原標題:超四成消費集中在火電高負荷地區(qū) “電動車污染"是夸大其詞還是真現(xiàn)實?
電動車是不是真的零排放、無污染?這是新能源汽車(目前主要指純電動、插電式汽車)領(lǐng)域一個敏感的話題。新能源汽車是中國實現(xiàn)汽車工業(yè)彎道超車的關(guān)鍵,但幾年來的討論使得“電動車零排放”的概念如同“皇帝的新衣”一樣,充滿了尷尬。
日前,這一話題再次被提起。9月20日,國家電動乘用車技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)委員會主任王秉剛在出席2018全球未來出行大會時表示,中國的電動汽車是否清潔,確實存疑。“必須要對能源生產(chǎn)過程和汽車生產(chǎn)過程全生命周期做排放評估,才能夠科學(xué)評價電動汽車是否清潔。”
與王秉剛觀點類似的部分人士還進一步認為,雖然電動車本身是清潔零排放的,但由于目前電動汽車的整個生命周期并不完全清潔化,在能量來源的電力,它的源頭主要來自以煤炭為主的火力發(fā)電,會產(chǎn)生煙塵、硫化物,以及較高的碳排放,加之電動汽車本身產(chǎn)品的生產(chǎn)過程存在若干排放,不少聲音認為使用火電的電動汽車依舊不環(huán)保,只是把分散式的燃燒統(tǒng)一化了,治標不治本。這也是目前外界對電動汽車最致命的質(zhì)疑,但這個觀點的持有者大部分并不是要反對電動汽車發(fā)展。
“這是不可避免的,是現(xiàn)階段的產(chǎn)物,再往后十年二十年一定不是這樣。”一家電動車制造商負責(zé)人對經(jīng)濟觀察報記者表示。行業(yè)內(nèi)也有更激烈的辯駁聲——“說這些話的人太鼠目寸光!這個觀點在10年前是成立的,而今卻忽視了技術(shù)進步的速度,不止是電池技術(shù),還有電網(wǎng)技術(shù)尤其是智能電網(wǎng)、特高壓的進步,更忽視了清潔能源發(fā)電(編者:清潔能源指在生產(chǎn)和使用過程、不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的能源)占比逐步提高的事實。”太平洋證券分析師周濤接受經(jīng)濟觀察報記者采訪時坦言,“還有更重要的一點,火力發(fā)電已經(jīng)越來越清潔,行業(yè)標桿上海外三電廠的排放已經(jīng)做到燃氣機組的排放標準。”
但對未來的信心并不能抵銷當(dāng)下的質(zhì)疑。電動汽車是否真的將污染由汽車尾氣轉(zhuǎn)嫁到了上游發(fā)電端?現(xiàn)在這一百余萬輛電動汽車使用的電力,他們的來源是否“干凈”?對此,經(jīng)濟觀察報對全國各省市的新能源汽車消費和電力結(jié)構(gòu)進行了統(tǒng)計和分析,結(jié)果顯示,新能源汽車消費的集中區(qū)域與我國新能源發(fā)電高占比地區(qū)呈現(xiàn)錯位之勢。截止2017年年底,新能源汽車保有量占全國總量40%的八個重點消費地區(qū),也正是火電占比超過90%的高耗能地區(qū)。
來自公安部統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示,截至2017年底,全國新能源汽車保有量達153萬輛,占汽車總量的0.7%。其中,2017年新能源汽車新注冊登記65萬輛,同比增加24.02%,其中插電式混動乘用車2017年累計銷量10.76萬輛,占當(dāng)年新能源乘用車總銷量的19%,純電動仍占主要比例。從2013年至2017年,新能源汽車銷量一直保持猛增勢頭。按照規(guī)劃,到2020年國內(nèi)新能源汽車年銷量要達到200萬輛,在這一規(guī)模下,電力來源的清潔性也面臨著更大的挑戰(zhàn)。
好消息是,在新一輪能源改革和電力改革的推動下,一個集結(jié)了清潔能源、分布式能源、儲能等一體的新能源生態(tài)系統(tǒng)正逐漸形成。西電東送等提升清潔能源發(fā)電占比的舉措也在加快推進。政府高層顯然已經(jīng)在有意識地推進整個能源的清潔化,那么在未來什么時候,中國的電動車產(chǎn)業(yè)能進入全生命周期的清潔化時代?
