電動汽車助力我國能源安全與“碳達峰、碳中和”協(xié)同推進
中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 在全球資源與環(huán)境的制約下,能源形勢逐漸嚴峻,能源格局亟須變革,能源安全也深受波及。為了解決經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的能源與環(huán)境問題,近年來,我國多次制定國家性、區(qū)域性和部門性的能源戰(zhàn)略與環(huán)保戰(zhàn)略,如“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略與“碳達峰、碳中和”(以下簡稱“雙碳”)目標。然而,在能源安全與“雙碳”目標共同推進的過程中,快速減排策略也帶來了一定能源安全風險。黨的二十大報告進一步指出,立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達峰行動。這些重大戰(zhàn)略決策與部署都體現(xiàn)出我國在積極尋找于不同步調(diào)中保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標的最大同步。
汽車行業(yè)作為高污染、高耗能產(chǎn)業(yè),不斷壯大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模導致石油需求量與尾氣排放量迅速增加,成為限制能源安全和增大碳排放的主要因素之一。隨著電動汽車取代燃油汽車的變革大規(guī)模開展,在未來較長一段時間內(nèi),汽車行業(yè)必將經(jīng)歷巨大轉(zhuǎn)變,這對保障我國能源安全、降低碳排放量具有積極作用。電動汽車能夠推動能源多樣化發(fā)展,減少交通行業(yè)對傳統(tǒng)化石能源的依賴,降低國家能源風險;同時,電動汽車零排放特性有助于減少溫室氣體排放,助力實現(xiàn)“雙碳”目標。各國政府出臺的支持政策為電動汽車市場注入活力,全球范圍內(nèi)電動汽車銷售量呈指數(shù)增長趨勢。2022年,全球純電動汽車銷量達到780萬輛,同比增長68%;中國純電動汽車銷量536.5萬輛,同比增長81.6%,電動汽車的市場占有率持續(xù)增長。因此,關(guān)注電動汽車的發(fā)展歷程對保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展具有重要意義。
當前研究側(cè)重于描述能源安全保障工作與實現(xiàn)“雙碳”目標工作的現(xiàn)狀、發(fā)展方向和兩者之間的矛盾,缺少電動汽車等產(chǎn)品對兩者協(xié)同發(fā)展的影響機制與實證分析研究。本文在厘清我國能源安全與“雙碳”目標關(guān)系的基礎(chǔ)上,以電動汽車的高效能、零排放特征為核心,構(gòu)建雙三角理論,解析其對保障能源安全和實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展的影響機制。從穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性角度,分析電動汽車對能源安全與“雙碳”目標的推動作用,該推動作用涵蓋政策協(xié)同、技術(shù)協(xié)同和整合協(xié)同3方面。為持續(xù)放大這些推動作用,未來需構(gòu)建以政策網(wǎng)絡(luò)為保障、儲能技術(shù)為立足點的雙邊整合協(xié)調(diào)系統(tǒng),以提升電動汽車在助力保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標過程中的同步性、協(xié)調(diào)性,指引電動汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重心與方向。
能源安全與“雙碳”目標的關(guān)系
現(xiàn)階段我國能源安全保障工作已不再是簡單地保障能源供應(yīng)安全,同時還關(guān)注生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等問題。隨著新型能源安全觀深入人心,節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟、“雙碳”目標等可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略也逐漸被納入能源安全保障工作中。在保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同推進過程中,由于兩者的目標、定位等方面不盡相同,無法做到完全協(xié)同并進,因此,理順兩者之間復雜的關(guān)系顯得尤為重要。
能源安全是“雙碳”目標的重要基石
