(一)发展需求
我国汽车工业已走过 70 年。据统计,2023年我国汽车产销量均超 3000 万辆,连续 15 年稳居全球第一;新能源汽车产销量均超 900 万辆,连续 9 年居全球第一。纵观全球,为助力“双碳”发展目标,各国主要领先车企都纷纷加快绿色低碳转型步伐,全球新能源汽车产业呈现规模化扩张。放眼我国,传统汽车企业在新能源领域赛道的转型步伐也明显加快。然而,随着新能源汽车市场份额的不断扩大,技术壁垒和贸易保护主义逐渐显现,上下游资源竞争也日益激烈。这给全球新能源汽车产业链供应链的稳定性带来了巨大的挑战。中国社会科学院大学叶智程和中国社会科学院研究员李鹏飞在其联合署名文章《新能源汽车产业全球竞争态势及我国应对策略》中指出,我国新能源汽车产销量在全球处于领先地位,但也面临国外市场进入壁垒逐渐抬高、上游锂矿资源掌控难度加大、车载芯片等关键零部件全球化采购遇阻等重大挑战。汽车产业链绿色低碳发展水平对于我国汽车产业在全球的竞争力至关重要。当下,我国绿色低碳产业蓬勃发展环境良好,光伏产业链主要环节产量全球占比均超过 70%,新能源汽车发展态势迅猛。基于目前的新发展要求及绿色低碳转型的迫切需求,汽车企业亟须进行科学分析和规划,明确绿色发展路径,夯实低碳转型基础,以期助力全球碳治理体系建设,推动汽车产业高质量发展。
(二)发展基础及现状
1. 发展基础
汽车作为产业链终端产品,其行业脱碳将带动整个产业链的转型升级,推动电力、钢铁等相关行业向低碳化转型。事实上,无论是从国家顶层战略还是现有产业基础,我国汽车产业在一定程度上已具备绿色低碳转型的基础和条件。首先,新能源汽车属于国家重点鼓励发展的行业。自 2000 年以来,国家已陆续发布了一系列产业政策,以扶持新能源汽车及其供应链行业的快速发展。特别是针对技术门槛较高的零部件领域,国家加大了对国产化替代的支持力度,旨在推动国内相关产业的自主创新与技术进步。其次,近年来我国在新能源汽车领域取得了显著进展,新能源汽车的市场份额不断增长。2023 年,中国新能源汽车销量达950万辆,渗透率达 31.6%,出口 120 万辆。在新能源汽车创新技术论坛暨第十二届汽车与环境系列论坛上,中国电动汽车百人会副秘书长师建华指出,预计 2024 年新能源汽车销量将达到1300万辆,渗透率超过 40%。出口将达到 180 万辆,占整车出口的 30%。再者,随着我国新能源车产业链的不断完善,新能源车产业逐渐成为我国优势产业之一。2022 年,我国自主品牌全球销量为 151 万辆,占全球市场 14% 份额。新能源汽车对汽车出口量增长的贡献率不断升高,有效拉动了中国汽车出口大盘增长,2023 年前三季度中国汽车出口 371 万辆,其中新能源汽车达 125 万辆,这一渗透率显著高于以往年份。此外,一些汽车制造企业也在大力推动节能减排和环保技术的研发,积极应对碳排放和环境保护的挑战。政府出台的一系列支持绿色低碳发展的政策也为汽车产业转型升级提供了政策支持和引导。上述因素共同为我国汽车产业的绿色低碳转型奠定了基础和条件。
2. 发展现状
从现状来看,我国汽车产业碳排放形势依然较为严峻,汽车运行碳减排压力尤为突出。基于汽车数量的增加和交通拥堵情况的加剧,汽车尾气排放已成为城市空气污染的主要来源之一。此外,传统燃油车的大量使用导致了能源消耗和碳排放量的持续增加,加剧了温室气体排放问题。因此,我国汽车产业亟须加大力度推动新能源汽车的发展,减少汽车运行所产生的碳排放量,减轻环境压力,促进汽车产业向绿色低碳发展转型。
