近日在北京舉行的中央經(jīng)濟(jì)工作會議上，提出了2021年八項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，其中第八項(xiàng)為：加快調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，推動煤炭消費(fèi)盡早達(dá)峰;大力發(fā)展新能源，實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同效應(yīng)，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力;做好碳達(dá)峰、碳中和工作，力爭我國二氧化碳排放在2030年前達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。在此之前，國家主席習(xí)近平也承諾：到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能 發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。
但是，作為以煤炭為主要燃料的世界第一碳排放大國，我國要在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰、40年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)是十分艱巨的。如何兌現(xiàn)這兩個莊嚴(yán)承諾?汽車行業(yè)在碳達(dá)峰、碳中和過程中處于什么地位、該承擔(dān)多大責(zé)任成為業(yè)內(nèi)外關(guān)注和討論的熱點(diǎn)。本文為百人會年終策劃系列第六篇，探討汽車行業(yè)在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中該如何發(fā)揮作用。
增加非化石能源的開發(fā)利用是必由之路
我國能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是多煤缺油少氣，且隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展呈現(xiàn)出長期快速增長的態(tài)勢。有數(shù)據(jù)顯示，1981年，我國能源消耗共約6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2010年達(dá)到36.1億噸，30年增長30億噸，2011年之后，增速有所放緩，但到2018年增量依然達(dá)到12.5億噸。
2020年12月21日，國務(wù)院新聞辦發(fā)布的《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書(以下簡稱為白皮書)顯示，得益于能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，我國已基本形成了煤、油、氣、電、核、新能源和可再生能源多輪驅(qū)動的能源生產(chǎn)體系。初步核算，2019年，中國一次能源生產(chǎn)總量達(dá)39.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭仍是基礎(chǔ)能源，見下圖。從圖中可以看到，自2012年開始，非化石能源的生產(chǎn)量在逐步提升。
要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，除了碳減排，我國已無路可走。概括起來，實(shí)現(xiàn)碳減排的辦法主要有三種，第一，減少化石能源的使用;第二，增加非化石能源的使用;第三，種樹以增加碳匯。
開發(fā)新能源，我國已取得巨大成就
中國工程院院士、國家電網(wǎng)公司顧問黃其勵認(rèn)為，改變我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)主要有三種途徑：一是一次能源的清潔化，盡量少用煤炭、多用可再生能源;二是二次能源的電氣化，盡量多用電;三是全民節(jié)能。
白皮書顯示，我國就是沿著這條路走得。通過全面開展燃煤電廠超低排放改造，我國煤炭清潔利用水平大幅提高，建成了全球最大的清潔煤電供應(yīng)體系。截止2019年底，實(shí)現(xiàn)超低排放煤電機(jī)組達(dá)8.9億千瓦時，占煤電裝機(jī)總量的86%。與此同時，我國也在積極開發(fā)可再生能源，截至2019年底，我國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)容量7.9億千瓦，在全球占比約為30%。
此外，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能源利用效率提升方面也取得了顯著的成績。
過去八年間，煤炭消費(fèi)占比下降了10.8%，2019年比重為57.7%，天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源的能源消費(fèi)占比為23.4%，非化石能源占能源消費(fèi)總量比重達(dá)15.3%，提前完成到2020年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到15%左右的目標(biāo)。
能源利用效率方面，2012年以來，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗累計降低24.4%，相當(dāng)于減少能源消費(fèi)12.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2012年至2019年，我國以能源消費(fèi)年均2.8%的增長，支撐了國民經(jīng)濟(jì)年均7%的增長。