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發(fā)布的《全球升溫1.5℃特別報告》分析指出,全球到2050年左右將實現(xiàn)碳中和,實現(xiàn)綠色低碳已經(jīng)成為全球發(fā)展不可阻擋的趨勢和共識。碳排放主要來源于化石能源的燃燒,為達成“雙碳”目標,我國勢必要走由化石能源轉(zhuǎn)向可再生能源的能源轉(zhuǎn)型之路。我國資源稟賦決定了當前階段我國的能源供給與消費均以煤炭為主(表1),為了保證社會穩(wěn)定與國家長治久安,以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)暫時難以改變,“雙碳”目標也不是摒棄煤炭,而是不斷開創(chuàng)高效技術(shù),推動煤炭的高效、科學、綠色使用,鞏固煤炭的兜底地位。
為保障煤炭兜底、能源供應(yīng)安全,實現(xiàn)“雙碳”目標仍需以能源安全為基石,以妥善利用煤炭為主要途徑。煤炭清潔高效利用模式有2種:煤炭清潔化利用。煤炭高效清潔利用貫穿“雙碳”目標的整個實現(xiàn)途徑——碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán),涉及煤炭的安全、高效、綠色開采利用。預計到2050年,煤炭替代碳減排貢獻率占全球碳中和的47%,碳減排、碳封存和碳循環(huán)貢獻率分別占21%、15%和17%。煤炭替代化應(yīng)用。大力發(fā)展電動汽車等使用清潔能源的產(chǎn)品,降低化石能源使用比例,提高清潔能源使用比例。這充分表明綠色低碳與煤炭兜底并不相悖,能源安全保障工作同時也是推動“雙碳”目標穩(wěn)定前行的基石。
“雙碳”目標下保障能源安全工作面臨風險挑戰(zhàn)
保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標之間關(guān)系復雜,我國在實現(xiàn)“雙碳”目標道路上面臨起步晚、任務(wù)重、窗口期短等諸多問題,進一步加大了我國能源安全保障工作的預期目標與供給穩(wěn)定壓力。預期目標無法兼顧最優(yōu)。實現(xiàn)“雙碳”目標工作側(cè)重環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,而能源安全保障工作側(cè)重為國家穩(wěn)定提供能源供給支撐。在資源有限性條件的制約下,兩者很難同時達到最優(yōu)目標。能源供給的穩(wěn)定性。若要如期完成“雙碳”目標,需要立即改變以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)。然而,對煤炭的清潔與替代使用也需要大量資金、技術(shù)與時間才能完成,這些都會給能源供給穩(wěn)定性帶來威脅。
通過對現(xiàn)有資料的梳理歸納,本研究發(fā)現(xiàn)不同階段我國能源安全保障工作與“雙碳”目標實現(xiàn)路徑的側(cè)重點并不相同(表2),快速推動“雙碳”目標實現(xiàn)加劇了能源安全保障的風險挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)能源安全風險。政府強調(diào)減排政策,化石能源生產(chǎn)和投資需求受影響、被抑制,化石能源產(chǎn)品產(chǎn)能下降、價格激增,導致我國傳統(tǒng)能源供應(yīng)安全風險。電力系統(tǒng)安全風險。能源低碳轉(zhuǎn)型使能源安全保障工作的重心轉(zhuǎn)向電力系統(tǒng),以化石能源為底色的能源安全問題將演化為電力系統(tǒng)的安全保障問題。我國擁有全球60%—70%的光伏產(chǎn)業(yè)鏈資源發(fā)電系統(tǒng)和40%的風電產(chǎn)業(yè)鏈資源,但當前可再生能源在發(fā)電過程中自身的波動性與不可調(diào)度性等缺點未能合理解決,大規(guī)模應(yīng)用與并網(wǎng)增加了當前電力系統(tǒng)運行出現(xiàn)不穩(wěn)定性情況的幾率,提高了能源供應(yīng)安全風險。
傳統(tǒng)的燃油汽車依賴于石油資源,而石油資源的采集、運輸和使用會產(chǎn)生大量的碳排放和環(huán)境污染,因此燃油汽車難以同時兼顧保障能源安全和實現(xiàn)“雙碳”目標。為了解決這道難題,我國政府推動電動汽車代替燃油汽車的變革。一方面,電動汽車作為清潔產(chǎn)品,使用電能代替化石能源燃燒,因此具有較低的碳排放量。另一方面,電動汽車使用電池儲存能量,不需要燃料,減少對石油的依賴,從而提高能源供給的安全性。因此,電動汽車有望成為實現(xiàn)“雙碳”目標和保障能源安全的重要手段之一。
電動汽車助力保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展的理論機制
