本刊實(shí)習(xí)記者 馬云川
節(jié)能減排:“新”汽車任重道遠(yuǎn)
本刊實(shí)習(xí)記者 馬云川
在今年5月召開的全國(guó)財(cái)政節(jié)能減排會(huì)議上,新能源汽車被定為完成下半年國(guó)家節(jié)能減排任務(wù)的重點(diǎn)。而另?yè)?jù)中國(guó)新聞網(wǎng)報(bào)道,業(yè)內(nèi)期盼已久的中國(guó)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020)》也將于近期由國(guó)務(wù)院發(fā)布實(shí)施。這預(yù)示著一場(chǎng)發(fā)展新能源汽車的運(yùn)動(dòng)已經(jīng)轟轟烈烈的開始了。那么新能源汽車真的就環(huán)保嗎?
從單車來(lái)看,無(wú)論是能耗還是汽車排放的尾氣方面,新能源汽車比傳統(tǒng)汽車具有明顯的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)相關(guān)研究的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)汽車的百公里能耗平均為342278.6kJ,而電動(dòng)汽車則平均為141044.4kJ,混合動(dòng)力汽車平均為159350.4kJ,傳統(tǒng)汽車的能耗為新能源汽車能耗的2倍左右。
據(jù)新華網(wǎng)的報(bào)道,從汽車排放的尾氣來(lái)看,汽車尾氣的成分非常復(fù)雜,有100種以上,主要包括一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒐腆w懸浮物顆粒、鉛以及硫氧化合物等成分,直接危害人體健康;而混合動(dòng)力汽車的尾氣排放則少得多,據(jù)中國(guó)節(jié)能在線網(wǎng)的報(bào)道,混合動(dòng)力汽車的尾氣排放量比傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車減少50%-60%,純電動(dòng)汽車則無(wú)尾氣排放。
然而,判斷汽車是否節(jié)能不應(yīng)該僅僅局限于考慮單車的能耗問(wèn)題,而應(yīng)該從其整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈入手。根據(jù)中國(guó)能源網(wǎng)的報(bào)道,新能源汽車的主要?jiǎng)恿?lái)自于電力,傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力則來(lái)自汽油或柴油。國(guó)家發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)人于11日透露,中國(guó)目前的電力有將近80%來(lái)源于以煤為動(dòng)力的火力發(fā)電,而燃燒煤對(duì)環(huán)境造成的污染則更甚于石油,而且從效率轉(zhuǎn)換方面來(lái)看,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的效率為38%,即便考慮到頻繁停車、低速行駛等因素,效率也可達(dá)12%。而新能源汽車雖然效率可達(dá)80%以上,但考慮到發(fā)電效率、送配電效率、電池充放電效率等因素,最終的效率為19%左右,相比于傳統(tǒng)汽車,并沒有太大優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)汽車工業(yè)的資深專家陳光祖坦言,目前我國(guó)電動(dòng)汽車和混合用電車的電力供應(yīng),主要還是依靠煤電供應(yīng),這就意味著傳統(tǒng)汽車的尾氣排放污染被轉(zhuǎn)移到了發(fā)電廠,在這個(gè)過(guò)程中發(fā)生了污染轉(zhuǎn)移。電動(dòng)汽車雖然做到了節(jié)能減排,但從循環(huán)經(jīng)濟(jì)意義上看,卻是一種污染的轉(zhuǎn)移。
根據(jù)《廣州日?qǐng)?bào)》的調(diào)查顯示,僅有7%的中國(guó)內(nèi)地企業(yè)和12%的中國(guó)香港企業(yè)考慮購(gòu)買新能源汽車,比例與全球平均水平相比(24%),有較大差距。而阻礙內(nèi)地企業(yè)購(gòu)買新能源汽車的逐項(xiàng)因素中,最重要的是充電站或加氣站等配套設(shè)施不完善。在有意愿購(gòu)買的企業(yè)中,有71%受政府減稅等諸項(xiàng)優(yōu)惠政策的驅(qū)動(dòng)。
今年5月底,國(guó)務(wù)院總理溫家寶在中國(guó)科協(xié)第八次全國(guó)代表大會(huì)上講話時(shí)表示,中國(guó)新能源汽車發(fā)展方向和最終目標(biāo)并不十分明確。他表示,混合動(dòng)力車現(xiàn)在有了一些進(jìn)展,但技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距。電動(dòng)車開發(fā)剛剛起步,總體上還處于初級(jí)探索和跟蹤外國(guó)技術(shù)階段,主要設(shè)備和材料都依靠進(jìn)口。
從技術(shù)上看,首先需要攻破電池使用壽命太短的瓶頸,其次是電控系統(tǒng),目前我國(guó)的企業(yè)還沒有能全面掌握電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)技術(shù),最后是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),與國(guó)外的弱混合動(dòng)力汽車可以節(jié)能達(dá)38%相比,我國(guó)的汽車只能節(jié)能20%,導(dǎo)致其在市場(chǎng)上沒有競(jìng)爭(zhēng)力。
