新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)分析

時(shí)間:2022-07-08 02:39:25

導(dǎo)語(yǔ):新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)分析

摘要:隨著我國(guó)清潔能源比例的提高,我國(guó)電力的節(jié)能減排效果逐漸顯現(xiàn),而新能源電動(dòng)汽車如何發(fā)揮節(jié)能減效應(yīng)是值得政府和企業(yè)思考的問(wèn)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(duì)我國(guó)新能源電動(dòng)汽車的節(jié)能減排效應(yīng)及發(fā)展路徑進(jìn)行了探討,發(fā)現(xiàn)新能源汽車的節(jié)能減排效應(yīng)優(yōu)于混合動(dòng)力及燃油汽車,我國(guó)發(fā)展新能源電動(dòng)汽車應(yīng)從提高清潔能源比例以及完善充電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)兩方面入手。

關(guān)鍵詞:新能源;電動(dòng)汽車;節(jié)能減排

1引言

隨著各國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境改善的關(guān)切,新能源技術(shù)的創(chuàng)新突破以及對(duì)能源安全的重視,禁售內(nèi)燃機(jī)汽車已然成為國(guó)家間的“新時(shí)尚”。目前,有計(jì)劃或已聲明在未來(lái)將禁止使用內(nèi)燃機(jī)汽車的國(guó)家以不少于15個(gè),我國(guó)也相繼出臺(tái)了一系列新能源汽車購(gòu)買補(bǔ)貼計(jì)劃,新能源汽車在中國(guó)短時(shí)間內(nèi)快速成長(zhǎng)起來(lái)。

2我國(guó)新能源電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀

2.1新能源電動(dòng)汽車概況。中國(guó)新能源汽車2018年銷量高達(dá)100萬(wàn)輛,2018年前三季度純電動(dòng)A及以上級(jí)別的純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量占比高達(dá)60%,但A00級(jí)的純電動(dòng)轎車銷量下滑了15%,而A級(jí)純電動(dòng)汽車以及插電式混動(dòng)A級(jí)轎車銷售份額均有增長(zhǎng)。2018年底,新能源汽車保有量高達(dá)260萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)2020年能夠?qū)崿F(xiàn)500萬(wàn)輛的新能源汽車保有量目標(biāo)。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(guò)了30%。這與新能源汽車充電樁在一線城市建設(shè)及分布較廣有關(guān)。在我國(guó)關(guān)于充電站及充電樁2020年的建設(shè)規(guī)劃中,華東以及華南地區(qū)占據(jù)了絕大多數(shù),計(jì)劃建設(shè)7400座充電站以及250萬(wàn)個(gè)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(wàn)個(gè)充電樁,在西部地區(qū)為400座充電站10萬(wàn)個(gè)充電樁??梢?jiàn),新能源汽車的銷售分布和充電站的建設(shè)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(dòng)汽車激勵(lì)政策。在我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略《中國(guó)制造2025》中,新能源電動(dòng)汽車為重要突破方向,要求我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域要有形成自主可控的完整的產(chǎn)業(yè)鏈,相關(guān)技術(shù)水平要與國(guó)際同步,國(guó)家對(duì)新能源汽車的重視由此可見(jiàn)。關(guān)于新能源汽車的稅費(fèi)減免政策,首先是在上海、深圳、杭州、長(zhǎng)春、合肥等城市試點(diǎn)進(jìn)行,后推廣到全國(guó)范圍,累計(jì)調(diào)整三次更新補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),不僅得到了國(guó)家支持也得到了地方的大力配合,新能源汽車項(xiàng)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(guó)首先在新能源公交客車上試推行新能源政策,在2012年《關(guān)于擴(kuò)大混合動(dòng)力城市公交客車示范推廣范圍有關(guān)工作的通知》中就要求在各大城市試點(diǎn)推廣混合動(dòng)力公交客車。其后,關(guān)于新能源汽車充電站充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及產(chǎn)品準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)定相繼出臺(tái),在2018年更進(jìn)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(lì)政策一路綠燈。2.3新能源電動(dòng)汽車發(fā)展路徑。我國(guó)的新能源汽車有主要有兩個(gè)發(fā)展方向,一個(gè)是以鋰電池技術(shù)為主的電動(dòng)汽車發(fā)展路徑,一個(gè)是以氫燃料電池為主的電動(dòng)汽車發(fā)展路徑。由于我國(guó)鋰資源較為豐富,鋰電池技術(shù)也處于國(guó)際前列,以鋰電池為主的新能源電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)正高速發(fā)展。關(guān)于新能源汽車的發(fā)展路徑,我國(guó)是較為包容的,既鼓勵(lì)以鋰電池技術(shù)為主的電動(dòng)汽車的發(fā)展,也鼓勵(lì)以氫燃料電池為主的研發(fā)突破。這兩種方式對(duì)于我國(guó)突破能源限制還處于發(fā)展的初級(jí)階段,目前對(duì)于新能源電動(dòng)汽車的發(fā)展大概有兩種觀點(diǎn):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(dòng)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(dòng)傳統(tǒng)車對(duì)于燃油的節(jié)能減排。而同時(shí),發(fā)改委認(rèn)為在短期內(nèi)應(yīng)當(dāng)首先采用混合動(dòng)力的車,因?yàn)榛旌蟿?dòng)力車相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易被人所接受。就目前來(lái)說(shuō),我國(guó)在新能源電動(dòng)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(jìn)行研究和工作,從更為科學(xué)的角度看,的確應(yīng)當(dāng)用混合動(dòng)力的汽車來(lái)進(jìn)行過(guò)渡。

