赵福全:双碳目标的挑战与汽车产业的应对策略

▲ 赵福全,中国电动汽车百人会理事、清华大学车辆与运载学院教授(图片源自网络)

导读:

近日,中国电动汽车百人会理事、清华大学车辆与运载学院教授赵福全,以“产业链联动实现双碳目标”为主题,于《汽车专家述评》(8月刊)发表题为《双碳目标的挑战与汽车产业的应对策略》的文章。

文章基于赵博士多年对汽车产业的深入研究和深度思考,结合当前双碳目标给汽车产业带来的挑战与机遇,提出了汽车产业必须从全生命周期、全产业链条以及全生态系统的高度和广度,与其他相关产业全方位协同努力,向着双碳目标不断迈进的应对策略。以下为全文内容,百人会经中国汽车工业咨询委员会授权转发如下,以供行业同仁参考。

当前,中国提出了力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的战略目标。对于中国汽车产业来说,碳达峰尤其是碳中和目标意味着空前的机遇和挑战,要求我们必须站在人类可持续发展的战略高度,加快推进产业低碳化和脱碳化进程。

1

“双碳”目标将深刻改变整个世界

讨论碳达峰和碳中和(即双碳目标)的前提是,我们必须科学认识全球气候变化及其与双碳目标的关系。目前全球已经基本达成共识:人类碳排放的激增是导致全球气候变暖的主要原因,而碳中和的概念就是为了控制全球气温升高而提出的。从这个意义上讲,碳中和不是一道选答题,而是一道必答题。因此,我认为,达成双碳目标既是环境问题,也是发展问题,更是人类存续方式选择的大问题,这应该成为我们开展所有相关工作的根本出发点。

而人类对于不断减少碳排放直至实现碳中和的追求,意味着传统工业时代的落幕,同时也意味着新的绿色发展时代的开启。对此,我们必须有正确的认知:

第一,各国所处的发展阶段各不相同,但都需要面向碳中和做出自身的努力,这样全球温升控制目标才有望实现。也就是说,一国当前的发展阶段既非提出碳中和战略的必要条件,也非充分条件。

第二,生态环境与经济发展相互协调、互相作用,最终将会深刻地改变整个世界。在此前景下,首先,各国必将围绕碳中和展开新一轮的技术竞争和经济博弈,从而重塑世界政治经济格局。其次,碳中和涉及整个经济体系的全面深度转型,这将是高度复杂的国家系统工程。最后,碳中和目标的落实将在不同的国家、区域、行业以及时间等维度上带来机遇、挑战,形成就业能力与发展水平的严重错位。

第三,未来碳中和将翻开人类文明的新篇章。从能源的角度看,能源供给端要实现脱碳化,化石燃料将被全面替代,可再生能源的比例将大幅提升。从产业的角度看,碳中和将加速产业结构的调整与优化。从企业的角度看,核心竞争力将发生改变,低碳制造和低碳产品成为企业赢得优势的必备能力。从社会的角度看,人类的生产和生活方式都将发生根本性改变,全社会需要培育低碳文化。

2

对中国提出双碳目标的认识和思考

过去40年,中国跟随传统工业国家的现代化路径,成功实现了经济的高速增长。然而这种模式带来了日益严重的环境污染问题,已经越来越难以为继。未来我们必须向低碳乃至脱碳经济转型,才能实现国民经济的可持续发展。或许有人担心,双碳目标会影响中国的工业化进程。在我看来,这种想法还是没有跳出传统思维的框架。事实上,未来可持续的工业化必须也只能是绿色的工业化,因为传统工业化的环境代价是我们无法承受的,也无竞争力可言。

尽管从战术角度看,实现碳中和挑战巨大,但从战略角度看,实现双碳目标机遇大于挑战。为此,我们在战略上要系统思考、科学布局;在战术上要踏实地科学践行绿色发展之路,以期抢占低碳科技与经济的全球制高点。具体来说,其一,碳中和是中国实现能源安全、经济转型和社会转型的内在需求。虽然也面临一些外部压力,但我认为内部因素才是中国做出国际承诺的根本考量。其二,碳中和的提出意味着中国决心驱动整个经济的基础和本质发生脱胎换骨的改变。其三,碳中和代表着中国未来可持续发展的重大战略机遇,以此为契机,中国将重塑国家发展的新范式。

当然,作为全球第二大经济体,中国实现双碳目标的任务非常艰巨。其挑战可以归纳为“时间紧、任务重”。先看“时间紧”:碳达峰是碳中和的重要阶段性目标和关键时间节点,而碳中和则是碳达峰之后的终极目标。中国目前是全球碳排放量最大的国家,同时从碳达峰到碳中和的缓冲时间只有短短30年,而发达国家从碳达峰到碳中和的间隔大都有50-60年。再看“任务重”:首先,双碳目标是涉及多领域、多要素的空前复杂的国家系统工程。其次,高碳经济本身存在发展惯性及技术局限性,要彻底摒弃原有的发展模式绝非易事。最后,双碳目标的实现还需要兼顾经济发展和社会民生,以牺牲经济增长为代价的低碳转型显然是不可取的。

在碳中和的前景下,今后碳减排将成为人类社会发展第一层次的问题,而由此带来的成本等相关问题则是第二层次的,必须在脱碳的大前提下予以解决。需要强调的是,未来中国的双碳达标既要进行增量的替代,同时又要逐步实施存量的替换。因此,当前国家应该给予有力的政策优惠和财政补贴,促进增量替代得到最大程度的完成。否则不仅会加大后续实现碳中和目标的压力,还可能丧失宝贵的时间窗口期。

