47%,但三種車型總能耗卻減少4.6%,二氧化碳的總排放僅增加了7.1%,減排效果較明顯。
取得了一定進展但租賃市場受限
據了解,“北京市電動汽車監控與服務中心”(以下簡稱“監控中心”)對北京電動出租車、電動公交車、電動環衛車、電動汽車租賃等分別從2012年7月、 2014年1月、2013年1月、2015年6月開始實施監控。
與2012年7月監控中心初始錄入電動車輛總計290輛相比,截至2015年11月,監控中心錄入電動車輛總計已達4229輛,增長了13.6倍,監控車輛共計3771輛,監控比例達89.2%。由此可見,北京市新能源電動車的推廣和實施在“十二五”期間已經取得一定進展。
據統計,從2012年7月至2015年11月,北京電動出租車累計行駛里程12793萬公里,總計節能5781.4萬kWh,折合為482.8 萬噸汽油。2011年,首批北汽福田“迷笛”純電動出租車在延慶縣示范運行。從2012年4月開始,陸續在延慶、房山、密云、平谷、大興、昌平、懷柔、通州、順義等區縣推廣。按規劃至2017年在全市10個郊區縣運行車輛總數達5000 輛以上。
“電動出租車對燃油出租車有明顯的節能替代效應。”唐葆君說,“但近五年電動出租車保有量大幅增加,導致出租車能耗總量快速上漲。”
基于車用燃料全生命周期對電動出租車的二氧化碳排放量進行核算,2012年7月到2015年11月電動出租車減排總計5369.54噸,具有減排優勢。在控制出租車總量的前提下,加之北京相比其他城市發電結構更優,所以大力推廣電動出租車,對北京這類特大城市而言減排效果將更明顯。
截至2015年11月,監控中心錄入電動車輛總計391輛,比2014年1月增長了39.6%,累計行駛里程為316.3萬公里,共計節能380.9萬kWh,折合為31.8萬噸汽油。
2014年1月到2015年11月,北京市電動公交車總計減少排放625.9噸,電動公交車的二氧化碳排放量僅為燃油公交車的79.3%。“十三五”期間增加公交車的運營數量、特別是增加電動公交車的運營數量,具有較大的減排優勢。
截至2015年11月,北京市電動環衛車輛總計1324輛,總計節能53.6萬kWh,折合為4.3萬噸汽油,電動環衛車能耗為燃油環衛車的77.1%。基于2013年1月到2015年11月環衛車的運營數據,電動環衛車總計減少排放48.53噸,碳排放量為燃油公交車的92.3%。相比于公交車和出租車,電動環衛車的減排優勢并非特別突出。
而在電動汽車租賃方面,2015年6月電動汽車租賃服務的部分汽車納入監控中心監測系統,監控車輛數從6月的17輛上升到11月的35輛,數量有限。新能源電動汽車租賃服務推廣、實施力度以及消費者的接受意愿和程度,依然極大地影響著這一商業模式的推廣。
減排潛力大 但受多種因素影響
電動汽車的能源利用效率比傳統燃油汽車高出46%以上,并具有13%~68%的二氧化碳減排潛力。但唐葆君指出,其減排潛力受諸多因素影響,如發電能源結構、車用燃料類型、汽車類型、城市交通狀況、煤電技術供電路線、電池類型等。
報告選取監控中心2012年7月至2015年11月北京市電動出租車為研究對象,在車輛總數、累計行駛里程、百公里能耗等參數不變的情景下,純電動出租車在2014年全國發電結構下減排了5370噸;在2020年全國發電結構下預計減排空間為8475噸;在北京2015年電網能源發電結構下減排10245噸,是2014年全國發電結構下排放的48.5%。由此可見,不同的發電結構很大程度地影響電動出租車的二氧化碳排放量,而且以北京2015年電網能源發電結構進行計算,車輛的減排效應甚至高于全國2020年發電結構情景下的減排量。
在累計行駛里程、累計車輛總數等參數不變的情景下,空調能耗不計,依據2015年北京電網公布的發電能源結構,在耗電行駛生命周期階段,純電動公交車減排893噸、燃氣公交車減排400噸,占比分別為70.5%、81.2%。可見,車用燃料類型直接影響單位燃料的CO2排放系數,與燃油和燃氣公交車相比,電力驅動的公交車減排效果最好。在年均行駛里程、CO2排放系數等參數不變的情景下,公交車的排放水平最高,環衛車其次,最低排放的車型是出租車。環衛車的排放水平約為公交車的47.6%,而出租車的排放水平約為公交車的16.7%。
