可再生能源生命周期是什么

乘用车生命周期碳排放核算技术进展解读

海洋学长

Vehicle Engineer&English lover

来自专栏整车LCA 生命周期碳排放 碳中和

一、背景

1.1交通部门能源消耗及温室气体排放显著

交通领域是我国目前温室气体排放增长最快的领域之一，汽车行业占比达23%以上。

1.2 欧洲地区是全球控制气候变化最积极的地区

国际汽车集团纷纷提出各自实现全生命周期“碳中和”或“零排放”的时间表

2020年博世碳中和：

2020年，集团全球400个业务所在地所有相关工程、制造和管理设施，将不再留下碳足迹

2030年前，逐步增加可再生能源份额，并投资10亿欧元提升分支机构能效

2039年戴姆勒碳中和：

在2022年之前，实现欧洲所有工厂的CO2中和；

到2030年，让电动汽车的销量占据集团总销量的50%以上；

最终在未来20年内建立一支碳中和的新汽车车队

2040年大陆碳中和：

2020年底，在所有生产基地使用可再生能源发电；

2040年，达成二氧化碳中和目标；

到2050年底实现CO2中性价值链

2040年沃尔沃零负荷：

在2040年之前将公司发展成为全球气候零负荷标杆企业；

2018年至2050年期间，将旗下每辆汽车全生命周期中的碳排放平均降低40%（较2018牛）

2050年大众碳中和：

2050年实现整个集团层面的全面碳中和

2025年汽车和轻型货车全生命周期的温室气体排放总量减少30%（较2015年）；

积极推动汽车全生命周期向可再生能源的转变

2050年丰田零排放：

新车CO2零排放：2050年全球新车平均行驶过程中CO2排放量削减90%（较2010年）；

生命周期CO2零排放：力求在汽车的整个生命周期内实现CO2零排放；

工厂CO2零排放：2050年全球工厂实现CO2零排放

1.3国内汽车行业缺乏统一碳排放核算技术规范

我国汽车行业缺乏统一碳排放核算技术规范，2019年生态环境部应对气候变化司委托中心开展《乘用车碳排放核算技术规范及限额》标准研究

二、研究目的及过程

2.1 研究目的

实现乘用车从材料制造、整车制造到汽车使用等各阶段的碳减排

1.推动更低碳材料的应用

所谓低碳材料，即为获取和加工过程中能源和辅料消耗更少的材料

2.推广生产加工过程更加低碳

即汽车生产加工过程中使用更少的能源和辅料

3.推动汽车单位行驶里程能源消耗量降低

4.推动更多回收材料在汽车上的应用

2.2 研究过程

2019年至今，在生态环境部应对气候变化司指导下，已召开2次专家讨论会，5次行业意见征集会

20余位业内专家（学术界）、40余家企业80多位代表（产业界）提出100多条综合意见和建议

三、乘用车生命周期碳排放核算技术规范研究进展

3.1 依据

（1）国外碳排放标准调研：调研欧盟、美国、新加坡等发达国家的乘用车碳排放标准，为我国乘用车碳排放核算技术规范及限额标准制定提供借鉴

（2）国内碳排放数据调研：开展企业数据调研，为制定适用于中国汽车行业的标准提供支撑

调研对象：涉及整车企业、零部件企业及材料供应商

样本量：89家整车企业，主要包括一汽集团、上汽集团、广汽集团、东风汽车、长安、吉利等自主及合资企业

（3）核算依据：标准借鉴ISO 14067《产品生命周期碳排放量化方法》的基本观点，重点考虑我国汽车行业生命周期碳排放核算的可行性，制定乘用车生命周期碳排放核算技术规范

引用点：

原则：生命周期视角、科学方法的优先顺序、相关性、完整性、一致性、精确度、透明度等

量化方法：目标和范围的定义、生命周期清单分析、影响评估

材料、零部件碳排放因子的计算：遵循同样的原则和量化方法

我国汽车行业特点：

温室气体类别：仅考虑京都议定书中要求削减的温室气体

碳排放源：未考虑土地利用和土地利用变化、服务提供和交付、牲畜生产和其他农业过程的碳排放

考虑碳汇

考虑特定零部件上的22种材料的碳排放

考虑整车生产过程的碳排放

考虑燃料生产、燃料使用、轮胎更换、铅酸蓄电池更换、制冷剂更换和逸散的碳排放

3.2 适用范围

包括能够燃用汽油或柴油燃料的M1类车辆和纯电动乘用车

适用于燃用汽油或柴油的单一燃料的M1类车辆和纯电动乘用车

纯电动乘用车没有明确的定义，GB/T 28382-2012中直接引用了改术语，指纯电动汽车和乘用车的交叉

3.3 指标

核算指标为乘用车单位行驶里程的碳排放量，生命周期行驶里程按15万km计算

碳（温室气体）（京都议定书中要求削减的温室气体）

生命周期行驶里程 13000km/年 × 11.5年= 1.5×105 km

由于不确定因素较多，采取保守考量，结合（世界资源研究所，2019）设置的基准参数情景，假设每年的汽车行驶里程变化较小，即2019年全国乘用车年均行驶里程沿用13000km；

