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合成燃料脫碳,代價有多大?

2023-06-23 19:52:22來源:中國汽車報網(wǎng)


(資料圖片)

就在今年3月底,繼歐盟委員會、歐洲議會后,歐盟理事會終于批準了歐盟“禁燃”法令,規(guī)定從2035年起,原則上禁止銷售非零排放的新乘用車和貨車。不過,在德國、意大利等國的強烈要求下,歐盟方面最終做出妥協(xié),使用“二氧化碳中性燃料”的汽車可以得到豁免,2035年之后也能繼續(xù)銷售?! W盟的松口,為合成燃料提供了發(fā)展空間,越來越多的整車企業(yè)和零部件廠商都開始研發(fā)合成燃料。除了忠實擁躉保時捷、法拉利等跑車制造商外,雷諾、Stellantis、現(xiàn)代、豐田等車企也躍躍欲試,試圖在推進電動化轉型的同時,為內燃機汽車尋找一條脫碳之路。不過,合成燃料的高成本是擺在行業(yè)面前公認的難題,政策、標準、實際應用、可持續(xù)性發(fā)展等方面也有諸多問題需要解決。從政策放開到大批量上車,合成燃料或許還有很長一段路要走?! ?strong>為內燃機汽車“續(xù)命”對于碳中性燃料,保時捷、法拉利等豪華品牌汽車制造商提出的解決方案就是合成燃料(e-Fuel)。簡單來說,合成燃料是將水電解生成的氫氣和二氧化碳通過催化反應進而合成的一種液體碳氫鏈燃料,也被稱為電子燃料。保時捷等車企認為,如果以可再生能源產生的綠色電力來電解水制氫,進而生產出合成燃料,那么其燃燒時產生的二氧化碳在合成燃料制造的過程中被抵消,滿足全生命周期內的碳中和要求。  前不久,法拉利首席執(zhí)行官貝內德托·維格納在一次行業(yè)會議上表示,內燃機仍有生存空間,合成燃料為2035年后繼續(xù)出售燃油車提供了可能性,法拉利將繼續(xù)其在內燃機、混動及純電動領域的投入。他說,法拉利將繼續(xù)生產以合成燃料為動力的內燃機汽車,這與其到2030年實現(xiàn)碳中和的目標并不沖突。  當然,如果采用煤炭制氫,得到的合成燃料就不是碳中性燃料。這也是保時捷在智利的蓬塔阿雷納斯大舉投資建設合成燃料工廠的重要原因,該地風能資源充沛,可利用風電進行電解水制氫,并最終得到綠色合成燃料。該工廠已于去年底正式啟用,試運行階段預計每年生產13萬升合成燃料;到2026年,預計將有5500萬升燃料在該工廠生產;2027年產量將擴大10倍。除了保時捷外,西門子能源、智利高度創(chuàng)新燃料項目公司(HIF)、意大利國家電力公司、??松梨凇⒅抢麌沂凸镜纫矃⑴c了該項目。  也就是說,通過使用合成燃料,至少可以在中短期內讓保時捷911六缸、法拉利V12等標志性發(fā)動機繼續(xù)“生存”。近年來,保時捷一直在大力推廣合成燃料。保時捷首席執(zhí)行官,同時也是大眾集團首席執(zhí)行官奧博穆去年就曾明確表示,保時捷將致力于“雙e”戰(zhàn)略,即電動化(e-Mobility)與合成燃料(e-Fuel)。奧博穆還表示,發(fā)展合成燃料與電動化轉型之間并不沖突。在今年3月的集團年度業(yè)績會上,奧博穆繼續(xù)表態(tài)支持合成燃料,并稱:“我不知道還有什么其他方式能讓內燃機汽車脫碳。”  多家跨國車企躍躍欲試除了保時捷、法拉利等豪華汽車品牌之外,還有不少車企及能源公司也在研發(fā)合成燃料。去年3月底,現(xiàn)代汽車與石油巨頭沙特阿美官宣合作,共同研究可用于混合動力發(fā)動機的合成燃料。沙特阿美去年還啟動了一項15億美元(目前1美元約合人民幣7.12元)的基金,以支持多樣化的能源轉型,初期重點放在碳捕獲和儲存、溫室氣體排放以及氫、氨和合成燃料等領域?! ≡跉W盟明確為合成燃料提供豁免后,雷諾集團首席執(zhí)行官盧卡·德·梅奧表示:“這是一個好消息,不管是對于法拉利和保時捷來說,還是對于其他汽車品牌而言?!钡隆っ穵W指出,雷諾集團旗下達契亞品牌將尋求“盡可能晚”地轉向電動化,他也認同,合成燃料可能是達契亞低價內燃機車實現(xiàn)脫碳的一種方式。  