“目前，庞大的存量燃油车仍然是降碳的最大挑战。”

“现在不存在具有绝对优势的技术路线，不同技术路线均具有一定的不确定性。PHEV、BEV已经成为相对确定的技术路线，应该得到长期发展。在2030年或2035年前的中短期内，HEV仍具有降碳的潜力，但能否建立起相对于燃油车的性价比是关键。”

“碳中性燃料具有优异的降碳潜力，成本和基础设施的保障是关键。”

【资料图】

“基于碳积分的技术中立的产业政策，是实现上述目标的有力保障。”

上述是中国第一汽车集团有限公司研发总院首席专家李金成的观点。

5月18日—19日，第三届车用动力系统国际高峰论坛在中国宁波前湾召开。李金成以“双碳战略下中国乘用车动力转型升级的挑战和机遇”为主题，从量化分析的角度判断不同技术路线未来的“双碳”效果以及不同技术路线的组合情况。

他指出，不管什么技术路线，达峰值没有明显差异。除了纯内燃机技术路线，PHEV、EV、氢及其它碳中性燃料发动机、燃料电池都能够满足碳中和的要求；HEV技术路线虽然不能满足碳中和要求，但中短期内仍具有较高的降碳潜力。这为今后采用多技术路线并行发展奠定了非常好的技术基础。

存量燃油车和成本，乘用车领域两大降碳挑战

李金成通过给出具体的数据，量化分析了“双碳”战略下中国乘用车动力转型升级遇到的挑战。

据资料介绍，在道路交通领域，碳排放占国家总体碳排放水平的9%—10%，每年约10亿吨。根据“双碳”总体目标，碳达峰时约增加10%，碳中和时则需要从峰值降低80%。这也就意味着到2060年，道路交通领域的碳排放水平须控制在2亿吨以内。而在2030年碳达峰后如何实现快速下降是非常大的挑战。

乘用车领域的挑战非常类似且更大。根据数据显示，从2015—2022年，国内小客车的保有量从1.3亿增加到2.8亿，但汽油消费量增速没有保有量增速大，2015年为9500万吨，最近几年则保持在1.1—1.2亿吨，每年燃油使用产生的碳排放约3.5—3.8亿吨，再考虑燃油生产和车辆制造的排放，乘用车领域一年排放约6亿吨且还在缓慢增长。预计碳达峰时增长到6.5亿吨，碳中和时则需降低到1.3亿吨，下降80%，年降1730万吨左右。从2020年到2060年碳中和时的整个碳预算为183亿吨。这个数据为以后不同技术路线的发展指明了方向。

李金成指出，乘用车领域的双碳目标挑战主要在两大方面。

第一个挑战是汽车保有量仍在增加，且市场存量燃油车比例太高。大家比较关注新车的技术路线，但实际上造成目前碳排放很高的原因是存量燃油车。如何考虑通过新技术路线的引入把存量燃油车去除掉，是今后发展的一个重要方向。如果不能实现去存量的话，碳达峰、碳中和都非常难实现。

另外一个挑战则来自于成本。无论EV还是PHEV均受到电池成本的影响，而电池原材料价格在过去两年增长了10倍多，虽然今年上半年有所下降，但长期看涨是趋势。碳排放的降低要指望NEV的助力，过去两年NEV的增长都在100%以上，且主要来自于增量市场。但未来几年随着新车从抢夺增量市场转向抢夺存量市场，成本将显得越来越重要，NEV能否持续增长还有较大不确定性。如果NEV的增长速率持续下降，则未来更需要多技术路线共同实现双碳目标的实现。

最近几年，乘用车领域各个整车企业在开发不同的技术路线。除了纯电技术路线，还有高效燃烧、高热效率发动机支撑的混合动力特别是插电式混合动力，同时还在开发清洁能源动力、燃料电池等。“这些技术路线如何助力‘双碳’的实现，应该在什么时点上引入什么样的技术路线，值得认真研究。”李金成说。

不同技术路线助力“双碳”各有优劣 制定技术路线不能只考虑新车

在具体的数据分析中，李金成介绍，在进行单一技术路线敏感性分析中，边界条件的设定基于目前市场发展的趋势，采用了相对保守的数据。

比如：乘用车保有量4.5亿辆、新车产量每年2500万辆左右、存量车的报废率从现在的1%到2040年左右达到发达国家5.5%左右的水平、假定车辆周期碳排放降低速率和发电行业碳排放降低速率一致等，整个评价体系涉及4个维度8个指标。以下则是几种不同技术路线实现“双碳”的不同结果。