要真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,不能僅僅從汽車方面考慮。陳光祖認(rèn)為,應(yīng)該將新能源與新能源汽車配合起來(lái),建立整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈,從技術(shù)研發(fā)到政策支持并重,進(jìn)而形成具有中國(guó)特色的新能源汽車的發(fā)展方針。
我國(guó)已經(jīng)是世界上的CO2排放大國(guó),實(shí)現(xiàn)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨。具體說(shuō)來(lái),國(guó)家863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目監(jiān)理專家組組長(zhǎng)王秉剛認(rèn)為,在石油還會(huì)長(zhǎng)期存在的情況下,首先應(yīng)發(fā)展降低汽車油耗技術(shù)。其次中國(guó)的電動(dòng)汽車走小型化、輕量化和廉價(jià)化得道路,以使消費(fèi)者買得起、用得起。再次,應(yīng)該結(jié)合中國(guó)具體的交通現(xiàn)狀,制定我國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展規(guī)劃。最后,要關(guān)注新能源汽車的零部件,尤其是電池技術(shù),而在近期應(yīng)重點(diǎn)提高鋰離子電池的性能,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,降低成本。掌握了電池技術(shù),就是掌握了未來(lái)新能源汽車發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。
王秉剛介紹說(shuō),我們國(guó)家還處在向國(guó)外學(xué)習(xí)的階段。而對(duì)于新能源汽車如何才能做到節(jié)能減排,西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)是可以借鑒的。
世界上的第一輛電動(dòng)汽車早在1834年誕生在美國(guó)。根據(jù)中國(guó)社會(huì)科學(xué)院美國(guó)所副研究員劉衛(wèi)東介紹說(shuō),美國(guó)自小布什政府開始,就把未來(lái)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的設(shè)想納入宏觀規(guī)劃,并把目光鎖定在以新能源為核心的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)上。
在新能源汽車方面,早在1992年的《能源政策法案》中,美國(guó)就已經(jīng)實(shí)施了替代燃料戰(zhàn)略:將含有85%以上比例的乙醇調(diào)和燃料確定為交通運(yùn)輸替代燃料。此后,美國(guó)一直就致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生資源的使用量。中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究院研究中心主任、石油研究中心主任陳柳欽介紹說(shuō),2003—2007年,美國(guó)乙醇汽油的消耗量年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了27%。
與此同時(shí),美國(guó)政府也鼓勵(lì)以混合動(dòng)力車為代表的其他新能源汽車的使用,并實(shí)施了一系列的政策。例如,美國(guó)《2008 年緊急經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定法案》的內(nèi)容之一,從2009 年1月1 日開始,對(duì)于購(gòu)買插入式混合電動(dòng)汽車的消費(fèi)者,將獲得2500-7500 美元的稅收抵扣額度(抵扣額度根據(jù)電池系統(tǒng)的能量大小計(jì)算),這一法案適用于前25萬(wàn)輛購(gòu)買的新能源汽車。
除政策支持以外,美國(guó)政府也以身作則。計(jì)劃到2012年,聯(lián)邦政府購(gòu)車中一半是充電式混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)汽車,從2015年開始聯(lián)邦政府將僅采購(gòu)純電動(dòng)、混合動(dòng)力或其他新能源汽車作為政府用車。
日本面臨著嚴(yán)峻的能源形勢(shì)和節(jié)能減排壓力,因此,近些年來(lái),日本汽車制造產(chǎn)業(yè)在醞釀一場(chǎng)重大的技術(shù)革命,試圖以節(jié)能環(huán)保的新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車。目前,尤其是混合動(dòng)力方面,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,領(lǐng)先于美國(guó)。在電動(dòng)車方面,日本缺乏生產(chǎn)電動(dòng)汽車所需的稀有金屬資源,如鎳等。此外,相關(guān)的充電站等相關(guān)設(shè)施也有待完善。
在日本燃料電池車被認(rèn)為是未來(lái)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向,并已經(jīng)擁有了較為領(lǐng)先的技術(shù),但應(yīng)用方面并不是很理想2011-2015年為社會(huì)實(shí)驗(yàn)階段,主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是讓百姓了解燃料電池車的新性能。日本有60臺(tái)燃料電池車正在試驗(yàn)當(dāng)中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是行駛汽車、收集信息,因此所有用車者都是免費(fèi)加氫15個(gè)加氫站主要分布在福崗、大阪、東京、橫濱等地。
