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換電模式加速汽車產(chǎn)業(yè)碳中和變革

作者:中國儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來源:綠色低碳研究室 中汽數(shù)據(jù) 發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 瀏覽:

充電好還是換電好?電動(dòng)汽車補(bǔ)能模式爭議再起,不同企業(yè)也給出了不同的看法,換電模式又一次被推向了風(fēng)口浪尖。站在“3060目標(biāo)”的背景下,我們從生命周期角度分析一下?lián)Q電模式對純電動(dòng)汽車碳足跡的影響。

1、純電動(dòng)汽車具有減排優(yōu)勢,但存在6年左右減排滯后期

根據(jù)《中國汽車低碳行動(dòng)計(jì)劃研究報(bào)告(2020)》的研究成果,純電動(dòng)乘用車平均生命周期碳強(qiáng)度比傳統(tǒng)汽油車低26%(按生命周期15萬km計(jì)算),純電動(dòng)汽車在碳排放方面對傳統(tǒng)汽油車具有明顯優(yōu)勢,如圖1所示。

圖1 2019年不同燃料類型量產(chǎn)乘用車平均單位行駛里程碳排放

然而,將汽車生命周期碳排放放在時(shí)間的維度上,汽車制造階段是短時(shí)間的集中排放,一般不會(huì)超過一年,使用階段是長時(shí)間的減排過程,一般會(huì)持續(xù)10多年,一輛A級(jí)純電動(dòng)乘用車相較于A級(jí)汽油車,約需要6年才具有碳減排優(yōu)勢,純電動(dòng)的減排滯后期很有可能導(dǎo)致汽車電動(dòng)化實(shí)現(xiàn)道路交通碳中和面臨挑戰(zhàn)。引起減排滯后期的主要原因是動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)過程的高碳排放和動(dòng)力蓄電池的低效利用,動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)過程碳排放占到純電動(dòng)汽車制造環(huán)節(jié)50%的碳排放,而我國目前的純電動(dòng)汽車年均行駛里程不過8806km(國家新能源汽車數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái))導(dǎo)致動(dòng)力蓄電池利用率不足。

2、換電模式使純電動(dòng)汽車生命周期碳排放較汽油車降低36%

所謂換電模式,即是通過集中型充電站對大量電池集中存儲(chǔ)、集中充電、統(tǒng)一配送,并在電池配送站內(nèi)對電動(dòng)汽車進(jìn)行更換服務(wù)的商業(yè)模式。換電模式雖然無法降低動(dòng)力蓄電池制造階段碳排放,但大幅度提高了動(dòng)力蓄電池使用效率,根據(jù)相關(guān)車企統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,換電模式下,動(dòng)力蓄電池一般在行駛300,000km-450,000km后,容量下降為原先的80%。

同樣以A級(jí)乘用車為例,根據(jù)《中國汽車低碳行動(dòng)計(jì)劃研究報(bào)告(2020)》的研究成果,A級(jí)純電動(dòng)乘用車生命周期碳排放較A級(jí)傳統(tǒng)汽油車低27%(按生命周期15km計(jì)算)。此次,中汽數(shù)據(jù)有限公司進(jìn)一步測算了換電模式下,純電動(dòng)乘用車的減排優(yōu)勢。我們假設(shè),動(dòng)力蓄電池分別在行駛300,000km和450,000km后,容量衰減為原先的80%,并且換電站會(huì)留有總電池保有量的10%作為儲(chǔ)備,以保證電池供給。按乘用車生命周期行駛150,000km計(jì)算,一組電池全生命周期可分別供兩輛、三輛車使用,考慮上換電站的電池準(zhǔn)備率10%,相當(dāng)于一顆電池生命周期的碳排放下降為原本的55%、37%。以A級(jí)車為例,如圖2所示。

換電模式并考慮換電站10%電池準(zhǔn)備率的情境下,30萬km動(dòng)力蓄電池和45萬公里動(dòng)力蓄電池的純電動(dòng)車碳排放較汽油車生命周期碳排放分別下34%和36%。

圖2 2019年A級(jí)汽油與純電動(dòng)乘用車平均單位行駛里程碳排放

3、換電模式將純電動(dòng)汽車減排滯后期降低到2年~4年,大幅提升純電動(dòng)汽車部署對道路交通碳減排的貢獻(xiàn)

另外,換電模式下,動(dòng)力蓄電池利用率較高,將A級(jí)純電動(dòng)汽車減排滯后期降低到2年~4年(如下表所示),即A級(jí)純電動(dòng)汽車使用2年~4年即可抵消其生產(chǎn)階段較A級(jí)汽油車高出的碳排放。

A級(jí)乘用車生命周期各階段碳排放量

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關(guān)鍵字:換電站

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