纯内燃机：碳达峰的指标能基本能满足，但碳中和肯定不能实现，且超额比较多。纯内燃机路线碳排放量将高达240亿吨，比183亿吨的碳预算高出31%左右。

碳中性燃料：如果在2025年之后缓慢引入碳中性燃料，碳达峰值没有太大变化，但完全可以满足碳中和要求。碳中性燃料技术路线总碳排放是157亿吨，比183亿吨的碳预算低14%。“因此，内燃机能不能实现双碳目标，不取决于内燃机本身，而取决于烧什么燃料。”李金成强调。

氢内燃机：可以实现双碳目标，但前期下降速度比较慢。原因在于前期氢内燃机储氢成本比较高，储氢罐、瓶口阀等成本都比较高，车辆阶段碳排放比较高。但氢内燃机完全可以实现碳中和，总排放166亿吨，低于183亿吨的预算9%，中和值0.61亿吨，低于1.3亿吨的目标值53%。制氢、储运成本是制约氢内燃机发展的关键。

混合动力：即使不用插电混合动力，HEV实现碳达峰也没有问题，且2045年之前碳排放下降速度非常好。虽然其在2045年之后不能满足下降速度要求，也不能满足碳中和的要求，但强混合动力在中短期仍然是非常好的技术路线，能否建立相对于燃油车的成本优势是关键。

插电混合动力和增程混合动力：按照大部分用户的使用场景，假设插电或增程用户80%场景用电，20%场景用油，插电混合动力和增程混合动力不仅能满足碳达峰要求，且即使保留20%化石燃料也基本能满足碳中和需求的碳预算目标，但2060年的碳中和值偏高。因此，插电式和增程式混合动力是满足“双碳”要求的长远战略路线。

纯电：纯电完全能够满足“双碳”目标，但碳达峰时略微有超标，前期下降速度稍慢。这主要是因为纯电技术路线车辆周期的碳排放略高，比燃油车、混动车的车辆周期碳排放都 高。这也导致纯电路线和PHEV相比前期没有太大优势，2045年以后才能体现出优势。成本、里程焦虑、气候焦虑仍然是纯电技术路线当前面临的问题。

燃料电池：根据燃油电池的实际发展状况，导入时间要稍微晚一些。按照燃料电池目前的制造成本，虽然其能很好地满足碳中和目标，但不能满足达峰和总体碳预算目标，原因是前期制造周期碳排放太高。如果解决了成本问题，把制造环节的碳排放降下来，燃料电池能够满足“双碳”目标要求，特别是碳中和时效率非常高。可靠耐久、低温冷启动是当前燃料电池需要解决的技术问题。

李金成指出，“通过对几条技术路线进行分析，可以看出，燃料决定了未来降碳的速度。”这也是传统内燃机和碳中性燃料内燃机处于两个极端的原因。他更是强调，不管什么技术路线，“双碳”目标的实现在中短期主要受存量燃油车影响，降成本、去存量是关键。

“如果不能实现存量燃油车的降碳速度，实现碳达峰的目标很难。从中长期来看，新能源车会占据主流。而在中短期内，新能源车的车辆周期排放影响比较大。到2030年左右，燃油车和新能源车对降碳的影响可能各占一半，因此存量车的影响仍然非常大。”因此，他认为，后面技术路线的制定，不能光考虑新车。还要考虑如何通过技术、成本、政策的综合优势吸引存量燃油车客户买新车，这是非常重要的。

通过分析可以看出，在碳达峰阶段，由燃油车主导的存量车影响比较大。2030年以后，新能源汽车包括插电式混合动力、EV、一部分HEV逐渐成为碳排放的主导力量，而在2044年以后，化石燃料基本退出市场，这时则取决于整个发电行业的碳排放强度。

通过上述分析，李金成强调，虽然技术路线多元化的终极目标是双碳战略的实现，但当前首要解决的是各种技术路线的不确定性问题。当前没有一个技术路线毫无缺点，EV、PHEV、燃油车各有优缺点。燃油车不能满足双碳目标，但成本低，基础设施完备；而EV和PHEV虽然具有碳排放优势，但存在成本、里程焦虑、气候焦虑等问题。

对于未来几种技术路线的发展预期，他表示，2045年之后，BEV、PHEV可能各占50%左右的市场。基于HEV或PHEV的碳中性燃料动力可能占10%—15%左右的市场。HEV在2030年之前甚至2040年之前应该还是有一席之地，最终取决于成本和燃料类型。不同技术路线都有自己最合适的时间窗口，在不同的时间窗口引入合适的技术路线对于以最低的总体成本实现双碳目标非常重要。

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