(三)发展趋势
1. 保有量趋势
作为全球第一大汽车生产国和消费市场,我国汽车产业已进入从高速增长向高质量发展转型的关键时期,汽车产业碳减排对我国能否顺利实现碳达峰至关重要。目前,我国汽车产业在减少碳排放量方面依然面临着严峻的形势。一方面,我国人口数量庞大,汽车消费市场需求持续旺盛,加之城乡居民收入不断提高,购车能力逐步增强,为汽车市场的增长提供了坚实的基础。另一方面,中国是全球最大的汽车市场之一,拥有庞大的汽车保有量。尽管新能源汽车的销量逐渐增加,但传统燃油汽车仍然占据主导地位,尾气排放问题仍然较为突出。据公安部统计,2023 年全国机动车保有量达4.35亿辆,其中汽车 3.36 亿辆。在 2023 年世界新能源汽车大会上,中国工程院院士李骏中指出,当下我国汽车保有量规模仍有超 2 亿辆的增长空间,预计到 2055 年前后达到饱和,总计超过5亿辆水平。基于以上数据可以看出,在未来很长一段时间内,我国汽车保有量将持续占据世界第一,在产业高质量稳步发展的同时,碳减排压力依然巨大。
2. 以新能源汽车为代表的汽车产业发展趋势
从产业技术发展的角度来看,新能源汽车技术的逐步成熟和充电基础设施的不断完善使我国新能源汽车市场也将不断扩大,为我国汽车市场的增长注入新动力。公安部数据显示,截至 2023 年底,全国新能源汽车保有量达2041万辆,占汽车总量的6.07%;2023年新注册登记新能源汽车 743 万辆,占新注册登记汽车数量的 30.25%,与2022年相比增加207万辆,增长38.76%;新能源汽车从2019年的120万辆到2023年的 743 万辆,呈高速增长态势。另一方面,智能网联汽车技术的持续普及以及当前智能节能系统、燃料电池技术、混合动力等技术的加速进步,也对汽车产业运行碳减排产生深刻影响。根据国际能源署最新发布的数据,截至 2021 年,电能在全球汽车制造业能源消费中所占比例已经达到了 4.7%。预计到 2030 年,这一比例将会增长到 11%,到 2050 年则有望达到25%左右。这些数据表明,随着电动汽车的普及和相关技术的不断发展,电能在汽车制造业能源消费结构中的占比将会不断提升。随着科技的不断发展,新能源汽车、智能汽车等技术逐渐成熟,为汽车制造业提供了更多低碳转型的机会。基于这一事实,降低电能消耗和推广绿色电力也将成为未来汽车制造业的主要趋势。
(一)汽车产业绿色低碳转型战略布局的意义
实现碳达峰碳中和是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求,也是推动构建人类命运共同体的必然选择。汽车产业的低碳转型应当是为了实现碳减排目标而进行的系统性改革,即通过降低整个产业链的碳排放强度,推动行业朝着更清洁、更环保的方向发展。与此同时,汽车产业绿色低碳转型战略布局应着力于指导企业和政府制定长远发展规划以顺利实现低碳转型。通过科学规划,使产业链各环节的碳排放量得到控制和减少,从而降低整个产业对气候变化的影响。同时,汽车产业绿色低碳转型战略布局也能促进新技术、新材料、新工艺的研发和应用,推动汽车产业向智能化、绿色化方向发展。此外,碳减排路径布局还应该促进跨产业、跨部门、跨国界的合作,促进全球碳减排目标的实现。
(二)汽车产业绿色低碳转型战略布局发力点
1. 以技术创新为驱动,推动传统能源汽车实现碳减排