超四成新能源汽車消費來自火電高負荷地區(qū)
要分析電動車的能源消耗問題,首先要清楚中國新能源汽車消費的結(jié)構(gòu)和地域分布。就國內(nèi)新能源汽車電動汽車的消費結(jié)構(gòu)而言,純電動汽車占主要比例,約84%,其余16%為插電式混動,兩種車型都需要充電,但插電式混合動力汽車其實還是主要依靠燃油動力,電力是輔助動力。
消費分布上,中東部省份增長強勁。北京、上海、深圳、天津、青島、杭州、廣州七個限牌城市,也是新能源汽車保有量排名前七的城市。其中,北京、上海、深圳三地新能源汽車銷量均突破10萬輛,排名靠前,與其他城市拉開較大差距。北京以純電動車型為主,上海深圳則均以插電混動車型為主。截止2017年底,北京市新能源汽車保有量為17.1萬輛,在全國所有城市中排名第一,也是全國純電動車保有量第一的城市。緊隨其后的上海,新能源汽車保有量也超過了10萬輛。2018上半年,新能源汽車銷量排名前十城市合計銷量占市場57%,深圳推廣最多,累計銷量達29048輛。其中,純電動車型占比31.6%,插電混動車型占比68.4%。
經(jīng)濟觀察報記者梳理全國各主要省市電動汽車發(fā)展情況發(fā)現(xiàn),電動汽車整體發(fā)展呈現(xiàn)三級分化態(tài)勢。其中,以京津冀、長三角、珠三角為核心的汽車核心消費區(qū)已漸成規(guī)模,以河南、湖南、安徽、江蘇、江西為首的中部地區(qū)增勢明顯,而以甘肅、青海、新疆、寧夏為首的西部地區(qū)電動汽車仍處于起步線上。
而從全國的能源消耗結(jié)構(gòu)上可以看出,與電動汽車的爆發(fā)相呼應(yīng),中國能源結(jié)構(gòu)也在加快向“清潔化”變革。首當(dāng)其沖的是以煤炭和石油為首的化石能源的增長放緩。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2017年我國原煤產(chǎn)量34.5億噸,同比增長3.2%;原油產(chǎn)量1.9億噸,同比下降4.0%;天然氣產(chǎn)量1474.2億立方米,同比增長8.5%。水電、核電、風(fēng)電發(fā)電量共計17485億千瓦時,都呈現(xiàn)增長之勢,其中,水電同比增長0.5%,核電同比增長16.3%,風(fēng)電同比增長24.4%。
經(jīng)濟觀察報記者梳理全國各主要省市的能源結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn),國內(nèi)新能源電力(指依靠新能源如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等可再生資源進行發(fā)電)的占比確實在逐年提升。2017年,我國不包含港澳臺地區(qū)的其余31個省市自治區(qū)中,已經(jīng)公開了電力能源結(jié)構(gòu)的地區(qū)中,共有20個省市自治區(qū)的新能源發(fā)電占比突破10%。其中,甘肅新能源發(fā)電占比高達41.4%,位居第一;青海、寧夏、新疆、河北四省、自治區(qū)緊隨其后,占比也均達30%以上。不過,新能源發(fā)電占比超過20%的只有10個省,這一比例并不高。且這10個地區(qū),基本都是位于西北地區(qū)的風(fēng)、光大省,新能源汽車保有量普遍較低,除河北與陜西超過1.7萬輛外,其余8個地區(qū)的新能源汽車保有量均只有幾百甚至幾十輛。