據(jù)白皮書介紹，2019年碳排放強(qiáng)度比2005年下降48.1%，超過2020年碳排放強(qiáng)度比2005年下降40%-45%的目標(biāo)，扭轉(zhuǎn)了我國二氧化碳排放快速增長的局面。
可再生能源、新能源汽車成助推經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩大新興產(chǎn)業(yè)
自2009年 “十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”啟動以來，經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平顯著提升、產(chǎn)業(yè)體系日趨完善、企業(yè)競爭力大幅增強(qiáng)。2015年以來新能源汽車銷量、保有量連續(xù)五年居世界首位，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入疊加交匯、融合發(fā)展的新階段。汽車產(chǎn)品形態(tài)、交通出行模式、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和社會運(yùn)行方式正在發(fā)生深刻變革，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
據(jù)公安部數(shù)據(jù)，截止2019年底，我國新能源汽車保有量達(dá)381萬輛。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年1-11月共銷售新能源汽車110.9萬輛，如不出意外，全年銷量可望超過120萬輛。兩數(shù)據(jù)相加，2020年全國汽車保有量將達(dá)到500萬輛，基本達(dá)到《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》制定的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。我國汽車電動化進(jìn)程已取得階段性成果。
2020年10月27日,中國汽車工程學(xué)會發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，進(jìn)一步確認(rèn)了汽車技術(shù)“低碳化、信息化、智能化”的發(fā)展方向，提出了我國汽車產(chǎn)業(yè)面向2035年發(fā)展的六大目標(biāo)，第一條就是：汽車產(chǎn)業(yè)碳排放于2028年先于國家碳減排承諾提前達(dá)峰，2035年碳排放總量較峰值下降20%以上。
為什么汽車產(chǎn)業(yè)要承擔(dān)碳減排、碳達(dá)峰的重任？
其實(shí)這是國家汽車電動化戰(zhàn)略的初衷。據(jù)當(dāng)年參加我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策制定的專家介紹，當(dāng)時國家賦予新能源汽車三大任務(wù)：第一，解決我國石油對外依存度過高問題;第二，解決我國燃煤發(fā)電占比過大，大氣污染嚴(yán)重問題;第三，解決我國汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)長期落后于人問題，實(shí)現(xiàn)彎道超車。
《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》提出至2035年，新能源汽車市場占比超過50%，燃料電池汽車保有量達(dá)到100萬輛，節(jié)能汽車全面實(shí)現(xiàn)混合動力化，汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動化轉(zhuǎn)型的明確目標(biāo)。這與國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》的目標(biāo)是一致的。有人測算，如果這一目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)，到2035年，我國新能源汽車保有量將達(dá)到8000萬-1億輛，燃料電池汽車達(dá)到100萬輛。如今，新能源和新能源汽車兩大產(chǎn)業(yè)的興起，為實(shí)現(xiàn)國家從化石能源為主導(dǎo)向可再生能源為主導(dǎo)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)、為實(shí)現(xiàn)碳減排創(chuàng)造了兩大先決條件：上游有了以光電、風(fēng)電為主的充足的可再生能源，下游有了可以大幅度消納可再生能源的新能源汽車。
可再生能源、新能源汽車已成為支撐我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大新興產(chǎn)業(yè)。
可再生能源輸送還是一道難解的題
上游有了以光電、風(fēng)電為主的充足的可再生能源，下游有了可以大幅度消納可再生能源的新能源汽車，然而，在這上下游之間還缺一座將兩者聯(lián)通起來的橋梁——如何將大漠戈壁中發(fā)出的電，跨越千山萬水送到繁華都市中奔跑的汽車上。
當(dāng)前，可再生能源發(fā)出的電能輸送還是一道難解的題。