根据商务部、发改委、公安部联合发布的《机动车强制报废标准规定》，乘用车使用年限参考值为8~15年。为使研究具有代表性，取平均值11.5年为乘用车生命周期。

3.4 边界

3.4.1乘用车整体核算边界

将汽车全生命周期纳入核算边界，包括原材料获取阶段、生产阶段、使用阶段及回收阶段，不包括道路与厂房的基础设施、各工序的设备、厂区内人员及生活设施的消耗和排放

原材料获取阶段边界:兼顾考虑材料占比高、碳排放因子高和数据可核查3个因素

1. 考虑重量大的材料

重量占比较大的材料主要包括：钢铁、铝合金、铸铁、陶瓷/玻璃、PP、橡胶、PU、织物、PA、PP/EPDM、PE、铜（线束）、涂料、PVC、胶粘/密封剂等15种，占汽车部件重量的95%以上。

2. 考虑碳排放因子高的材料

l碳排放因子较高的材料主要包括镁合金、钛及钛合金、镁及镁合金、电子线路板、电子设备、变形铝合金、铸造铝合金、PA等8种。

3. 注重数据的可核查性

充分借鉴碳市场MRV体系，对温室气体排放数据的收集和报告工作进行周期性的核查，帮助监管部门最大程度地把控数据的准确性和可靠性，提升温室气体排放整体报告结果的可信度。

选取重量大、均质材料占比高、可操作性强的零部件

3.4.2各阶段核算边界

原材料获取阶段边界：考虑特定零部件上的22种材料，重量占比高于零部件50%且不属于20种材料的其他均质材料，也应纳入核算范围。材料生产制造的系统边界包括资源开采、加工提纯、生产制造等过程，同时生产制造过程用设备制造、厂房建设等基础设施不包括在边界范围内

纳入核算范围的零部件占到整备质量的60%以上（基于90多款车型拆解数据的平均值）

生产阶段边界：整车装配制造过程，包括冲压、焊接、涂装、总装和动力站房等工序

使用阶段边界：包括燃料生产过程的碳排放、燃料使用过程的碳排放、轮胎、铅酸蓄电池和制冷剂更换的碳排放

回收阶段边界：回收阶段只考虑用于汽车上的回收材料带来的收益

3.5 核算方法

3.5.1生命周期单位行驶里程平均碳排放

单位行驶里程碳排放量=（原材料获取阶段的碳排放量+整车生产阶段的碳排放量+使用阶段的碳排放量-碳汇量）/生命周期行驶里程

3.5.2原材料获取阶段碳排放量：材料重量与材料碳排放因子乘积的加和

3.5.3生产阶段碳排放量：整车生产过程中能源的碳排放和直接逸散的碳排放

3.5.4使用阶段碳排放量：燃料生产、燃料使用及轮胎、铅酸蓄电池、制冷剂更换的碳排放

轮胎更换的碳排放量

方法一：轮胎更换的碳排放量=（橡胶重量×橡胶碳排放因子+炭黑重量×炭黑碳排放因子）×轮胎更换次数

方法二：轮胎更换的碳排放量=轮胎重量×轮胎的碳排放因子×轮胎更换次数

铅酸蓄电池更换的碳排放量

方法一：铅酸蓄电池更换的碳排放量=（铅重量×铅碳排放因子+硫酸重量×硫酸碳排放因子+聚丙烯重量×聚丙烯碳排放因子）×铅酸蓄电池更换次数

方法二：铅酸蓄电池更换的碳排放量=铅酸蓄电池重量×铅酸蓄电池碳排放因子×铅酸蓄电池更换次数

制冷剂逸散及更换的碳排放量

制冷剂逸散及更换的碳排放量=制冷剂生产的碳排放量+制冷剂逸散的碳排放量

将碳汇纳入碳排放量核算范围

类别：森林碳汇、林业碳汇、绿地碳汇

测算：碳汇价值的测算是碳汇项目纳入核算范围的核心和技术关键之一。采用经第三方认证的测算量。

当地时间19日，美国国务卿布林肯在马里兰州发表了关于气候问题的首次演讲。布林肯声称，应对气候变化的“乏力”将对美国国家安全和经济“造成重大影响”。他发出警告说，美国在可再生能源方面已经落后中国，美国必须在气候问题上发挥领导作用，并在这一领域投入更多资源。 

目前国内新能源的发展情况如何？

首先，由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 

发展新能源的意义是什么？

新能源和可再生能源是人类社会未来能源的基石，是化石能源的替代能源。新能源和可再生能源清洁干净、污染物排放很少，是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。新能源和可再生能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源。迄今，世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电，其中我国约占6000多万人。由于无电，这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方，缺乏常规能源资源，但自然能源资源丰富，人口稀少，并且用电负荷不大，因而发展新能源和可再生能源，是解决其供电问题的重要途径。

新能源的发展前景如何？

对于新能源的发展前景，新能源技术作为一种全新的能源利用方式，要想彻底取代传统的能源利用是不现实的，首先体现在人们对于此能源的重视度不够，认识不足，以生物质能源为例，作为传统的农业大镇，山东省青州市谭坊镇现有耕地面积15万亩，仅农业生产，每年都会产生约60万吨植物秸秆，经调查，50％的农民为图省事，会选择直接将秸秆燃烧，对于“变废为宝”的慨念相对陌生，根本没有意识到秸秆的能源高效利用效率，因此这是目前首先要解决的一个问题。