新能源电动汽车节能减排效应分析

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摘要：随着我国清洁能源比例的提高，我国电力的节能减排效果逐渐显现，而新能源电动汽车如何发挥节能减排效应是值得政府和企业思考的问题。本文从新能源汽车的现状出发，结合数据分析，对我国新能源电动汽车的节能减排效应及发展路径进行了探讨，发现新能源汽车的节能减排效应优于混合动力及燃油汽车，我国发展新能源电动汽车应从提高清洁能源比例以及完善充电站等基础设施建设两方面入手。

关键词：新能源；电动汽车；节能减排

1引言

随着各国对生态环境改善的关切，新能源技术的创新突破以及对能源安全的重视，禁售内燃机汽车已然成为国家间的“新时尚”。目前，有计划或已声明在未来将禁止使用内燃机汽车的国家以不少于15个，我国也相继出台了一系列新能源汽车购买补贴计划，新能源汽车在中国短时间内快速成长起来。

2我国新能源电动汽车发展现状

2.1新能源电动汽车概况。中国新能源汽车2018年销量高达100万辆，2018年前三季度纯电动A及以上级别的纯电动汽车产销量占比高达60%，但A00级的纯电动轿车销量下滑了15%，而A级纯电动汽车以及插电式混动A级轿车销售份额均有增长。2018年底，新能源汽车保有量高达260万辆，预计2020年能够实现500万辆的新能源汽车保有量目标。从地域分布上看，新能源汽车在以北京、上海、广州、深圳的一线城市中销量最高，综合占比超过了30%。这与新能源汽车充电桩在一线城市建设及分布较广有关。在我国关于充电站及充电桩2020年的建设规划中，华东以及华南地区占据了绝大多数，计划建设7400座充电站以及250万个充电桩；而在中部地区，北部地区以及东北地区为4300座充电站和220万个充电桩，在西部地区为400座充电站10万个充电桩。可见，新能源汽车的销售分布和充电站的建设规划分布高度重合，充电站的分布成为了影响新能源汽车销量的重要因素之一。2.2新能源电动汽车激励政策。在我国制造强国战略《中国制造2025》中，新能源电动汽车为重要突破方向，要求我国新能源汽车领域要有形成自主可控的完整的产业链，相关技术水平要与国际同步，国家对新能源汽车的重视由此可见。关于新能源汽车的税费减免政策，首先是在上海、深圳、杭州、长春、合肥等城市试点进行，后推广到全国范围，累计调整三次更新补贴标准，不仅得到了国家支持也得到了地方的大力配合，新能源汽车项目每年还可以获得10-20亿元的政策扶持资金。在产业政策上，我国首先在新能源公交客车上试推行新能源政策，在2012年《关于扩大混合动力城市公交客车示范推广范围有关工作的通知》中就要求在各大城市试点推广混合动力公交客车。其后，关于新能源汽车充电站充电桩等基础设施建设以及产品准入标准等相关产业规定相继出台，在2018年更进一步地取消了新能源汽车整车制造企业的外资持股比例限制，新能源汽车的激励政策一路绿灯。2.3新能源电动汽车发展路径。我国的新能源汽车有主要有两个发展方向，一个是以锂电池技术为主的电动汽车发展路径，一个是以氢燃料电池为主的电动汽车发展路径。由于我国锂资源较为丰富，锂电池技术也处于国际前列，以锂电池为主的新能源电动汽车产业正高速发展。关于新能源汽车的发展路径，我国是较为包容的，既鼓励以锂电池技术为主的电动汽车的发展，也鼓励以氢燃料电池为主的研发突破。这两种方式对于我国突破能源限制还处于发展的初级阶段，目前对于新能源电动汽车的发展大概有两种观点：第一种是工信部更加倾向于多方面发展，不但要发展新能源电动汽车，更为重要的是要搭配传统汽车上的节能减排工作，推动传统车对于燃油的节能减排。而同时，发改委认为在短期内应当首先采用混合动力的车，因为混合动力车相对来说更容易被人所接受。就目前来说，我国在新能源电动汽车方面的研究方向是较为不确定的，要求更多的研究人员进行研究和工作，从更为科学的角度看，的确应当用混合动力的汽车来进行过渡。