電動汽車的未來市場空間巨大,深入分析其對保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展的理論機制,對規(guī)劃電動汽車市場擴散重心、技術(shù)提升、降低風險具有重大意義。雙三角理論由“可持續(xù)發(fā)展三角”和“能源不可能三角”共同組成,分別從“能源—經(jīng)濟—環(huán)境”3個維度(以下簡稱“‘3E’系統(tǒng)”)和“能源價格—能源供應(yīng)—能源生態(tài)”3個維度(以下簡稱“能源子系統(tǒng)”)描述可持續(xù)發(fā)展。電動汽車對能源安全和“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展的影響貫穿“3E”系統(tǒng)與能源子系統(tǒng),涉及實現(xiàn)路徑、短期現(xiàn)狀與長期目標3個層次。基于此,本文構(gòu)建了“兩系統(tǒng)三層次”的理論機制分析框架(圖1)。
“3E”系統(tǒng)下:電動汽車的穩(wěn)定性推力
在社會與經(jīng)濟發(fā)展速率調(diào)整的過程中,能源系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的動態(tài)關(guān)聯(lián)變化被稱為“3E”系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。“可持續(xù)發(fā)展三角”理論認為在經(jīng)濟快速發(fā)展的當下,能源消耗與環(huán)境污染等問題的出現(xiàn)是不可避免的。為了緩解環(huán)境問題,政府應(yīng)推行“雙碳”政策,這類減排策略主要從能源領(lǐng)域切入,把握機遇轉(zhuǎn)型,也就是說,環(huán)境問題與能源問題往往息息相關(guān)。盡管如此,能源轉(zhuǎn)型也理應(yīng)以維護能源安全為主要前提。然而,“雙碳”目標的實現(xiàn)需要技術(shù)、資金與時間成本來高效清潔化利用煤炭,且基于能源安全保障考慮,短期內(nèi)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整難以完成,這些都使得能源供給與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到威脅。
“3E”系統(tǒng)下的電動汽車對保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展具有推力作用,其主要表現(xiàn)為電動汽車行業(yè)能跨越短期現(xiàn)狀和路徑層次的缺陷,維持能源供給與電力系統(tǒng)穩(wěn)定。就能源供給穩(wěn)定性而言,電動汽車使用電能替代燃料作為動力驅(qū)動,而電能由化石燃料、水電、風電、核電和太陽能發(fā)電等多種不同動力來源供應(yīng),保障了能源供應(yīng)的多元化,減少對單一能源的依賴,降低了能源系統(tǒng)的風險,提高了能源系統(tǒng)的可持續(xù)性和穩(wěn)定性。就電力系統(tǒng)穩(wěn)定性而言,實現(xiàn)“雙碳”目標要求社會整體廣泛使用清潔產(chǎn)品與清潔能源,進一步將能源消耗壓力聚焦到電力系統(tǒng)上。而電動汽車由于自身具備儲能裝置,因此其充電時間和充電方式也較為多樣化,充電樁等配套基礎(chǔ)設(shè)施可以在電網(wǎng)壓力大時提供儲能支持,為電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供保障。
能源子系統(tǒng)下:電動汽車的協(xié)調(diào)性推力
實現(xiàn)供應(yīng)安全、清潔低碳、價格可及的能源供應(yīng)是全球能源轉(zhuǎn)型的終極目標,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,三大目標的協(xié)調(diào)發(fā)展被業(yè)界稱為“能源不可能三角”難題,即能源子系統(tǒng)下的不可能三角矛盾。在能源價格低廉可及的前提下,能源供應(yīng)與能源生態(tài)無法同時達到最優(yōu),國家或政府必須對能源系統(tǒng)上述目標進行綜合平衡和協(xié)調(diào)。保障國家能源供應(yīng)穩(wěn)定是能源安全的主要目標,而維持能源生態(tài)穩(wěn)定也勢必需要推行“雙碳”政策。因此在技術(shù)與資源條件限制下,保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標也面臨同種不可能難題。
能源子系統(tǒng)下的電動汽車對能源安全與“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展的推力主要表現(xiàn)為長期來看兩者在預期目標上的同步調(diào)發(fā)展。電動汽車作為一種以清潔能源驅(qū)動的交通工具,可以減少傳統(tǒng)燃油汽車對化石燃料的依賴,從而降低我國能源對國際原油市場的依賴,保障能源安全。同時,電動汽車的推廣可以促進清潔能源的使用,電動汽車的電能來源可以是太陽能、風能等清潔能源,進一步促進了清潔能源的市場化、產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新,減少車輛行駛帶來的尾氣排放量,為實現(xiàn)“雙碳”目標提供了巨大潛力。