近年来,我国进口石油量逐年攀升,对进口石油的依赖程度依然不断上升。相对于新能源汽车而言,传统能源汽车采用汽油、柴油、天然气等传统能源为动力。中国汽车工业协会顾问杜芳慈指出,实现燃料消耗量标准的目标,不仅需要大力发展新能源汽车,也需要重视传统燃油车的节能减排。汽车产业绿色低碳转型战略布局需要在整个汽车产业链中大力推广和应用先进节能技术,降低传统能源汽车燃料消耗。目前,我国绝大部分的汽车仍然是传统燃油车,因此,助力燃油车实现进一步的节能减排,会使碳减排效果更加明显。混合动力技术作为一种结合了传统燃油发动机和电动机的动力系统,可以显著降低传统能源车的燃料消耗。因此,应大力鼓励其发展,推动产业化。相较于传统燃油车,混合动力汽车在城市道路上能够减少 30% ~ 40% 的燃油消耗,而在高速公路上同样能够减少约 20% ~ 35% 的燃油消耗。此外,混合动力技术还能够通过能量回收系统进一步提高能源利用效率,减少能源浪费。除了混合动力技术外,还有多种技术也能助力传统燃油车的节能减排。例如,缸内直喷技术通过精确控制燃油喷射,提高了燃油的利用率;涡轮增压技术通过提高进气压力,增加发动机的功率和扭矩,从而减少燃油消耗;轻量化车身通过采用高强度材料和先进的设计理念,降低车身重量,进一步减少燃油消耗。
2. 优化新能源汽车领域关键技术,持续提高新能源汽车渗透率
新能源汽车是我国七大战略性新兴产业之一,加大推广力度可以减少传统燃油车的使用,从而减少碳排放。新能源汽车关键技术的不断优化促使越来越多的消费者愿意购买新能源汽车,这将进一步促进汽车产业实现碳减排。同时,新能源汽车的推广也有助于促进汽车产业的转型和升级,使其实现可持续发展。各地方政府应因地制宜、综合施策,持续提升新能源汽车关键技术,加快新能源汽车的推广应用。
(1)推进产学研合作。鼓励高校、研究机构和企业开展合作,由政府提供相关政策扶持,如税收优惠、研发补贴等,激励企业加大技术创新的力度,促进企业和科研机构加大对新能源汽车关键技术的研发,特别是在锂电池技术、固态电池技术、热管理技术、高效电机技术、快速充电技术等关键技术领域的创新,提升新能源汽车性能和续航里程。
(2)基础设施建设。加大充电桩和氢气站等新能源汽车充电设施的建设力度,提高充电设施的覆盖率和便利性,包括公共充电桩和私人充电桩,提升充电便利性,解决用户充电难题,推动新能源汽车的普及。
(3)完善政策支持。持续制定并实施与新能源汽车相关的政策法规,包括购车补贴、免费停车、免费通行等激励措施,以促进新能源汽车的购买和使用。
(4)强化汽车企业合作与国际交流。一方面,加强汽车企业之间的合作交流,推动新能源汽车技术的共享和合作研发;另一方面,通过国际组织和其他国家的合作,借鉴和学习国外新能源汽车发展经验,进一步推动新能源汽车产业的国际化发展。
3. 加快绿色低碳微电网建设,深化行业低碳转型
当下,绿色低碳微电网的建设已成为推动能源转型、降低碳排放的重要手段,可以通过提供绿色能源、电动车充电基础设施、能源存储与管理、能源互联网化管理以及综合能源利用与优化配置等多方面的支持,助力汽车产业向绿色低碳方向转型。在绿色低碳转型战略布局上,应聚焦能源替代,在示范园区、制造工厂开展工业绿色低碳微电网建设,发展多元储能、屋顶太阳能光伏等可再生能源技术,同时加强各类能源之间的协调与配合,实现能源之间的互补和优化配置。下面以山东省为例来阐述。2023年9月, 山 东 省 能 源 局 发 布《 关 于开展能源绿色低碳转型试点示范建设工作的通知》,提出“构建适应能源绿色低碳转型的智能电网”,以期利用本省区域内风能、太阳能、生物质能、地热能等可再生能源资源禀赋,建成具备一定规模的绿色能源开发利用工程或化石能源清洁高效利用项目。各地方政府应大力支持汽车制造业企业充分利用区域可再生能源资源禀赋,建设利用绿色能源支持的零碳制造工厂及园区,并构建适应能源绿色低碳转型的智能电网,提升电力系统调节能力,优化局部范围内的能源配置,实现与大电网兼容互补。
