赛迪译丛：《开拓进取：零碳汽车的材料脱碳之路》_28页_2mb

零碳汽车材料脱碳之路总结

核心内容

世界经济论坛发布的《开拓进取：零碳汽车的材料脱碳之路》报告指出，电池电动汽车（BEV）并不能解决汽车行业脱碳的所有问题，材料脱碳将成为实现零碳汽车的关键方向。为此，论坛发起了“循环汽车倡议”，提出了材料脱碳的多种实施路径，明确了行业战略、合作领域、联合体组织及试点项目，旨在推动全球交通业的可持续发展。

主要观点

• 循环汽车是一种在制造、使用和报废阶段均实现零排放和零污染的概念汽车。
• 汽车行业的脱碳重点将逐渐从动力总成电气化转向材料脱碳。
• 材料排放占汽车终生排放的 60-80%，其中钢材和电池是主要排放源。
• 材料脱碳可以通过减少需求、循环回收和材料脱碳三种路径实现。
• 实现材料脱碳需要长期战略、技术创新和跨行业合作。

关键信息

材料脱碳的重要性

• 内燃机汽车的终生排放中，**65-80%**来自燃油，**18-22%**来自材料。
• 纯电动汽车的材料排放占7,400公斤/辆，远高于内燃机汽车的3,000公斤/辆。
• 到2040年，材料排放将占汽车终生排放的60%以上，表明材料脱碳将成为关键。

材料脱碳的技术路径

钢材脱碳路径

1. 传统低碳制钢法（CCS）：

   • 采用粉煤喷射（PCI）、碳捕捉与碳存储（CCS）、提高废料回收率、使用生物原料。
   • 潜在减排密度可达 -0.5吨二氧化碳/吨钢，但受限于捕捉率、成本和环境风险。

2. 电弧炉氢基直接还原铁法（DRI-EAF）：

   • 通过提高废料使用率和氢基还原技术，可将排放降至 0.1吨二氧化碳/吨钢。
   • 平均成本为 420-450美元/吨钢，比传统制钢法更经济。

电池脱碳路径

• 使用低碳供电：将电池生产从高排放地区转移到低碳电网，预计可减排 1.5-1.8吨/辆。
• 将高排放生产流程转为低碳模式：如使用可再生能源、提高生产效率等。

减排成本曲线模型

• 模型显示，电池电动车材料减排潜力更大，在不增加成本的情况下可实现 97% 的减排。
• 钢材脱碳在 75-90美元/吨二氧化碳 的成本区间内减排效果最显著。
• 电价上涨对三种方案影响不大，但氢气价格波动可能显著影响钢材脱碳成本。

行业战略与合作模式

• 推行“引领-分享-跟进”战略，推动材料脱碳。

  • 引领：在具有战略优势的领域发挥领导作用。
  • 分享：在需要规模效益的领域开展合作。
  • 跟进：关注其他行业脱碳进展，适时引入新技术。

• 五大关键合作领域包括：

  • 车辆设计
  • 循环回收
  • 融资
  • 透明度
  • 能力建设

联合体组织与试点项目

• 世界经济论坛和循环汽车倡议正在筹建“汽车循环委员会（ACB）”，推动材料脱碳和循环利用。
• ACB将推动行业合作，制定统一标准，支持知识分享和项目实施。
• 潜在试点项目包括：
  • 标准化设计：便于拆卸和回收的车辆设计。
  • 制定有利于回收的材料规格：减少降级回收。
  • 优化融资机制：支持大规模脱碳项目。
  • 提升透明度与可追踪性：通过工具追踪材料排放。
  • 加强能力建设：通过教育和认证提升行业脱碳能力。

结论

实现零碳汽车必须从材料脱碳入手，重点在钢材和电池领域推动技术革新和产业链协同。通过长期战略、技术创新和行业合作，特别是借助“引领-分享-跟进”模式和“汽车循环委员会”等组织平台，汽车行业有望在未来十年内构建更清洁、高效的运输体系，助力全球实现碳中和目标。