汽車是能耗和排放的最大行業之一。要實現“雙碳”目標,汽車節能減排效果的提升十分關鍵。輕量化是目前汽車領域節能減排最現實和最有效的途徑。研究表明,汽車單車重量每減輕10%,可降低燃油消耗6%—8%,排放量下降3—5%。如果在汽車等交通領域能大規模應用先進鋁合金、鎂合金、復合材料等新型材料,將為我國每年節約至少2000多億元的能耗,也將帶動我國材料行業占據世界先進輕量化材料的制高點并產生顯著經濟效益。
但目前我國汽車輕量化水平和發達國家相比差距仍然極大,汽車輕量化材料的單車應用量明顯較小。對標國外先進產品,我國電動乘用車普遍偏重10%—30%,電動商用車普遍偏重10%—15%,這對新能源汽車續航里程的增加和節能減排的預期也形成嚴重制約。
我國《節能與新能源汽車技術路線圖》對汽車輕量化制定了明確的路線圖,其中,新能源汽車的“減負”任務最重:2025年整車質量比2015年減重20%,2030年減重35%。但按照目前的技術進度和政府政策,這一目標很難實現。
“必須從加快技術創新和完善政府政策兩方面加大對汽車輕量化的支持和改革力度,才能更快提升我國汽車輕量化水平,更好地促進汽車行業的節能減排。”全國人大代表、中國工程院院士、重慶市科協主席潘復生表示。今年全國兩會期間,他也提出了多項關于加快我國汽車輕量化步伐的建議。
潘復生分析,平臺短缺是我國汽車輕量化水平低下的重要原因之一。在輕量化材料領域,我國是世界鋁合金生產大國,鋁合金生產量世界第一;我國也是鎂合金生產大國和技術大國,資源量、產量和出口量均居世界第一;我國在超高強汽車用鋼、汽車用復合材料等方面也有很好的生產與技術基礎。但前端優勢并沒有轉化為輕量化材料在汽車領域應用量的大幅度增加,重要原因之一是缺乏關鍵輕量化材料綜合開發平臺、缺乏材料開發—產品制造—汽車設計和應用的一體化平臺,輕量化材料的減重優勢和潛力沒有充分體現,無法整合上下游技術力量把我國的生產優勢轉化為應用優勢。
政策支持缺位是影響我國汽車輕量化水平的另一個重要原因。目前我國出臺的汽車扶持政策大多是新能源汽車,其方向是對的,國家有關部門也做了大量工作,成效顯著。但問題依然存在。一是我國電力來源主要是火電,因此所謂的新能源汽車大多不是真正的新能源汽車。二是新能源汽車是否節能減排從全生命周期進行科學研究還不夠完善,由于電池應用后汽車大幅度增加重量及采用的主要是火電等原因,電動汽車是否真正節能減排至今尚無令人信服的結論。若干專家對能耗和排放量做環境影響特征量化處理結果表明,電動汽車在對人體毒性潛勢、酸化潛勢、氣溶膠潛力和光化學污染上都高于傳統汽車,在中國沒有改善當前電力結構和發展清潔電能的背景下,電動汽車的推廣使用并沒有真正達到人們所預期的節能減排效益。三是按照續航里程、價格等指標進行補貼,對電池安全性保障和輕量化應用水平提升根本無法體現,因為現有電池能量密度越高,在技術沒有真正突破前安全隱患就越大;而輕量化提高節能減排效果主要體現在社會,但大量應用輕量化材料后企業利潤可能會降低或利潤變化不大,現有政策無法體現對輕量化支持的針對性,企業積極性很難發揮。
對此,潘復生建議,加快推進國家輕金屬技術創新中心建設,加大力度支持車用新型輕量化材料的開發應用。輕金屬以鋁合金、鎂合金、鈦合金等為主,是汽車輕量化中最主要的輕量化材料,我國在鋁合金領域有產業優勢、在鎂合金和鈦合金領域有資源優勢和較好的技術優勢,整合輕金屬研究、生產和應用領域優勢單位組建國家技術創新中心,有利于發揮我國制度優勢集中力量突破關鍵技術、有利于材料研發、產品制造和汽車設計應用的一體化,可以大幅度提升輕量化材料的研發速度和研發針對性,有利于更好發揮輕量化材料在汽車節能減排中的作用。
對汽車輕量化和新能源汽車電池應用對應的節能減排效果開展全生命周期的比較評價。在我國火電為主的格局短期無法快速改變的情況下,汽車輕量化帶來的效果是十分明顯的,即使能源結構未來發生改變的情況下,輕量化對新能源汽車的健康發展和競爭力提升也極為關鍵。過于強調城市污染和排放的降低,不利于新能源汽車的健康發展,更不利于碳排放的總體控制。科學完整的比較評價有利于完善政策和產業導向。
制定和出臺支持汽車輕量化的國家專項政策。把整車的能耗、能源類型、汽車生產與應用的全過程排放有機結合起來制定財政支持政策,并且把新能源應用、清潔能源應用和傳統能源應用區別對待,把部分社會效益轉化為對輕量化企業的支持,只有這樣才能發揮汽車企業提升輕量化水平的積極性,也只有這樣才能更好推動新能源汽車的健康發展。
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