3新能源电动汽车节能减排效应计算方法

3.1纯电动汽车电耗及碳排放测算方法。由于我国电力能源的来源多种多样，不仅有火力发电，还有水能发电，太阳能发电等。纯电动汽车的电耗的计算就必须综合考虑这些因素，然后得到（式1）。其中，Ai表示某种发电方式年发电量占年发电总量的比例，V表示发电方式集合，λ表示某种方式的发电效率。根据全部发电方式的综合发电效率以及纯电动汽车百公里平均电耗可以得出纯电动汽车年能耗量，如（式2）所示。ηev表示是纯电动汽车年运行能量损耗，μev表示年均运行里程，αkm，ev表示百公里电耗；λtran表示电网效率；λtotal表示发电效率。λtotal=∑iev（Ai×λp,i×t,i×λe,i）（式1）ηev=（μev×αkm，ev）/（λtran×λtotal）（式2）纯电动汽车碳排放测算主要集中于对电力来源的综合碳排的测算，其碳排放总量计算公式如（式3）所示。其中与分别表示在第i种发电方式中电力生产或开采运输所产生的二氧化碳排放因子。Cev=uev×αkm，ev×∑ievAi×（Cp,i+Cb,i）/（λtran×λi）（式3）3.2混合动力及燃油汽车能耗及碳排放测算方法。由于混合动力汽车的电耗主要集中在低速行驶中，汽车消耗的电能较少而油耗较多，因此与燃油汽车合并计算能耗及碳排放，其年能耗计算公式如（式4）所示。其中，表示混合动力及燃油汽车的年均运行里程；表示百公里油耗；表示燃油的热值；表示燃油密度；和分别表示燃油开采提炼效率和运输效率。ηev=uev×αkm，cv×Qoilρoil×（λp，oil+λpro）（式4）混合动力及燃油汽车的碳排放测算主要集中于对燃油的开采、运输以及燃烧过程中二氧化碳排放量的测算，其总碳排放总量计算公式如（式5）所示。其中和分别表示在燃油开采、运输和燃烧过程中产生的二氧化碳排放因子。Ccv=uev×αkm，cv×Qoilρoil×（λp，oil+λpro）（式5）

4计算结果对比及发展路径探析

4.1计算结果对比。讨论纯电动汽车电耗以及碳排放应从我国发电结构和综合发电效率综合考虑。我国发电结构以及综合发电效率分别如表1和表2所示。由表可知直到2020年我国煤电的比例依然将占比50%以上，其他清洁能源占比将小幅提升。从综合发电效率上看，我国水力发电效率最高，但存在地理限制。综合考量我国的发电方式及开采、运输等碳排放影响因素可以得出纯电动汽车年能耗2015年在0.9万kw•h而2020年在0.7万kw•h，混合动力汽车年能耗2015年在1.5万kw•h而2020年在1.1万kw•h，燃油汽车年能耗2015年在2.4万kw•h而2020年在1.2万kw•h。可以看出，到不论是2015年还是2020年纯电动汽车都有较好的节能优势。表3是用于计算混合动力及燃油汽车能耗的排放因子表。4.2新能源电动汽车节能减排效应发展路径。我国新能源汽车的节能减排效应直接与电力发电方式的碳排放有关，且煤电是我国主要的发电途径，要想使电动汽车的节能减排效应得到提高就必须使我国整体清洁能源占比得到提高。因此，我国应继续大力发展其他方式的电力来源，鼓励发展核电站、光伏发电、水力发电等清洁能源生产途径。另外，鉴于光解水制氢技术、核能制氢技术的不断改进以及氢燃料电池技术的不断突破，可以积极探索以氢燃料电池技术为主的新能源电动汽车，从而真正实现新能源汽车电力来源的零排放。现阶段，我国新能源汽车以锂电池技术为主，但新能源汽车的购置和充电站及充电站的分布有很大关联，应积极在人口聚集较多的城市完善充电站及充电桩的布局，增加新能源电动汽车的使用频率，以发挥新能源汽车的节能减排效应。

5结语

在全球变暖以及国家对碳排放量持续关注下，保障能源安全，减轻对石化能源的依赖，减少碳排放成为国家的战略任务。从以上分析中可以发现，新能源电动汽车有远优于燃油汽车的能耗及减排效果，国家应从继续发展清洁能源以及积极布局充电站等基础设施的方式以实现新能源电动汽车节能减排效应的放大。

参考文献：

[1]侯捷.新能源电动汽车节能减排效应及发展路径研究[J].现代经济信息，2018（13）：391.

[2]薛志高.浅论新能源电动汽车节能减排效应及发展路径[N].江苏经济报，2018-04-21（B01）.

[3]胡晓芳，闫雪艳.新能源电动汽车节能减排效应及发展路径研究[J].科技经济市场，2018（01）：70-71.

作者:汪钦 单位:钟山职业技术学院