電動汽車是助力保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標協(xié)同發(fā)展的有效路徑
電動汽車是保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標的重要推手。基于上述電動汽車對兩者協(xié)同發(fā)展的理論機制分析可知,要明確電動汽車助力兩者協(xié)同發(fā)展的實現(xiàn)路徑,則需要準確判別分析電動汽車協(xié)同作用的落腳點,這些協(xié)同作用可歸結(jié)為政策協(xié)同、技術(shù)協(xié)同和整合協(xié)同3個方面。
政策協(xié)同
政策協(xié)同指的是電動汽車推廣下的政策靈活協(xié)同與政策宏觀調(diào)控協(xié)同。我國“雙碳”目標的推進工作會影響能源供應(yīng)安全的穩(wěn)定性,電動汽車的發(fā)展從源頭上為緩和兩者沖突提供了可能(圖2)。政策靈活協(xié)同。電動汽車的推廣可以直接減少不可再生能源損耗,為政策制定提供更廣闊的選擇空間。電動汽車使交通運輸動力從高污染的化石能源轉(zhuǎn)向以電能為主的清潔能源,進而降低石油等化石能源的消耗,延長能源儲量的可開采年限。在能源儲備充足、能源供應(yīng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,政府工作重心可以偏移至能源安全保障工作中的氣候變化或環(huán)境安全等其他領(lǐng)域,以此推動“雙碳”目標進程。政策宏觀調(diào)控協(xié)同。電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用可以間接影響能源價格,充分發(fā)揮政府宏觀調(diào)控作用。“雙碳”政策下,減排策略提高了化石能源成本,傳統(tǒng)能源生產(chǎn)和投資需求受到抑制,供給彈性降低,能源價格飆升,加劇了能源供應(yīng)風險。電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用降低了對傳統(tǒng)能源的需求,根據(jù)市場供求定理可知,需求變動導致均衡價格與數(shù)量同方向變化,市場均衡價格和均衡數(shù)量將下降,弱化了能源安全的風險。
在推廣電動汽車過程中,不同地方政府之間的政策協(xié)同一致性較低。各地政府制定和實施的電動汽車激勵政策標準不一,不同地區(qū)的電動汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模不同,可能造成市場失衡和資源浪費,導致協(xié)同發(fā)展的效果不理想。此外,不同政策之間的協(xié)同作用不強。在政策調(diào)整過程中,政府很難根據(jù)管轄區(qū)域的能源安全保障工作和實現(xiàn)“雙碳”目標工作之間的矛盾級別制定相適宜的政策,這也可能對電動汽車的推廣和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型產(chǎn)生不利影響。
技術(shù)協(xié)同
技術(shù)協(xié)同指的是電動汽車與電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同運行下的儲能技術(shù)升級、充放電技術(shù)優(yōu)化。電動汽車與電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同運行的“車輛到電網(wǎng)”(V2G)模式允許電動汽車將其電池存儲的電能釋放到電網(wǎng)中,以便于穩(wěn)定電力系統(tǒng)的供需平衡、響應(yīng)電力市場的需求變化。本文在按照電動汽車在V2G模式下參與電網(wǎng)服務(wù)的“成本—收益測算方法”,根據(jù)峰谷電價差構(gòu)建了峰谷電價差(Pgap)為0.3元、0.4元、0.5元、0.6元、0.7元和0.8元共6種情景分析V2G模式下的單車用電調(diào)節(jié)總收益與凈收益情況(表3)。結(jié)果表明,V2G模式下蓄能—儲能總收益與凈收益均隨著峰谷電價差增大而增大,即在峰谷電價差距較大的地區(qū)投入電動汽車往往能調(diào)節(jié)電網(wǎng)用電波峰波谷,且能帶來更高的收益。數(shù)據(jù)支撐下的實證表明引入V2G模式的電動汽車對于電網(wǎng)來說具有正效應(yīng)。
