新能源電動汽車節(jié)能減排效應分析

1、新能源電動汽車節(jié)能減排效應分析 摘要：隨著我國清潔能源比例的提高，我國電力的節(jié)能減排效果逐漸顯現(xiàn)，而新能源電動汽車如何發(fā)揮節(jié)能減排效應是值得政府和企業(yè)思考的問題。本文從新能源汽車的現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析，對我國新能源電動汽車的節(jié)能減排效應及發(fā)展路徑進行了探討，發(fā)現(xiàn)新能源汽車的節(jié)能減排效應優(yōu)于混合動力及燃油汽車，我國發(fā)展新能源電動汽車應從提高清潔能源比例以及完善充電站等基礎設施建設兩方面入手。 關鍵詞：新能源；電動汽車；節(jié)能減排 1引言 隨著各國對生態(tài)環(huán)境改善的關切，新能源技術(shù)的創(chuàng)新突破以及對能源安全的重視，禁售內(nèi)燃機汽車已然成為國家間的“新時尚”。目前，有計劃或已聲明在未來將禁止使用內(nèi)燃機汽車

2、的國家以不少于15個，我國也相繼出臺了一系列新能源汽車購買補貼計劃，新能源汽車在中國短時間內(nèi)快速成長起來。 2我國新能源電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀 2.1新能源電動汽車概況。中國新能源汽車2018年銷量高達100萬輛，2018年前三季度純電動A及以上級別的純電動汽車產(chǎn)銷量占比高達60%，但A00級的純電動轎車銷量下滑了15%，而A級純電動汽車以及插電式混動A級轎車銷售份額均有增長。2018年底，新能源汽車保有量高達260萬輛，預計2020年能夠?qū)崿F(xiàn)500萬輛的新能源汽車保有量目標。從地域分布上看，新能源汽車在以北京、上海、廣州、深圳的一線城市中銷量最高，綜合占比超過了30%。這與新能源汽車充電樁在一線城

3、市建設及分布較廣有關。在我國關于充電站及充電樁2020年的建設規(guī)劃中，華東以及華南地區(qū)占據(jù)了絕大多數(shù)，計劃建設7400座充電站以及250萬個充電樁；而在中部地區(qū)，北部地區(qū)以及東北地區(qū)為4300座充電站和220萬個充電樁，在西部地區(qū)為400座充電站10萬個充電樁?？梢姡履茉雌嚨匿N售分布和充電站的建設規(guī)劃分布高度重合，充電站的分布成為了影響新能源汽車銷量的重要因素之一。2.2新能源電動汽車激勵政策。在我國制造強國戰(zhàn)略中國制造2025中，新能源電動汽車為重要突破方向，要求我國新能源汽車領域要有形成自主可控的完整的產(chǎn)業(yè)鏈，相關技術(shù)水平要與國際同步，國家對新能源汽車的重視由此可見。關于新能源汽車的稅

4、費減免政策，首先是在上海、深圳、杭州、長春、合肥等城市試點進行，后推廣到全國范圍，累計調(diào)整三次更新補貼標準，不僅得到了國家支持也得到了地方的大力配合，新能源汽車項目每年還可以獲得10-20億元的政策扶持資金。在產(chǎn)業(yè)政策上，我國首先在新能源公交客車上試推行新能源政策，在2012年關于擴大混合動力城市公交客車示范推廣范圍有關工作的通知中就要求在各大城市試點推廣混合動力公交客車。其后，關于新能源汽車充電站充電樁等基礎設施建設以及產(chǎn)品準入標準等相關產(chǎn)業(yè)規(guī)定相繼出臺，在2018年更進一步地取消了新能源汽車整車制造企業(yè)的外資持股比例限制，新能源汽車的激勵政策一路綠燈。2.3新能源電動汽車發(fā)展路徑。我國的新

5、能源汽車有主要有兩個發(fā)展方向，一個是以鋰電池技術(shù)為主的電動汽車發(fā)展路徑，一個是以氫燃料電池為主的電動汽車發(fā)展路徑。由于我國鋰資源較為豐富，鋰電池技術(shù)也處于國際前列，以鋰電池為主的新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)正高速發(fā)展。關于新能源汽車的發(fā)展路徑，我國是較為包容的，既鼓勵以鋰電池技術(shù)為主的電動汽車的發(fā)展，也鼓勵以氫燃料電池為主的研發(fā)突破。這兩種方式對于我國突破能源限制還處于發(fā)展的初級階段，目前對于新能源電動汽車的發(fā)展大概有兩種觀點：第一種是工信部更加傾向于多方面發(fā)展，不但要發(fā)展新能源電動汽車，更為重要的是要搭配傳統(tǒng)汽車上的節(jié)能減排工作，推動傳統(tǒng)車對于燃油的節(jié)能減排。而同時，發(fā)改委認為在短期內(nèi)應當首先采用混合