3新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)計(jì)算方法

3.1純電動(dòng)汽車電耗及碳排放測(cè)算方法。由于我國(guó)電力能源的來(lái)源多種多樣,不僅有火力發(fā)電,還有水能發(fā)電,太陽(yáng)能發(fā)電等。純電動(dòng)汽車的電耗的計(jì)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,λ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(dòng)汽車百公里平均電耗可以得出純電動(dòng)汽車年能耗量,如(式2)所示。ηev表示是純電動(dòng)汽車年運(yùn)行能量損耗,μev表示年均運(yùn)行里程,αkm,ev表示百公里電耗;λtran表示電網(wǎng)效率;λtotal表示發(fā)電效率。λtotal=∑iev(Ai×λp,i×t,i×λe,i)(式1)ηev=(μev×αkm,ev)/(λtran×λtotal)(式2)純電動(dòng)汽車碳排放測(cè)算主要集中于對(duì)電力來(lái)源的綜合碳排的測(cè)算,其碳排放總量計(jì)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(kāi)采運(yùn)輸所產(chǎn)生的二氧化碳排放因子。Cev=uev×αkm,ev×∑ievAi×(Cp,i+Cb,i)/(λtran×λi)(式3)3.2混合動(dòng)力及燃油汽車能耗及碳排放測(cè)算方法。由于混合動(dòng)力汽車的電耗主要集中在低速行駛中,汽車消耗的電能較少而油耗較多,因此與燃油汽車合并計(jì)算能耗及碳排放,其年能耗計(jì)算公式如(式4)所示。其中,表示混合動(dòng)力及燃油汽車的年均運(yùn)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(kāi)采提煉效率和運(yùn)輸效率。ηev=uev×αkm,cv×Qoilρoil×(λp,oil+λpro)(式4)混合動(dòng)力及燃油汽車的碳排放測(cè)算主要集中于對(duì)燃油的開(kāi)采、運(yùn)輸以及燃燒過(guò)程中二氧化碳排放量的測(cè)算,其總碳排放總量計(jì)算公式如(式5)所示。其中和分別表示在燃油開(kāi)采、運(yùn)輸和燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳排放因子。Ccv=uev×αkm,cv×Qoilρoil×(λp,oil+λpro)(式5)

4計(jì)算結(jié)果對(duì)比及發(fā)展路徑探析

4.1計(jì)算結(jié)果對(duì)比。討論純電動(dòng)汽車電耗以及碳排放應(yīng)從我國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)和綜合發(fā)電效率綜合考慮。我國(guó)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(guó)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(guó)水力發(fā)電效率最高,但存在地理限制。綜合考量我國(guó)的發(fā)電方式及開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)忍寂欧庞绊懸蛩乜梢缘贸黾冸妱?dòng)汽車年能耗2015年在0.9萬(wàn)kw•h而2020年在0.7萬(wàn)kw•h,混合動(dòng)力汽車年能耗2015年在1.5萬(wàn)kw•h而2020年在1.1萬(wàn)kw•h,燃油汽車年能耗2015年在2.4萬(wàn)kw•h而2020年在1.2萬(wàn)kw•h??梢钥闯?,到不論是2015年還是2020年純電動(dòng)汽車都有較好的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。表3是用于計(jì)算混合動(dòng)力及燃油汽車能耗的排放因子表。4.2新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)發(fā)展路徑。我國(guó)新能源汽車的節(jié)能減排效應(yīng)直接與電力發(fā)電方式的碳排放有關(guān),且煤電是我國(guó)主要的發(fā)電途徑,要想使電動(dòng)汽車的節(jié)能減排效應(yīng)得到提高就必須使我國(guó)整體清潔能源占比得到提高。因此,我國(guó)應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展其他方式的電力來(lái)源,鼓勵(lì)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(jìn)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(dòng)汽車,從而真正實(shí)現(xiàn)新能源汽車電力來(lái)源的零排放。現(xiàn)階段,我國(guó)新能源汽車以鋰電池技術(shù)為主,但新能源汽車的購(gòu)置和充電站及充電站的分布有很大關(guān)聯(lián),應(yīng)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(dòng)汽車的使用頻率,以發(fā)揮新能源汽車的節(jié)能減排效應(yīng)。

5結(jié)語(yǔ)

在全球變暖以及國(guó)家對(duì)碳排放量持續(xù)關(guān)注下,保障能源安全,減輕對(duì)石化能源的依賴,減少碳排放成為國(guó)家的戰(zhàn)略任務(wù)。從以上分析中可以發(fā)現(xiàn),新能源電動(dòng)汽車有遠(yuǎn)優(yōu)于燃油汽車的能耗及減排效果,國(guó)家應(yīng)從繼續(xù)發(fā)展清潔能源以及積極布局充電站等基礎(chǔ)設(shè)施的方式以實(shí)現(xiàn)新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)的放大。

參考文獻(xiàn):

[1]侯捷.新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)及發(fā)展路徑研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2018(13):391.

[2]薛志高.淺論新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)及發(fā)展路徑[N].江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào),2018-04-21(B01).

[3]胡曉芳,閆雪艷.新能源電動(dòng)汽車節(jié)能減排效應(yīng)及發(fā)展路徑研究[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2018(01):70-71.

作者:汪欽 單位:鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院