而與之對應(yīng),中東部地區(qū)負荷大省火電占比仍居高不下。經(jīng)濟觀察報根據(jù)各省市發(fā)布的電力能源結(jié)構(gòu)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出,火電(利用煤、石油、天然氣作為燃料發(fā)電)比重在78%以上的地區(qū)有北京、上海、天津、山東、安徽、河南、江蘇、山西8個地區(qū),八個區(qū)域的火電占比情況是:上海94.6%、天津93.5%、北京88.3%、河南83.3%、山東82.3%、江蘇82.2%、山西78.9%、安徽78.1%。我們可以看到,其中六個省市火電占比超過80%,上海、天津的火電占比甚至超過90%,達到94.6%和93.5%,而上海和天津的新能源汽車保有量分別在全國位居第二和第六位。在上述8個地區(qū)中,除北京基本為燃氣發(fā)電,其余地區(qū)多為燃煤發(fā)電,電力來源結(jié)構(gòu)中的“清潔度”仍堪憂。
巧合的是,上述8個省市也是新能源汽車推廣重鎮(zhèn)和保有量迅速增長的區(qū)域。數(shù)據(jù)顯示,截至2017年底,以上八大區(qū)域新能源汽車保有量分別達到17.1萬輛、16.6萬輛、8.0萬輛、12.4萬輛、3.9萬輛、4.6萬輛、3.4萬輛、以及2.8萬輛,共計68.8萬輛,占2017年底全國新能源汽車總保有總量的45%。也就是說,目前45%的新能源汽車消費,來自火電高耗能地區(qū),這45%中絕大部分都是純電動汽車或者插電式混合動力汽車。
以新能源汽車保有量高達12.4萬輛、位居全國各省市第一的山東省為例,該省火電裝機在2017年仍高達10335萬千瓦,占全省電力裝機比例高達82.3%,超出全國平均水平20.1個百分點。這相當(dāng)于,山東市民每用1度電,其中超過八成來自由傳統(tǒng)化石能源燃燒產(chǎn)生的火電。換言之,該省的新能源汽車車主每次充電,一度電中超過八成能量來自火電供應(yīng)。如此高比例的火電占比令人咂舌。盡管從2012年起,該省火電占比已逐步下降。
此外,新能源汽車城市保有量排名第四的青島市,全市整體清潔能源消費量占比僅為9.4%,也即全市超過9成的能源使用來源于非清潔能源,電動車充電同樣不例外。而據(jù)青島市國稅局發(fā)布的數(shù)據(jù),目前青島銷售的新能源車型已由去年的7款增至16款,2017年底的保有量達到5.4萬輛,新能源汽車銷售收入也由去年的1247萬增加為1.4億元。
“火電負荷占比大省與新能源汽車銷量增長區(qū)域一致,并不意外。這是因為火電負荷占比大省多為內(nèi)地經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū),這些地區(qū)風(fēng)、光、水等自然發(fā)電資源總量欠缺,但新能源汽車補貼充足,居民意識和覺悟性更高,對減排手段更易接受,也更有底氣買單。”廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強向經(jīng)濟觀察報記者分析,“此外,這些大城市的免費牌照、不限行、稅收優(yōu)惠等新能源車扶持政策也起到推動作用。”
“中國的電力65%依靠煤炭,這一基本國情短期內(nèi)不會有較大改變。不得不承認電動汽車使用的電大部分燃燒的是煤炭。不過,這些煤電大都從資源豐富的西部運輸過來,煤電清潔處理后,一定程度上減少了中東部地區(qū)環(huán)境壓力。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會一位不愿具名的專家向經(jīng)濟觀察報記者表示,“東部的電以后要更多從西部輸送過來,其中相當(dāng)比例是清潔能源。加之電動汽車對中東部地區(qū)分布式能源的助推,這些地區(qū)還將大比例增加清潔能源比重。”
新能源汽車如何真正清潔化?
