2020年9月,我國在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上提出,中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。
中國是全球最大的發展中國家,也是最大的制造業國家,中國承諾用30年的時間實現歐美發達國家60年完成的碳中和目標,對我國各行各業轉型升級既是巨大挑戰,同時也是創新發展機遇。
汽車業已成為我國穩定和促進經濟發展、推動科技融合創新的最重要方向之一,但石油對外依存度高、碳排放量大是行業兩大痛點,這將威脅國家能源安全,道路交通行業碳中和任務復雜艱巨。
基于我國煤炭資源稟賦,利用煤制醇逐步實現對石油的替代,而后分步切換為綠電制取綠醇,實現對煤制醇的替代,這條發展路徑不僅可降低石油對外依存度,還有助于推動道路交通領域碳中和目標的達成。
減碳,是一項系統性、復雜性的工作。既需要政策、技術、資本的橫向聯動,也需要產業上游、中游、下游的縱向協同,還需要生產、作業、生活方式的積極配合,社會的方方面面需要形成多維立體的協調機制,才能在穩步推進經濟發展的同時實現目標。我們應清楚地認識到,我國人均GDP水平依然偏低,能源效率相比發達國家仍然偏低,這些因素使得我國減碳工作面臨長期而艱巨的挑戰。
由于石油對外依賴程度高,我國能源安全仍面臨挑戰。近5年來,我國石油對外依存度維持高位。考慮到國際局勢復雜多變,我國石油能源供給具有不確定性,無法確保對石油能源的自主可控。
汽車既是石油消耗主體,也是重要碳排放源。
截至2024年底,我國汽車保有量3.53億輛,其中新能源汽車保有量3140萬輛,傳統汽車保有量仍占汽車保有總量的91%。預計未來15年內,傳統汽車仍是我國汽車主要保有產品類型。此外,新能源汽車中插電式混合動力(含增程式)汽車仍將占有35%至45%的市場份額。同時,我國北方地區、中長途貨運車輛、非道路車輛等應用場景,都決定了在未來相當長時間里,內燃機動力源的不可或缺性。
2024年,我國石油消費總量達7.5億噸,其中交通燃料總消費量4.05億噸,占比53.6%。以車用為主的汽柴油消費量達3.5億噸(平均每輛汽車年消耗汽柴油約1噸),占交通燃料總消費量的86%。交通運輸行業是我國第三大碳排放源,僅次于能源和工業部門,汽車碳排放占交通行業碳排放比例超過85%。全社會碳排放總量中約7.5%是汽車行業產生的,特別是汽車使用階段,其碳排放量約7.2億噸。因此,傳統汽車以及插電式混合動力汽車的大規模保有量,在使用階段燃燒的汽柴油,成為我國重要的碳排放來源之一。
基于我國“富煤”能源結構優勢,制取甲醇用于汽車,可逐步降低石油對外依賴程度。
我國已探明石油資源儲量僅38.5億噸,只占全球儲量的1.6%,排世界第13位。相比之下,我國已探明煤炭資源儲量為2185億噸,占全球已探明儲量的13.3%,全球排名第4位。從質量上看,我國煤炭總質量是石油總質量的56倍,從能量上看,我國煤炭總能量是石油總能量的38倍。2024年,我國甲醇產能達到10977.6萬噸,其中煤制甲醇產能8597萬噸,占總產能的78.3%。從產量上看,煤制甲醇產量為7701萬噸,占總產量的83.9%。
基于我國煤炭資源優勢、煤制甲醇成熟的產業鏈,同時,甲醇汽車經過多年的研發創新與示范運行,其技術可靠性、應用經濟性、排放友好性已基本得到驗證,可利用煤規模化制取甲醇用于汽車,降低我國石油對外依存度。若實現1億輛汽車使用甲醇燃料,則可降低石油進口量約1億噸,約占汽車汽柴油消費量的28%,可大幅提升我國能源自主可控安全水平。
從煤制取甲醇逐步切換到綠電制取甲醇,可實現從能源生產到應用的綠色閉環。
甲醇制取以煤為主,但汽車全生命周期二氧化碳排放量仍低于汽柴油。根據國際能源署(IEA)生命周期評估模型,汽車使用柴油全生命周期碳排放值為94克每兆焦,使用煤制甲醇為68克每兆焦,相比使用汽柴油降低28%;若使用煤制甲醇和碳捕集、利用與封存技術(CCUS),則該碳排放值從68降低至35,相比使用汽柴油降低63%。
近年來,在綠色可再生能源快速發展下,氫醇氨一體化項目加快落地。若使用綠電制取綠醇,汽車全生命周期碳排放值將降低至10克每兆焦以下,相比使用汽柴油降低超過90%。根據行業預測,2030年,我國綠醇產量有望達到千萬噸級別,可支撐約千萬輛汽車使用,逐步推動從煤制甲醇切換到綠色電力制甲醇,實現燃料從生產到應用的綠色閉環,促進道路交通領域碳中和目標實現。