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碳中和,會將汽車產業引向何方?

2020年9月,我國提出“二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和 ”的目標。圍繞國家層面的宏大願景,汽車、交通、能源等領域均開始針對節能減排這一核心命題積極行動,透過覆蓋全產業鏈的深化改革,旨在推動汽車產業乃至國內輕/重工業高質量發展。

碳中和,會將汽車產業引向何方?

那麼問題來了,站在消費者的視角,“碳達峰”、“碳中和”究竟會怎樣改變我們駕駛&乘坐的私家車?又將汽車產業引向何方呢?

碳中和,會將汽車產業引向何方?

碳中和,會將汽車產業引向何方?

21世紀全球輕/重工業蓬勃發展,覆蓋全工業鏈的生產製造流程均有海量能源需求,且對石油/煤炭這樣的化石燃料表現出高度依賴性和生產慣性,這是二氧化碳排放量暴增的重要原因之一。

以和消費者關係最緊密的乘用車為例,中汽協2021年銷量資料顯示,國內汽車銷量2627。5萬輛,其中新能源汽車350萬輛(包含純電、插混),雖上漲迅猛,但市場佔比也僅13。32%,潛力很大。因而,大力發展新能源汽車是實現碳達峰、碳中和的強有力手段之一,這是政策、廠商、社會的集體共識。

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具體到細節之中,新能源汽車的定義也遠不是我們熟知的“電池+電機”那麼簡單,除了我們熟悉的插槍充電的純電汽車外,只要不是使用化石燃料,其他多種能源形式大多也是被政策認可的方案。

例如2021年進博會展示的豐田Mirai雖然是電機驅動,但本質是透過氫氣和氧氣的電化學反應產生的電能,此外,2021年吉利最新發布的“雷神”動力架構就包含了一臺使用乙醇燃料的內燃機,這些燃料都可以不以化石燃料為基礎製造,甚至可以來自糧食產生。

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當然,碳中和,並非完全摒棄化石燃料在汽車工業中的作用,其本質是人類生活所產生的碳排放可以被自然重新吸收,從而達到動態平衡。燃油車尾氣作為碳的輸出端,同樣可以透過節能減排來耦合碳中和目標。

例如,同樣是1。5L排量純燃油車VS混動汽車,都是不充電的藍牌車,前者市區油耗能達到8L/100km,而後者則可以穩定在4L/100km,省油本身就意味著進入空氣中的碳減少。因而我們可以看到,甭管日系/美系/國產,針對燃油車的電氣化改造是近年來各品牌重要發展方向,預計在碳達峰目標之前,我們就再也看不到一臺純燃油車。

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除此之外,隨著環境問題逐漸在全球引起重視,森林保護,退耕還林也會重新啟用自然環境的吸碳能力,化石燃料在工業生產、社會生活中依舊有不可替代的作用,頁岩油、可燃冰等新型化石燃料開採成本也逐年降低,未來依舊會是碳中和時代的重要組成部分。

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和尾氣一樣,工業生產的過程其實也是碳排放的“大戶”,且不可能像純電汽車那樣完全實現“零排放”,汽車作為輕/重工業的完美結合體就是典型案例。作為汽車的最重要組成部分,鐵+鋁的冶金工藝流程必然伴隨海量的能耗(碳消耗),目前,中/日/德正致力於透過向高爐噴吹富氫還原氣體以降低碳消耗,從而實現二氧化碳減排,但目前還存在成本高、效率低等問題亟待改良工藝。

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但在主要以輕工為主的內飾部分,目前的技術已經足以支撐大規模減排,例如實木,真皮材質正在逐漸被可再生的複合材料取代。例如寶馬最新推出的iX純電SUV車型,包括中控臺、車門內襯的大面積皮質包裹都是橄欖葉萃取物鞣製,親膚,耐磨,且沒有異味。此外,在BBA的眾多中高階車型上,織物部分都開始大面積使用的再生聚酯纖維材料、再生尼龍材料。

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如今在高階車上已經更廣泛使用PVC材料替代,不光化學性質穩定,而且生產過程的能耗也低於其他塑膠產品,即便是報廢后也可以拆出來作為燃料使用。如果所有工業品都能減少對動植物生態環境的破壞,特別是對喬木的應用,能夠切實有效強化生態系統的吸碳能力。

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除此之外,曾用於整車隔音隔熱的漂白再造棉花(俗稱黑心棉)不僅效果一般,散發的化學物質對人體也有危害。如今,大量新車都改用玻璃纖維材質加工出來的消音隔熱棉。玻璃纖維主要成分為矽化物,由葉臘石、石英砂、石灰石、白雲石、硼鈣石、硼鎂石七種礦石為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝製造成的,所以無毒無害有較高的環保性。

車用的工程塑膠部分,如今也開始大量使用PVC聚氯乙烯材料,丁基橡膠也正在取代瀝青石棉,總之,覆蓋汽車內飾的全工藝流程都越發強調節能、環保、無毒害主題。

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從節能減排視角來看,相比於使用公共交通,開私家車上下班是一件極為低效的出行方式,其本質是消耗能量將1500kg的車重和80kg的駕駛員從A點運輸到B點,大部分能耗都是用來“拉車”,而不是用來“拉人”。特別是在紅綠燈繁多的大城市,走走停停每踩一次剎車就意味著燃料的巨大浪費。因而,提高廣義的“客運”效率就是最有效的節能方式之一。

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最直接的做法就是產品的輕量化,從生產工藝角度來看,相同尺寸空間的車子,如果更多使用輕質的鋁合金、工程塑膠、乃至碳纖維打造車身能夠有效減重。以路虎衛士為例,雖然是正兒八經的硬核越野車,但全鋁車身架構+承載式車身設計使其整備質量壓縮到了2。14t,遠低於賓士G級的2。46t。而一些強調高效能的跑車,因為大量使用碳陶瓷、碳纖維材質打造車身、輪轂、剎車等等,其整備質量往往可以控制在1。2t左右,這是很多買菜車都做不到的。

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當然,受限於工業生產的慣性,以鋁、碳等複合材料作為車身架構支撐件還存在製造成本偏高的問題,這不光影響了產品的價格,後期維護的高成本也是強調價效比的私家車不能接受的。

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作為材料科學的妥協產物,中低端乘用車短期內或會呈現出更細分化的發展趨勢,0。8-1。0t的小型車輛更契合都市用車場景的低碳出行訴求,可以更高效利用車輛本身的價值。而隨著基礎設施建設和共享理念的深入發展,多人出行未來將朝發達的公共交通或共享出行的商業模式。

碳中和,會將汽車產業引向何方?

面對碳達峰、碳中和目標,不只是新能源汽車朝著高質量發展,傳統燃油汽車也在升級技術,這些影響已經快速反應到了消費者的購車&用車生活中。而從整個行業來看,與能源/材料/加工相關的產業鏈上游還存在“高碳慣性”,這也是2030年碳達峰的重要挑戰。當然,汽車產業的深度變革也在穩步推進之中,隨著先進技術下探,製造成本降低,以及能源結構的最佳化升級,相信汽車產業會在5-10年走過探索階段,真正邁向碳中和正軌。

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