综上,中国实现双碳目标的本质是科学技术的革新、社会基础设施的再建以及国家发展方式的转变。这不仅涉及到国家能源结构、产业结构和工业基础的同时转型,还涉及到社会基础设施和文化环境的同步转变,是攸关国运的大战略。

3

双碳目标对中国汽车产业的严峻挑战

双碳目标广泛影响各行各业,而汽车产业作为制造业中的集大成者,产业链条长、涉及领域广、能源消耗大,并且在国民经济中兼具支柱性和载体性特点,因此其低碳和脱碳转型更具代表意义和重要作用。相较其他产业,汽车产业实现双碳目标面临三大严峻挑战:第一,产业规模大,受关注程度高。汽车产业碳排放量在国家总量中的占比已经较高,同时产业发展尚未饱和,在可预期的未来,中国的汽车保有量还将持续增长。目前中国汽车保有量已达2.92亿辆(截至2021年二季度数据),而到2050年,根据我们团队的测算,中国汽车保有量将接近5.5亿辆,这意味着汽车产业增量替代和存量替换的任务都异常艰巨。此外,汽车产业是受关注程度极高的显性产业,汽车产业低碳及脱碳转型的效果将成为中国履行双碳目标国际承诺的“显示器”。

第二,国际经贸机制变化,低碳竞争日趋激烈。当前国际政治经济环境的不确定性不断增强,各国可能会围绕碳排放制定更加严格的贸易政策,形成新的贸易壁垒。诸如碳边境调节机制、碳足迹、碳泄漏等法规,将使“高碳制造、低碳使用”的模式受到限制,进而影响一国产业的国际竞争力。以碳泄漏为例,欧盟目前已在探讨立法,站在全生命周期的视角审视产品的碳排放。随着碳泄漏法等的出台,那些在高碳地区生产的产品,即便使用环节中低碳或零碳,也不会被允许进入相关立法地区销售,或者必须支付高额的碳税。这一点对于在生产环节碳排放相对较高的电动汽车来说,更需要加倍关注。市场环境向低碳化的转变,要求汽车企业必须把低碳制造与低碳产品打造成企业新的核心竞争力,否则可能根本没有资格参与未来的竞争。

第三,汽车产业无法单独解决双碳达标的问题。由于具有高度的关联性,汽车产业只靠自身努力是不可能实现碳中和目标的。唯有跨产业协调发展,才能保证中国汽车产业的持续竞争力。

总之,碳排放量大、受关注度高、显性效果强的汽车产业,极有可能会“被迫”加快实现双碳目标的步伐。对此,我们必须有充分的认识和足够的预期。

4

双碳目标下汽车产业的应对策略

面对碳达峰尤其是碳中和目标的严峻挑战,汽车产业应当如何有效应对,变压力为动力,圆满完成自身的减碳及脱碳任务并为国家双碳大局做出贡献呢?首先必须明确,在践行双碳目标的漫漫征程中,汽车产业绝不能孤军奋战,而是要与其他相关产业及领域有效协同,因为脱碳是一场系统性的变革。

从产业内部看,必须通过产业链上下游联动来实现减碳,包括设计、采购、生产、使用、回收及服务等各个环节,即汽车全产业链条和产品全生命周期的降碳脱碳。从产业外部看,必须通过跨行业、跨领域协同来实现脱碳。特别是能源产业要为汽车产业提供零碳的能源,交通产业要为汽车产业提供低碳/零碳的出行应用场景。在此过程中,以碳交易为核心的低碳政策法规体系,将为汽车产业低碳和脱碳转型提供最直接的驱动力和根本的保障。

由此,汽车产业实现双碳目标的应对策略可以概括为:以车辆全生命周期减碳为核心,以多产业、多领域协同脱碳为基础,最后以负碳技术为补充。

具体来说,在内部联动方面,实现产业全生命周期减碳的措施可归纳为:一是生产减碳,包括能效提升、工艺创新、燃料/原料替代和绿色能源使用等。二是使用减碳,包括节能增效和提高运行效率等,特别是应当提高低碳/零碳产品的使用强度,以稀释其生产过程付出的能耗和排放代价。在这方面电动汽车搭载的电池量“够用就好”并提高其利用率,就是一个典型案例。三是回收减碳,包括提升材料的回收与再利用效率、发展循环经济等。四是供应链减碳,包括材料替换和工艺创新等,前者将从源头上解决上游产业链的碳排放问题,后者将有效降低零部件生产过程中的碳排放。

在外部配合方面,实现多产业、多领域协同脱碳的措施主要包括:一是能源产业的结构优化,不断加大清洁能源的比重,通过应用零碳能源支撑汽车产业的全生命周期脱碳。二是交通产业的结构优化与重新布局,不断丰富低碳/零碳汽车产品的应用场景,并增加其使用强度、提升其运行效率。三是负碳措施的“查漏补缺”,即通过植树造林以及应用碳捕集/封存/利用技术,使汽车产业难以消除的部分碳排放得以中和。

总之,实现碳达峰及碳中和目标,是一项高度复杂、关联广泛的国家系统工程。而汽车产业作为国民经济转型升级的龙头、抓手和载体,在践行双碳目标方面既是首当其冲,更是责无旁贷。未来,汽车产业必须从全生命周期、全产业链条以及全生态系统的高度和广度,与其他相关产业全方位协同努力,向着双碳目标不断迈进!

(作者:中国电动汽车百人会 )

中国电动汽车百人会

官方账号

中国电动汽车百人会是个非官方、非营利性的第三方智库平台。以促进电动汽车和智能网联汽车产业发展为目标,打破部门和所有制局限搭建,通过研究和交流,推进多领域融合和协同创新。