從能源角度看，為什么說油電之爭的勝者一定是新能源汽車

閆海辰

油電之爭，一直以來都是一個備受爭議的話題。一方聲稱新能源汽車只是一個偽需求，燃油車并不會被淘汰；另一方則堅信新能源汽車是發(fā)展趨勢，燃油車不可持續(xù)。近期，隨著多家歐洲車企宣布恢復(fù)內(nèi)燃機的研發(fā)，仿佛勝利的天平已經(jīng)傾向燃油車。但是從能源角度看，長久的勝者，一定是新能源汽車。

新能源汽車更節(jié)能

油耗常用FC（Fuel Consumption）來指代，電耗用EC（Electric energy Consumption）來指代，一種樸素的等價思路是用釋放同等能量來換算，如此就可以將電耗用汽油的熱值轉(zhuǎn)化成油耗，GB/T 37340-2019《電動汽車能耗折算方法》就規(guī)定了用于計算的汽油密度取720 g/L，低位熱值（生成氣態(tài)水的燃燒焓）取43 kJ/g，這一結(jié)果就是新能源汽車在出廠時申報的“電能當(dāng)量燃料消耗量”。

以比亞迪秦PLUS EV 2024 款榮耀版420KM 領(lǐng)先型為例，其百公里耗電量為11.6 kWh，電能當(dāng)量燃料消耗量為1.31 L/100 km。同級別緊湊型燃油車中，如一汽豐田卡羅拉 2023 款 1.2TS-CVT 先鋒版油耗為5.88 L/100 km，東風(fēng)日產(chǎn)軒逸 2024 款經(jīng)典1.6L XE CVT 舒適版油耗為5.94 L/100 km。若是將范圍進(jìn)一步擴(kuò)大到中型車和大型車，新能源汽車電能當(dāng)量燃料消耗量與燃油車油耗間的差距只會越來越大。那么為什么會產(chǎn)生這樣的差距呢？

美國汽車燃油調(diào)研機構(gòu)Fuel Economy.gov的數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)內(nèi)燃機的能量轉(zhuǎn)換效率只有20%，能量損失達(dá)到80%。其中，發(fā)動機運轉(zhuǎn)能量損耗高達(dá)68%～72%，發(fā)動機周邊零件能量損耗達(dá)4%～6%，傳動系統(tǒng)能量損耗達(dá)3%～5%，車載電子系統(tǒng)能量損耗達(dá)0%～2%。

與燃油車相比，新能源汽車的能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)89%，能量損失僅為11%。其中，10%為充電電力傳輸能量損耗，18% 為電機驅(qū)動系統(tǒng)能量損耗，3% 為冷卻、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能量損耗，0%～4% 為周邊電子系統(tǒng)能量損耗，但后三項能量損耗中，占總能量22% 的能量可通過動能回收的形式進(jìn)行回收。

然而，針對以上觀點，部分人認(rèn)為，只計算車端的能量損失并不能代表新能源汽車比燃油車節(jié)約能源。因此，此處引入三個概念：

WTT（Well To Tank）：能源從產(chǎn)地開采出來，經(jīng)過生產(chǎn)轉(zhuǎn)成汽車所需，輸送到加油站或充電站，最后加注到油箱或者充入汽車蓄電池的過程；

TTW（Tank To Wheel）：油箱/ 蓄電池里的能量經(jīng)過內(nèi)燃機/ 電機轉(zhuǎn)化成機械能，驅(qū)動汽車的過程；

WTW（Well To Wheel）：能源從產(chǎn)地開采出來，經(jīng)過加工生成汽車所需，輸送到加油站/充電站，最后輸入到油箱/ 蓄電池，轉(zhuǎn)化成機械能驅(qū)動汽車的整個過程。

顯然，上面提到的對比方法是基于TTW 而研究的，那么對于WTT 而言，新能源汽車和燃油車的能量轉(zhuǎn)換效率如何呢？

GB/T 37340-2019《電動汽車能耗折算方法》中提到燃料生命周期折算法和二氧化碳排放折算法。

燃料生命周期折算法即在電能當(dāng)量燃料消耗量的基礎(chǔ)上，乘燃料的效率因子，煉廠效率和輸送加注效率，則上文中秦PLUS 的當(dāng)量燃油消耗量約為2.62 L/100 km。