電動汽車與電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展主要依賴V2G模式下儲能技術(shù)與充放電技術(shù)的緊密聯(lián)合,已實現(xiàn)能量高效利用和電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度。實現(xiàn)能量的雙向流動。在電動汽車停車充電時,電池可以作為電網(wǎng)的儲能設(shè)備,將多余的電能儲存起來;而在電動汽車需要行駛時,電池可以作為移動式儲能設(shè)備,將儲存的電能釋放出來供電動汽車使用。儲能技術(shù)可以將電動汽車的電池作為移動式儲能設(shè)備,放置在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè),與電網(wǎng)系統(tǒng)進行互動,這種基于儲能技術(shù)的雙向能量流動可以實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展。優(yōu)化電網(wǎng)負荷管理。通過充放電技術(shù),可以實現(xiàn)電動汽車充電智能化控制,避免電動汽車集中充電對電網(wǎng)帶來的沖擊;同時,電網(wǎng)可以通過充放電技術(shù),對峰谷電量進行平衡,實現(xiàn)負荷的優(yōu)化調(diào)度。
整合協(xié)同
整合協(xié)同指的是電動汽車對能源安全與“雙碳”目標達成最優(yōu)的有效推力,具體表現(xiàn)為依托政策與技術(shù)推動的電動汽車節(jié)能減排雙效用協(xié)同發(fā)展。電動汽車兼具良好的節(jié)能和減排效益,有利于保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標的同步調(diào)發(fā)展。本文通過能源消耗與碳減排測算模型,并按照電動汽車(EV)與燃油汽車(FV)市場占有率比例構(gòu)建了道路上行駛的汽車中電動汽車與燃油汽車不同占比的情況,即電動汽車占比0%、20%、40%、60%、80%和100%對應(yīng)燃油汽車占比100%、80%、60%、40%、20%和0%共6種情景,分析了2015—2022年,電動汽車的能源消耗與碳排放情況(圖3)。結(jié)果表明隨著電動汽車市場占有率比例上升,道路汽車能源消耗與碳排放均有所下降,電動汽車節(jié)能減排雙效應(yīng)明顯。隨著電動汽車的技術(shù)升級,能源消耗在2018年達到高峰后漸趨下降;隨著時間推移,提高電動汽車市場占有率對減排的邊際效果逐漸減弱,但汽車碳排放總體上仍然呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。實證表明電動汽車兼具良好的節(jié)能和減排效益,隨著技術(shù)的不斷進步和政策的不斷優(yōu)化,電動汽車將會在未來成為推動能源可持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)環(huán)境的重要力量。
由于油耗與電耗單位指標不一致,故計算能源總消耗費用時,統(tǒng)一折合成費用度量;EV指電動汽車,當EV=0時表示道路上行駛的汽車中電動汽車占比為0%、燃油汽車占比為100%,其他同理
電動汽車可以依托政策與技術(shù)推動節(jié)能減排雙效用協(xié)同發(fā)展。政策層面。政府可以制定購車補貼、減免車輛購置稅、制定排放標準等政策,刺激市場需求和企業(yè)技術(shù)升級,擴大電動汽車市場占有率,提高電動汽車的能源利用效率和減排效益。技術(shù)層面。節(jié)能減排技術(shù)具有多階段、多樣性等特點,貫穿電動汽車的生產(chǎn)至回收階段。節(jié)能減排技術(shù)包括車身輕量化技術(shù)、高效驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)、智能充電和管理技術(shù)、能量回收技術(shù)等。例如,采用輕量化鋁合金車身和碳纖維增強材料可以降低車身自重,提高能源利用效率和行駛里程;采用永磁同步電機、變速器無級變速技術(shù)等可以提高電動汽車的動力性能。這些技術(shù)手段均可避免能源浪費、降低碳排放,為電動汽車節(jié)能減排雙效用協(xié)同發(fā)展提供支持。然而,電動汽車在推廣過程中也存在技術(shù)瓶頸難以突破、安全事故頻發(fā)、配套設(shè)施不足等問題,這影響了電動汽車的發(fā)展,為保障能源安全與實現(xiàn)“雙碳”目標工作的協(xié)同發(fā)展帶來了一定的阻礙,還需要進一步研究和解決。
政策建議
當前,我國政府應(yīng)建立以政策網(wǎng)絡(luò)為保障儲能技術(shù)為立足點的雙邊整合協(xié)調(diào)系統(tǒng),以緩和能源安全保障工作與實現(xiàn)“雙碳”目標工作之間的潛在矛盾。基于此,提出以下3點建議。
充分發(fā)揮電動汽車產(chǎn)業(yè)在構(gòu)建兼容性政策網(wǎng)絡(luò)中的保障作用
電動汽車規(guī)模化發(fā)展對能源安全政策和“雙碳”政策間的沖突有緩和作用,但從政策制定源頭解決兩者間的矛盾則更為重要。
預防政策沖突。應(yīng)有針對性地制定以電動汽車行業(yè)發(fā)展為抓手的政策,分時、分段優(yōu)化政策目標,融合能源與環(huán)境政策沖突點,充實頂層規(guī)劃的政策儲備工具箱。