具体为优化完善区域电网主干结构,推动电网之间柔性可控互联;优化电力资源的跨区域配置,构建安全可靠的电力系统,助力行业低碳转型。
4. 强化数字化技术应用,建设智慧能源管控平台
以数字化技术助力可再生能源(如太阳能、风能)与传统电力网的智能整合,实现能源的平稳输出和分配,提高可再生能源的利用效率,推广绿色电力的应用。强化应用数字技术,推进电力清洁化和循环利用体系建设,实现对能源系统的智能监控、优化和管理,实现可再生能源与传统电力网的智能整合,实现能源的平稳输出和分配,以期提高可再生能源的利用效率和推广绿色电力;实现对生产设备和能源设备的智能控制和优化调节,提高设备的能效和利用率,减少能源浪费,降低电能消耗。与此同时,通过虚拟仿真技术,对能源系统进行模拟分析和优化设计,帮助制定更科学的能源规划和管理策略,进一步提高能源利用效率。利用大数据分析和人工智能技术,可以对能源使用数据进行深度挖掘和分析,预测未来能源需求趋势,为制定有效的节能政策及措施提供科学依据。
5. 推进汽车产业与碳减排路径协同
加强绿色技术研发是实现汽车产业减碳减排的关键路径。推动汽车发动机、电池技术、能量回收系统等关键部件的效率提升和环保性能增强,可有效降低运行过程中的碳排放。清洁能源的应用、电动汽车的普及以及充电基础设施的大规模建设以及可再生能源的利用能够有效可降低燃油汽车的使用频率,减少化石燃料的消耗,进而减少碳排放。采用低碳材料,可降低汽车的自重,提高能源利用效率。建设智能交通,通过优化交通流提高道路利用效率、减少交通拥堵等措施,有效降低汽车的燃油消耗和排放。
6. 加强新能源汽车与电网的融合互动
随着新能源汽车的快速发展,它与电网的融合互动已成为推动能源转型和电力系统升级的关键环节。新能源汽车通过充换电设施与电网相连,不仅为车辆提供能源,同时为电网带来更具灵活性的调节能力。智能有序充电技术是实现新能源汽车与电网融合互动的基础,根据电网的负荷情况和新能源汽车的充电需求,智能调度充电时间和功率,从而避免电网负荷高峰期的充电需求,减轻电网压力。双向充放电技术有助于平衡电网负荷,提高电力系统的稳定性。
7. 推动汽车产业与交通融合低碳发展
根据《国务院关于印发“十四五”现代综合交通运输体系发展规划的通知》(以下简称《通知》)可知,政府将加快新能源汽车的推广应用,推动绿色出行。《通知》明确提出,2025年,综合交通运输要基本实现一体化融合发展,智能化、绿色化取得实质性突破。本文认为,推动汽车产业与交通融合低碳发展的主要发力点应在强化交通运输节能减排和科技支撑方面。同时,应提升新能源汽车在公共交通领域的市场占有率,进一步提高其在城市公交、汽车共享、出租汽车等核心服务领域的普及率,构建以低碳、环保为核心的绿色交通系统。此外,应广泛应用包括智能共享出行在内的出行模式以实现新能源汽车与智慧交通、智慧城市的深度融合,提升城市交通系统的运行效率和可持续性,为城区绿色、智能发展提供有力支撑。