我國幅員遼闊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡，可再生能源發(fā)電多集中在西北邊遠(yuǎn)地區(qū)，用電中心位于中東部地區(qū)，能源供應(yīng)者和使用者相距遙遠(yuǎn)。只是路途遙遠(yuǎn)還不算什么，可以通過架設(shè)高壓輸電網(wǎng)解決，但令人頭疼的是，水、風(fēng)、光發(fā)電，特別是風(fēng)、光電具有波動性大、間歇性強(qiáng)的先天缺陷，這給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大風(fēng)險，導(dǎo)致風(fēng)電、光電上網(wǎng)難、輸送難。
據(jù)人民日報海外版2019年的報道，2018年全年棄水電量691億千瓦時，棄風(fēng)電量277億千瓦時，棄光電量54.9億千瓦時，“三棄”電量超過同期三峽電站的發(fā)電量。2019年棄風(fēng)、棄光率實(shí)現(xiàn)了雙降，但平均棄風(fēng)率仍達(dá)4%，棄光率達(dá)2%，全國棄風(fēng)電量169億千瓦時。同時為了降低棄電率，風(fēng)電、光電裝機(jī)量也受到嚴(yán)格控制。2018、2019年風(fēng)電與光伏 發(fā)電新增裝機(jī)量均呈下跌態(tài)勢，分別為6500千瓦、5600千瓦，而2020年1-10月新增裝機(jī)約4600萬千瓦，預(yù)計全年也將是下降狀態(tài)。
誰能解決發(fā)出的電被迫扔掉，國家嚴(yán)控裝機(jī)規(guī)模、企業(yè)裝機(jī)積極性下降的難題?遍尋國內(nèi)所有產(chǎn)業(yè)，唯有純電動汽車和氫燃料電池汽車可擔(dān)此重任。
作為從“十一五”起連續(xù)三個五年規(guī)劃擔(dān)任國家新能源汽車科技專項(xiàng)首席專家、深度參與我國新能源汽車研發(fā)示范與產(chǎn)業(yè)化全過程的科學(xué)家，中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高，給新能源汽車下了一個新的定義：傳統(tǒng)汽車只有一個交通工具的功能，而新能源汽車則是交通工具、儲能裝置和智能終端三位一體的產(chǎn)品。新能源汽車即可以消納可再生能源，也能儲存上不了網(wǎng)的可再生能源(智能終端本文不議)。新能源汽車之所以有此能力，是因?yàn)槠渚哂信c傳統(tǒng)汽車動力不同的動力電池，既可以驅(qū)動汽車前進(jìn)，又可以當(dāng)做移動的“油箱”儲存電能，必要時還可以將電能回饋給電網(wǎng)。
電池儲能、風(fēng)光電制氫，可架西電東送之橋
國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》提出，促進(jìn)新能源汽車與可再生能源高效協(xié)同，統(tǒng)籌新能源汽車能源利用與風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電協(xié)同調(diào)度，提升可再生能源應(yīng)用比例。可見，國家已經(jīng)從頂層設(shè)計層面將新能源與新能源汽車結(jié)成了“夫妻”，實(shí)際上，二者亦應(yīng)該成為天設(shè)地造的一對。
西電東送工程是我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要任務(wù)。2000年，貴州、云南的第一批西電東送電力項(xiàng)目開工建設(shè)，標(biāo)志著我國西電東送工程全面啟動。經(jīng)過幾十年建設(shè)，西電東送工程取得了巨大成就。然而這一工程主要解決的是水電的輸送，為了平衡電網(wǎng)的不穩(wěn)定性問題，又配建了一批燃煤電廠作為備用電源。這就形成了矛盾：一方面要減少煤電，多用可再生能源;另一方面，為了多用可再生能源，我們又要多用煤電。
用燃煤電廠平衡電網(wǎng)顯然不是最好的辦法，于是電網(wǎng)人想到了儲能電池。用儲能電池在陽光充足、風(fēng)力較大、豐水期發(fā)電高峰時，將電儲存起來，在風(fēng)力減弱，陽光黯淡、枯水期時將電池中的電補(bǔ)充到電網(wǎng)上去，就可以維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。無疑，這是個可行的辦法，但需要規(guī)模龐大、質(zhì)量可靠、源源不斷的電池供應(yīng)。誰有這個規(guī)模?惟電動汽車。如果我國電動汽車保有量達(dá)到3億輛，車上電池儲存的總電量就將達(dá)到200億度。而現(xiàn)在，中國每天消費(fèi)的總電量正好是200億度。大量的電動汽車將用以平衡電網(wǎng)、支持電網(wǎng)供電。
氫燃料電池則是消納可再生能源的另一條途徑，不依賴電網(wǎng)是它的一大特點(diǎn)。它可以把電變成氫，通過車輛、管道等方式輸送到用戶手中，還可長期儲存，也能在電網(wǎng)需要時還原成電回饋給電網(wǎng)。也就是說，可再生能源變成氫可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模用能和長周期的儲能。所以歐陽明高認(rèn)為，最終儲能第一要靠純電動汽車的電池，第二要靠燃料電池汽車的能源—氫能。
在此方面，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)行動起來。歐美已經(jīng)有14個國家制定了各自的能源發(fā)展規(guī)劃，歐盟去年發(fā)布的氫能戰(zhàn)略計劃，到2030年生產(chǎn)1000萬噸綠氫。日本在福島建立了一個光伏發(fā)電基地，用光伏取氫900噸，2020年已經(jīng)建成投產(chǎn)，是目前全球最大規(guī)模的制氫工廠。
中國電動汽車百人會理事長陳清泰說：未來的汽車是存貯和消納間歇性可再生能源的強(qiáng)大載體;是把綠色能源、智能電網(wǎng)、未來出行、新一代移動通信鏈接在一起的紐帶，是智能交通、智慧城市的基本單元。