二氧化碳排放折算法即在電能當(dāng)量燃料消耗量的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)換油和電對于二氧化碳排放的貢獻(xiàn)，乘二氧化碳折算因子，則上文中秦PLUS 的當(dāng)量燃油消耗量約為3.50 L/100 km。

通過計算可知，即便是計算WTT 情況下的能源消耗量，新能源汽車也有著不可忽視的優(yōu)勢。而對于WTW 情況，可以理解為TTW 和WTT相加，那結(jié)果也一定是新能源汽車更加節(jié)約能源。

清潔電力占比不斷提高

在新能源汽車更加節(jié)能的先決條件外，進(jìn)一步支撐新能源汽車發(fā)展的則是我國乃至全球不斷提高的清潔電力占比。過去，“燃油車派”的一個核心觀點便是新能源汽車的電都來自火電。但近年來，主要能源大國均出臺了一系列法律法規(guī)、戰(zhàn)略計劃和政策措施，采取行動加快能源科技創(chuàng)新。

美國發(fā)布了《全面能源戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略計劃，將“科學(xué)與能源”確立為第一戰(zhàn)略主題，提出形成從基礎(chǔ)研究到最終市場解決方案的完整能源科技創(chuàng)新鏈條，強調(diào)加快發(fā)展低碳技術(shù)，已陸續(xù)出臺了提高能效、發(fā)展太陽能、四代和小型模塊化核能等清潔電力新計劃。

日本出臺了《面向2030 年能源環(huán)境創(chuàng)新戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略計劃，提出了能源保障、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和安全并舉的方針，繼續(xù)支持發(fā)展核能，推進(jìn)節(jié)能和可再生能源，發(fā)展新儲能技術(shù)，發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）、整體煤氣化燃料電池循環(huán)等先進(jìn)煤炭利用技術(shù)。

歐盟制訂了《2050 能源技術(shù)路線圖》等戰(zhàn)略計劃，突出可再生能源在能源供應(yīng)中的主體地位，提出了智能電網(wǎng)、碳捕集與封存、核聚變及能源效率等方向的發(fā)展思路，啟動了歐洲核聚變聯(lián)合研究計劃。

縱觀全球能源格局，均在向輕火電，重清潔電力的方向發(fā)展，我國自然也不例外。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2023》中顯示，截至2022 年年底，全國全口徑發(fā)電裝機容量256 733 萬kW，比上年增長8.0%，增速比上年提升0.2%。其中，并網(wǎng)風(fēng)電36 564 萬 kW，比上年增長11.2% ；并網(wǎng)太陽能發(fā)電39 268 萬kW，比上年增長28.1%，新能源發(fā)電增勢強勁。

與此同時，該報告預(yù)測，預(yù)計到2030 年，我國非化石能源發(fā)電裝機占比將達(dá)到60% 左右，非化石能源發(fā)電量占比接近50%，非化石發(fā)電量增量占全社會用電量增量比重達(dá)到90% 左右。

當(dāng)火電占比不斷降低后，新能源汽車在環(huán)保方面的貢獻(xiàn)將會愈發(fā)明顯。日本中央電力工業(yè)研究院CRIEPI 的研究報告中，統(tǒng)計了四種不同能源（燃油車ICEVs，混動HEVs，插電混動PHEVs和純電BEVs）車輛在三種火電比例（90%、45%和 0%）下行駛 10 萬km 后的溫室氣體排放數(shù)據(jù)。

具體來看，在90% 火力發(fā)電下，一臺燃油車全生命周期的二氧化碳排放是34.8 t，混動車為28.3 t，插電混動車為25.9 t，純電動車的排放為22.6 t，新能源汽車已經(jīng)顯示出一定的優(yōu)勢；隨著火電比例的降低，新能源汽車的優(yōu)勢在快速放大，在45% 火電發(fā)電下，插電混動車降到21.5 t，純電動車的排放降到了16.2 t，燃油車依然高達(dá)33 t；到 0% 的火電時，插電混動車為16.9 t，純電動車僅有9.6 t，此時燃油車依然高達(dá)31.2 t，接近插電混動車的2 倍，超過純電動車的3 倍。