2006年6月,日本政府正式出臺(tái)了《2030年的能源戰(zhàn)略》長(zhǎng)遠(yuǎn)能源規(guī)劃,這一規(guī)劃涉及了日本所有的能源領(lǐng)域。日本政府對(duì)新能源予以減稅、政府財(cái)政補(bǔ)貼等政策支持。例如,2010年4月12日,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(部)公開了名為“新一代(次世代)機(jī)動(dòng)車戰(zhàn)略2010”的日本國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)規(guī)劃規(guī)劃中指出,到2020年,純電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力轎車(HYBRID)將在整體乘用車的銷售比例中應(yīng)占到50%。
與中國(guó)一樣,巴西也是發(fā)展中國(guó)家,但是巴西在新能源開發(fā),尤其是生物燃料技術(shù)方面卻處于世界領(lǐng)先地位。在巴西,汽車燃料有兩種,一種是純乙醇,另一種是含25%乙醇的汽油。而那種以純汽油作為動(dòng)力的傳統(tǒng)汽車,已經(jīng)很難見到。
巴西幅員遼闊,農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),因此巴西便利用廣泛種植的甘蔗,大豆、油棕櫚等作物生產(chǎn)酒精,進(jìn)而開發(fā)成乙醇燃料來(lái)替代汽油。早在1975年,巴西政府就已經(jīng)制定了“全國(guó)乙醇計(jì)劃”。一開始,成效并不理想,成本太高,因此巴西政府一方面通過(guò)補(bǔ)貼、設(shè)置配額記憶運(yùn)用價(jià)格和行政手段,積極鼓勵(lì)使用乙醇燃料,另一方面加大了技術(shù)研發(fā)力度,隨著技術(shù)的日漸成熟,直至今天巴西的乙醇燃料終于獲得全面普及,而這個(gè)過(guò)程用了30多年。
從世界新能源汽車的發(fā)展來(lái)看,新能源汽車將注定會(huì)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因?yàn)槭偷然茉串吘故怯邢薜?,而且?huì)帶來(lái)環(huán)境污染。而新能源汽車則無(wú)論是從尾氣排放還是耗能方面均有希望實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保。對(duì)于我國(guó)來(lái)講,未來(lái)20年是交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期,通過(guò)分析動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)路線,確定基于節(jié)能與新能源汽車的“過(guò)渡”和“轉(zhuǎn)型”并行互動(dòng)、協(xié)調(diào)的雙重發(fā)展的戰(zhàn)略。一方面發(fā)展節(jié)能汽車,解決近期的能源安全問(wèn)題,另一方面開展新能源汽車研究,瞄準(zhǔn)未來(lái)汽車競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。
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何為生物燃料?
從概念上講,生物燃料指的是以生物資源,如玉米、大豆等糧食作物,為原料生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油,以替代從石油中提取的汽油和柴油,是世界可再生能源開發(fā)利用的重要方向之一。
生物燃料的優(yōu)勢(shì)主要在于以下幾個(gè)方面。第一是使用安全。使用過(guò)程中不含有易裂變,爆炸等化學(xué)物質(zhì),故不會(huì)發(fā)生中毒,爆炸,泄露等事故。第二是燃燒熱效率高。生物質(zhì)燃料能大大提高木質(zhì)材料的燃燒性能,熱效率可以提高80%以上,1噸生物質(zhì)顆粒燃料所產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于0.8噸煤。第三是清潔環(huán)保。生物質(zhì)顆粒燃料是一種天然生物質(zhì)顆粒燃料,可替代城市燃?xì)?,含水率較低,助燃空氣容易調(diào)節(jié),燃燒熱效率高。第四是可持續(xù)利用。生物質(zhì)顆粒燃料燃燒后的爐灰可以作為肥料,促進(jìn)新的植物生長(zhǎng),進(jìn)入新的循環(huán),使生物資源的供應(yīng)源源不斷,持續(xù)利用。第五是節(jié)省空間。由于生物質(zhì)燃料經(jīng)過(guò)高溫壓縮,大大節(jié)約了儲(chǔ)存空間,也便于運(yùn)輸。
生物燃料的缺點(diǎn)同樣突出,主要包括以下幾個(gè)方面。第一,“富人環(huán)保,窮人更餓”。生物燃料的生產(chǎn)需要消耗大量的糧食,一方面會(huì)使得在糧食本就緊缺的國(guó)家,溫飽問(wèn)題將更加嚴(yán)峻,另一方面,大力發(fā)展生物燃料將推高世界的糧食價(jià)格,進(jìn)一步加劇了“窮人”的吃飯問(wèn)題。第二,不能滿足社會(huì)需求。美國(guó)科學(xué)家的最新研究成果顯示,即便美國(guó)種植的所有玉米和大豆都用來(lái)生產(chǎn)生物能源,也只能滿足全社會(huì)汽油需求的12%和柴油需求的6%。第三,高度耗水。在水資源日益緊缺的背景下,每年因農(nóng)業(yè)而消耗掉的水資源卻高達(dá)80%,并很難實(shí)現(xiàn)可持續(xù)。