目前,北京市車速為20km˙h-1的擁堵時間為日均1.75h,暢通時速約50~60km˙h-1,行駛距離為35km。在累計車輛、累計形式里程以及CO2排放系數、效率等參數不變的情景下,計算2012年7月至2015 年11月燃油出租車和電動出租車行駛過程中由擁堵到暢通的碳排放量。據唐葆君介紹,核算結果表明,當車速由60km˙h-1降低到20km˙h-1時,燃油出租車的碳排放是低速的29.4%,純電動出租車的二氧化碳排放則是低速的36%。暢通情景下,電動出租車的碳排放為燃油出租車的75.9%;而擁堵情景下,電動出租車的碳排放更低,僅為燃油出租車的62%。隨著車速的降低,電動汽車相對于燃油車減排優勢愈發明顯。
以監控中心北京市電動出租車為研究對象,在運營汽車數量、百公里能耗、累計行駛里程等參數不變的情景下,對比分析不同煤電技術供電路線與汽油車路線生命周期的碳排放量。應用IGCC與CCS組合技術減排效果最顯著,相比網電技術,有高達36%的減排空間,應用此技術既降低供電煤耗,還能對CO2進行捕捉和收集,和IPCC報告提出的“煤電IGCC工廠應用CCS技術能降低約20%的電力輸出,同時捕捉85%~95%的CO2”結論一致。煤電技術對減排效果起關鍵作用。
假定北汽“迷迪EV200”純電動出租車分別以磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鉛酸電池為動力行駛,在耗電行駛生命周期下,磷酸鐵鋰電池二氧化碳排放量是錳酸鋰電池的87.4%、鉛酸蓄電池的88.5%。酸鐵鋰電池驅動電動車碳減排性能明顯優于錳酸鋰電池、鉛酸蓄電池驅動車。
“十三五”三種車型總能耗將減少4.6%
“十二五”期間電動車保有量占全部車輛的4.9%,但能耗僅占總能耗的2%,二氧化碳排放量僅占全部車輛排放量的2.86%,燃油車仍占很大比重。唐葆君坦言,“十三五”期間增加新能源汽車的占比,有很大的節能減排空間。
根據2010-2014年五年間北京市出租車、公交車、環衛車的數據的平均增長率,以及《關于加快新能源汽車推廣應用的實施意見(征求意見稿)》、《北京市電動汽車推廣應用行動計劃(2014-2017年)》等規劃要求,“ 2017 年北京市電動環衛車數量占總環衛車數量的 50%;到 2020 年,京津冀地區新增或更新城市公交車、出租汽車和城市物流配送車輛中,新能源汽車比例不低于35%。”綜合預測出2020 年底出租車、公交車和環衛車的保有量分別為68648輛、45295輛和15817輛。
預測結果表明,至2020 年底,三種車型合計能耗為154769萬kWh。其中,出租車總能耗為61691萬kWh,新能源出租車能耗占44.8%;公交車的總能耗為91832萬kWh,新能源公交車的能耗占總能耗的63.64%;環衛車的總能耗為1245萬kWh,新能源環衛車的能耗占總能耗的43.2%。至2020 年底,三種車型合計排放二氧化碳量為39.4萬噸,其中,出租車總排放為6.6萬噸,新能源出租車排放占總排放的57.5%;公交車總排放23.4萬噸,新能源公交車排放占比61.5%;環衛車總排放為0.43萬噸,新能源環衛車排放占比為56.1%。
2020年出租車保有量較2015年增加0.9%,公交車增加8.8%,環衛車增加47%,但三種車型總能耗卻減少4.6%,二氧化碳的總排放僅增加了7.1%,減排效果較明顯。按車輛燃料全生命周期核算,能源的開采、運輸以及電網發電結構仍然對結果有較大影響,因而在未來五年中,提高能源的開車運輸效率以及調整電網發電結構依然是重要的發展目標。
因此,唐葆君建議,“十三五”北京市在增加新能源公交車數量的同時,還應考慮適合的新能源車型;在控制出租車總量的前提下,加大電動出租車占比;推廣新能源汽車租賃商業模式,健康發展租賃市場;有效改善能源結構,大力推廣電動汽車節能技術;發揮北京特有的“產學研”優勢,實現關鍵技術;改善北京城市路況,避免交通擁堵帶來的巨大能耗和碳排放;在交通壓力短期內無法得到有效改善、而發電結構相對更優的特大城市,發展電動汽車節能減排效果更為顯著。
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