構(gòu)建層級網(wǎng)絡(luò)。以電動汽車產(chǎn)業(yè)為橋梁,優(yōu)先制定能源安全與“雙碳”目標兼容發(fā)展的政策,如加快電動汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、電氣化、儲能化進程等。通過健全電動汽車產(chǎn)業(yè)內(nèi)自上而下的政策體系,從供應(yīng)端、技術(shù)段、回收端共同建立政策網(wǎng)絡(luò)機制,從政府側(cè)、企業(yè)側(cè)等外部協(xié)同發(fā)展構(gòu)建政策網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),擴大政策可選擇空間。
地方因地制宜。地方政府應(yīng)當針對當?shù)丨h(huán)境與能源系統(tǒng)的實際情況,把發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)作為政策工具之一,在目標制定、政策執(zhí)行和施行反饋中吸取經(jīng)驗、因地制宜、動態(tài)調(diào)整政策方向。
通過技術(shù)手段強化電動汽車在當前階段的儲能作用
電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高是能源安全保障工作和實現(xiàn)“雙碳”目標工作的共同痛點,但負載V2G模式的電動汽車作為儲能的重要工具引起了政府的高度重視,因此需從電動汽車設(shè)計至回收各階段綜合策劃以降低電動汽車儲能裝置成本、提高儲能能力與水平,擴大電動汽車儲能布局面。
電動汽車設(shè)計階段。通過完善電池、電機、控制系統(tǒng)等部件,設(shè)計不同的高效儲能系統(tǒng),以實際應(yīng)用場景訴求為參考標準,針對具體場景、電池充放電能力、儲能機的最大功率、負載的用電時段等因素詳細分析、設(shè)計、挑選合適的儲能系統(tǒng),提高電動汽車儲能能力。
電動汽車生產(chǎn)階段。重點利用輕量化技術(shù)制造電動汽車車身部件,選擇不同方式產(chǎn)生的能源裝備電動汽車的儲能系統(tǒng),縮減裝備各環(huán)節(jié)的割裂式管理,通過協(xié)同優(yōu)化整合降低儲能系統(tǒng)裝備成本,避免能源浪費。
電動汽車使用階段。采用高效電機、變速器、電子控制系統(tǒng)等高效驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù),提高能源利用效率,將剩余的能源存儲起來以保證后續(xù)行駛時能源自給自足,同時可以使用先進的電池管理系統(tǒng),監(jiān)測電池的狀態(tài)和性能,減少電池的壽命損失,提高儲能效果。
電動汽車回收階段。運用環(huán)保的回收技術(shù)系統(tǒng)化、梯次化地利用退役動力電池,提高電池全生命周期的利用價值,降低儲能裝置成本,為下一階段儲能技術(shù)的升級節(jié)余資本。
聯(lián)合政策—技術(shù)建立雙邊整合協(xié)調(diào)系統(tǒng)
電動汽車節(jié)能減排的雙效益效果使其成為能源安全保障工作與實現(xiàn)“雙碳”目標工作間協(xié)同發(fā)展的重要推力之一,政策與技術(shù)是其最主要的途徑,構(gòu)建政策—技術(shù)雙邊整合協(xié)同體系有利于并行推進能源系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的保障工作。
政策聯(lián)合。與各國政府聯(lián)合制定統(tǒng)一減排目標、統(tǒng)一充電標準的車輛等,從而促進國際市場互通,擴大電動汽車市場規(guī)模。
技術(shù)聯(lián)合。企業(yè)和科研機構(gòu)聯(lián)合開展電動汽車技術(shù)研發(fā)工作,共同解決電動汽車的技術(shù)難題,尤其是電池技術(shù)、充電技術(shù)、智能交通系統(tǒng)等與節(jié)能減排息息相關(guān)的技術(shù),從而提高電動汽車的節(jié)能效用和競爭力。
資源共享。建議各級政府共享電動汽車相關(guān)資源和人才交流庫,鼓勵企業(yè)公開電池材料、電動汽車零部件、充電設(shè)施等制造細節(jié)與方法,降低電動汽車的制造成本;互派專家和工程師進行技術(shù)交流和培訓,從而促進電動汽車技術(shù)的共同進步,以期在合作中共同解決安全隱患問題,共建共用配套設(shè)施。
(作者:郭劍鋒、張雪美,中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 中國科學院大學公共政策與管理學院;曹琪,中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 南京理工大學經(jīng)濟管理學院;顧復,浙江大學。《中國科學院院刊》供稿)