當前,雷諾正在與吉利、沙特阿美合作,共同開發(fā)合成燃料技術。就在今年3月初,沙特阿美簽署了一份意向書,成為吉利和雷諾合資的新動力總成公司潛在少數(shù)股東。對此,雷諾方面表示:“沙特阿美的加入,有助于新公司在合成燃料和氫動力技術領域實現(xiàn)突破性創(chuàng)新。”吉利控股集團首席執(zhí)行官李東輝也稱:“沙特阿美的投資意向代表了全球行業(yè)領導者對新公司未來業(yè)務前景的認可,充分展現(xiàn)了他們對新公司開拓低碳和零碳燃料愿景的信心?!薄 tellantis也有意嘗試。今年4月,Stellantis首席執(zhí)行官唐唯實表示:“我們將通過測試碳中性燃料來實現(xiàn)脫碳,以應對全球變暖。”據(jù)了解,該公司將在其2014年至2029年期間生產的28款汽油和柴油發(fā)動機上,對合成燃料展開全面測試,以評估排放、功率、可靠性、耐久性等?! ●R自達歐洲分公司也提出,合成燃料對于減少內燃機車的碳排放不可或缺,應當為其提供經濟和政策支持。同時,電動化和內燃機技術并存,也有助于豐富消費者的購車選擇。為此,馬自達將把電動化和低碳內燃機技術結合起來,應對環(huán)保法規(guī)?! ∧壳?,合成燃料尚未大規(guī)模應用于量產車,但保時捷、豐田、日產、斯巴魯?shù)纫呀浽谫愜囶I域進行了嘗試。例如,豐田GR Supra GT4賽車采用合成燃料,參加了2022年紐博格林耐力賽;保時捷智利工廠生產的合成燃料,當前主要用于保時捷美孚1號超級杯和世界各地的其他重要項目,如保時捷體驗中心?! ?strong>成本是推廣最大“攔路虎”不少批評人士指出,合成燃料可能會分散汽車行業(yè)對于電動化的注意力,為電動化轉型增添了不確定性,且合成燃料本身成本高昂。同樣是減少溫室氣體排放,電動化的投資回報率要高得多。而且,合成燃料的生產會消耗大量綠色的風能和太陽能,這些綠色能源本可以用在其他更加亟需的領域。此外,使用合成燃料的內燃機汽車仍然會產生氮氧化物、一氧化碳等污染物,凈化裝置必不可少?! 「信u者指出,合成燃料的生產成本很高,且屬于能源密集型。在內燃機汽車中使用合成燃料,所需的可再生電力大約是純電動汽車的5倍。不過,合成燃料的支持者卻認為,合成燃料并不是電動化的“敵人”,它能夠以真正可持續(xù)的方式生產。雖然目前合成燃料成本高企,尚無法廣泛使用,但隨著市場規(guī)模擴大和可再生能源發(fā)展,成本有望大幅下降?! 〉拇_,在合成燃料普及的道路上,成本可能是最大的“攔路虎”。日本經濟產業(yè)省此前曾估算,在日本國內生產1公升合成燃料的成本約為700日元(目前1日元約合人民幣0.05元),是目前日本汽油零售價格的4倍多。而且,合成燃料的能量轉換效率相對較低。據(jù)日媒報道,如果同等數(shù)量的可再生能源發(fā)電供純電動汽車行駛,其續(xù)駛里程將比使用合成燃料的內燃機車多出5倍?! ∮骱泊髮W教授、伯明翰先進汽車研究和教育中心主任徐宏明在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,合成燃料“看起來很美”,但實際上推廣并不容易,其生產成本較高,僅以捕捉二氧化碳為例,無論是捕捉空氣中的二氧化碳,還是捕捉廢氣中的二氧化碳,成本都比較高且能耗大。另外,目前不少企業(yè)采用的是煤炭制氫,并不環(huán)保。再加上,合成燃料并不能直接用于現(xiàn)有發(fā)動機,需要對發(fā)動機進行改造?! ∮醒芯勘砻?,在理想情況下,到2030年合成燃料的生產成本仍將比普通柴油高出2~3倍。不過,徐宏明指出,在未來很長一段時間內,內燃機還是會繼續(xù)存在,也有必要存在,應該客觀看待電動汽車和內燃機,它們都有各自的優(yōu)點和缺點,不能“一刀切”。他希望合成燃料技術能夠取得進一步突破,帶動成本下降。至于未來合成燃料在市場上的比重,還要看其他零碳技術的發(fā)展情況。

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