6、動力的車，因為混合動力車相對來說更容易被人所接受。就目前來說，我國在新能源電動汽車方面的研究方向是較為不確定的，要求更多的研究人員進行研究和工作，從更為科學的角度看，的確應當用混合動力的汽車來進行過渡。 3新能源電動汽車節(jié)能減排效應計算方法 3.1純電動汽車電耗及碳排放測算方法。由于我國電力能源的來源多種多樣，不僅有火力發(fā)電，還有水能發(fā)電，太陽能發(fā)電等。純電動汽車的電耗的計算就必須綜合考慮這些因素，然后得到（式1）。其中，Ai表示某種發(fā)電方式年發(fā)電量占年發(fā)電總量的比例，V表示發(fā)電方式集合，表示某種方式的發(fā)電效率。根據(jù)全部發(fā)電方式的綜合發(fā)電效率以及純電動汽車百公里平均電耗可以得出純電動汽車年能耗

7、量，如（式2）所示。ev表示是純電動汽車年運行能量損耗，ev表示年均運行里程，km，ev表示百公里電耗；tran表示電網(wǎng)效率；total表示發(fā)電效率。total=iev（Aip,it,ie,i）（式1）ev=（evkm，ev）/（trantotal）（式2）純電動汽車碳排放測算主要集中于對電力來源的綜合碳排的測算，其碳排放總量計算公式如（式3）所示。其中與分別表示在第i種發(fā)電方式中電力生產(chǎn)或開采運輸所產(chǎn)生的二氧化碳排放因子。Cev=uevkm，evievAi（Cp,i+Cb,i）/（trani）（式3）3.2混合動力及燃油汽車能耗及碳排放測算方法。由于混合動力汽車的電耗主要集中在低速行駛中，汽

8、車消耗的電能較少而油耗較多，因此與燃油汽車合并計算能耗及碳排放，其年能耗計算公式如（式4）所示。其中，表示混合動力及燃油汽車的年均運行里程；表示百公里油耗；表示燃油的熱值；表示燃油密度；和分別表示燃油開采提煉效率和運輸效率。ev=uevkm，cvQoiloil（p，oil+pro）（式4）混合動力及燃油汽車的碳排放測算主要集中于對燃油的開采、運輸以及燃燒過程中二氧化碳排放量的測算，其總碳排放總量計算公式如（式5）所示。其中和分別表示在燃油開采、運輸和燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放因子。Ccv=uevkm，cvQoiloil（p，oil+pro）（式5） 4計算結(jié)果對比及發(fā)展路徑探析 4.1計算結(jié)

9、果對比。討論純電動汽車電耗以及碳排放應從我國發(fā)電結(jié)構(gòu)和綜合發(fā)電效率綜合考慮。我國發(fā)電結(jié)構(gòu)以及綜合發(fā)電效率分別如表1和表2所示。由表可知直到2020年我國煤電的比例依然將占比50%以上，其他清潔能源占比將小幅提升。從綜合發(fā)電效率上看，我國水力發(fā)電效率最高，但存在地理限制。綜合考量我國的發(fā)電方式及開采、運輸?shù)忍寂欧庞绊懸蛩乜梢缘贸黾冸妱悠嚹昴芎?015年在0.9萬kwh而2020年在0.7萬kwh，混合動力汽車年能耗2015年在1.5萬kwh而2020年在1.1萬kwh，燃油汽車年能耗2015年在2.4萬kwh而2020年在1.2萬kwh?？梢钥闯觯讲徽撌?015年還是2020年純電動汽車都有

10、較好的節(jié)能優(yōu)勢。表3是用于計算混合動力及燃油汽車能耗的排放因子表。4.2新能源電動汽車節(jié)能減排效應發(fā)展路徑。我國新能源汽車的節(jié)能減排效應直接與電力發(fā)電方式的碳排放有關，且煤電是我國主要的發(fā)電途徑，要想使電動汽車的節(jié)能減排效應得到提高就必須使我國整體清潔能源占比得到提高。因此，我國應繼續(xù)大力發(fā)展其他方式的電力來源，鼓勵發(fā)展核電站、光伏發(fā)電、水力發(fā)電等清潔能源生產(chǎn)途徑。另外，鑒于光解水制氫技術(shù)、核能制氫技術(shù)的不斷改進以及氫燃料電池技術(shù)的不斷突破，可以積極探索以氫燃料電池技術(shù)為主的新能源電動汽車，從而真正實現(xiàn)新能源汽車電力來源的零排放。現(xiàn)階段，我國新能源汽車以鋰電池技術(shù)為主，但新能源汽車的購置和充電站及充電站的分布有很大關聯(lián)，應積極在人口聚集較多的城市完善充電站及充電樁的布局，增加新能源電動汽車的使用頻率，以發(fā)揮新能源汽車的節(jié)能減排效應。 5結(jié)語 在全球變暖以及國家對碳排放量持續(xù)關注下，保障能源安全，減輕對石化能源的依賴，減少碳排放成為國家的戰(zhàn)略任務。從以上分析中可以發(fā)現(xiàn)，新能源電動汽車有遠優(yōu)于燃油汽車的能耗及減排效果，國家應從繼續(xù)發(fā)展清潔能源以及積極布局充電站等基礎設施的方式以實現(xiàn)新能源電動汽車節(jié)能減排效應的放大。 參考文獻： 1侯捷.新能源電動汽車節(jié)能減排效應及發(fā)展路徑研究J.現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2018（13）：391. 2薛志高.