要實現(xiàn)新能源汽車真正意義上的新能源化,清潔化,顯然不是汽車制造和消費一個環(huán)節(jié)的問題。從上游的能源來說,目前,我國火電幾乎100%都是以煤為主要燃料。有研究表明,我國大氣中的二氧化硫大部分來自燒煤,并已經(jīng)成為中國環(huán)境污染最大來源。而至于支撐北京市90%電力需求的天然氣發(fā)電,因天然氣具有較高的熱值、較低的二氧化碳和有害物質(zhì)排放,因此通常被認為是一種清潔能源。不過,也有研究表明,天然氣開采和加工過程中泄漏的甲烷,溫室效應(yīng)是二氧化碳的25倍。因此,天然氣是否清潔也存在爭議。
在電力行業(yè)新的排放評估中,開始將“發(fā)電裝機結(jié)構(gòu)清潔化”作為主要評估標準,而其中,“非化石能源發(fā)電裝機容量”是主要指標,所謂“非化石能源”即指的是除了煤炭、石油和天然氣以外的能源。
2017年5月,由五名清華大學(xué)科學(xué)家發(fā)表在《應(yīng)用能源》 (Applied Energy)的文章顯示,由于中國的電力大都由煤炭產(chǎn)生,且電池生產(chǎn)過程消耗大量能源,中國的新能源汽車產(chǎn)生的溫室氣體排放量實際上比內(nèi)燃機汽車高出50%。然而,根據(jù)麻省理工學(xué)院(MIT) 2007年的一項研究,直接比較來自發(fā)電廠大煙囪的污染和來自汽車排氣管的污染并不恰當(dāng),因為汽車是在人們居住和生活的地方排放廢氣,而發(fā)電廠一般都比較偏遠、遠離城市。該研究表明,從受影響的總?cè)藬?shù)和健康影響方面看,汽車排放的1噸有害顆粒(PM2.5)的危害大約是發(fā)電廠煙囪所排放1噸有害顆粒的11倍。
與燃油車相比,生產(chǎn)電動車并為其充入燃煤產(chǎn)生的電力,可能構(gòu)成同樣嚴重的污染問題,但這將取決如何計算。在中國電力科學(xué)研究院高電壓研究所副所長陸家榆看來,火力發(fā)電的污染程度主要看發(fā)電后污染物是不是集中得到有效處理?;鹆Πl(fā)電的清潔與否還要分區(qū)域和具體情況判斷,不能以排放物總量來評估污染情況。
“電動車現(xiàn)階段所使用的電能確實離不開燃煤發(fā)電。盡管會造成一定污染,但這一污染源相對集中。相比燃油汽車每輛都是一個移動的污染源而言,集中治理大規(guī)模的燃煤電廠顯然比分散治理更易操作“。中銀電新一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士向經(jīng)濟觀察報記者表示,”只需要將最前端的發(fā)電廠污染管住就行,因此從管理污染源的難易程度而言,電動汽車仍占優(yōu)勢。”
在上述人士看來,盡管到2020年電動汽車有望發(fā)展到500萬輛,但在整個能源盤子中仍是占比微小的一塊。以每輛車裝電量50度電計算,500萬輛車的裝電量是2.5億度。假如一年充電100次,一年的用電量就是250億度電。“相比全國每年6萬多億度用電量,這一占比確實微乎其微。”該人士補充道。
不過,考慮到電池生產(chǎn)過程和燃煤發(fā)電環(huán)節(jié),中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的污染現(xiàn)階段還是可能會超過內(nèi)燃機汽車,因為這兩者每行駛一公里所釋放的二氧化碳和PM2.5水平大體相當(dāng)。另外,電池的回收同樣是污染巨大,但目前還沒有有效的控制方式,回收體系處于萌芽之中。但是,如果國家通過不斷監(jiān)管電廠排放、電廠更清潔也將變得更容易。與此同時,由于燃料結(jié)構(gòu)的變化以及電廠排放管控的改善,到2030年發(fā)電過程中的排污速度或?qū)⒔档鸵话胍陨稀?/p>
隨著電動車規(guī)模的擴大,在最近兩年時間中,不少行業(yè)組織和業(yè)內(nèi)人士已對電動汽車是否清潔的話題予以關(guān)注,甚至高層也在重新考量。早在2017年的一次演講中,王秉剛就提出了建立“中國汽車能源排放因子評估與發(fā)布程序”的想法。他認為,“電動汽車在使用過程中為零排放”的說法毋庸置疑,但是,電動汽車的能源生產(chǎn)過程及電動汽車自身生產(chǎn)過程需要進行排放評估、全生命周期分析,才能科學(xué)地評價電動汽車是否清潔。
“中國新能源汽車的未來的發(fā)展取向是純電動,我深信這一點。從發(fā)電、用電、石油開采、汽車排放整個過程而言,電動車總體來講比燃油車更清潔。”王秉剛說。指責(zé)電動車轉(zhuǎn)移污染并不完全有道理,在清潔化的道路上,電動車仍然是卓有成效的努力和探索。然而要實現(xiàn)這個設(shè)想,顯然不僅僅是汽車制造業(yè)的事情,還需要發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)以及相關(guān)能源、礦業(yè)企業(yè)共同努力。而往下游延伸,則又包含了更多行業(yè),只有整個產(chǎn)業(yè)鏈一起變革,才能實現(xiàn)真正的清潔出行。