因此，在全球清潔電力不斷發(fā)展的大勢之下，新能源汽車在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢將會愈發(fā)明顯。

用電成本持續(xù)下降

在“新能源汽車是否環(huán)?！钡挠懻撝?，還有一個重要議題是新能源汽車保有量與電費的關(guān)系，一部分人認(rèn)為新能源汽車越多，電費就會越貴，但這種擔(dān)心其實是與事實相悖的。

首先，風(fēng)電、水電和光伏等可再生能源的發(fā)電出力具有波動性、隨機性，其發(fā)電出力與用戶用電負(fù)荷在時間上匹配性不足，現(xiàn)階段的儲能技術(shù)又不足以將用電低谷的電量全部儲存，往往采用調(diào)峰、調(diào)頻、電網(wǎng)調(diào)度等方式保證可再生能源發(fā)電量被電網(wǎng)消納及滿足電力供需平衡，而在這之中就會產(chǎn)生電力損耗和系統(tǒng)成本。但是如果新能源汽車的主要充電時間恰好是用電低谷的夜間，則剛好可以消耗發(fā)電廠額外發(fā)出的電，新能源汽車用戶享受波谷電價，電網(wǎng)的電力損耗和系統(tǒng)成本都會降低，可謂一舉兩得。

第二，清潔電力的發(fā)電成本不斷降低。在固有認(rèn)知中，火電占比高的最主要原因就是便宜，發(fā)電成本遠(yuǎn)低于可再生能源發(fā)電，但事實上，隨著技術(shù)的發(fā)展，可再生能源發(fā)電成本已經(jīng)得到很好的控制，有的風(fēng)電和光伏項目度電成本和煤電相差無幾。

以相對陸上風(fēng)電成本更高的海上風(fēng)電為例，2023 年3 月3 日，上海市發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于杭州灣海上風(fēng)電項目競爭配置結(jié)果的公示》。本次上海海上風(fēng)電項目競配，奉賢海上風(fēng)電場四期項目，申能等聯(lián)合體申報上網(wǎng)電價0.235 元/ kWh ；金山海上風(fēng)電場二期項目，上海電力等聯(lián)合體申報上網(wǎng)電價0.247 元/ kWh ；奉賢海上風(fēng)電場二期項目，上海電力等聯(lián)合體申報上網(wǎng)電價0.207 元/kWh ；東海大橋海上風(fēng)電場三期項目，申能等聯(lián)合體申報上網(wǎng)電價0.236 元/ kWh。

與此同時，我國光伏發(fā)電的重要省份——寧夏回族自治區(qū)已發(fā)布2024 年的光伏電價預(yù)期。2023 年12 月7 日，寧夏發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于做好2024 年電力中長期交易有關(guān)事項的通知》，文件提出，2024 年，寧夏的光伏項目預(yù)期約87% 電量參與市場化交易，執(zhí)行0.181 65 元/kWh，約13% 的電量執(zhí)行基準(zhǔn)價0.259 5 元/kWh，則綜合電價約為0.191 8 元/kWh。

目前，“新能源汽車根本不節(jié)能”、“使用火電的車不配叫新能源汽車”等觀點仍然充斥在網(wǎng)絡(luò)之中，諸多媒體在缺乏事實依據(jù)的情況下洗腦了一批又一批的讀者，阻礙新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。事實上，如本文所述，新能源汽車的節(jié)能不僅體現(xiàn)在能源轉(zhuǎn)換效率上，更體現(xiàn)在其對于清潔能源的利用和推動清潔能源發(fā)展上。

面對新能源汽車發(fā)展的大勢，我們應(yīng)摒棄固有的偏見和誤解，以客觀、科學(xué)的態(tài)度看待和支持新能源汽車的發(fā)展。同時，政府、企業(yè)和消費者也應(yīng)共同努力，推動新能源汽車市場的健康發(fā)展，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。