《一、前言 》

一、前言

能源安全与温室气体排放逐渐成为全人类面临 的共同问题,发展低碳经济已经是世界各国未来发 展的必然选择。2015 年《巴黎协定》中各国已经达 成协议——较工业化前水平,将全球平均升温控制2℃以内 [1]。同时,世界格局愈发复杂,发展中 国家和发达国家关于责任和义务分担的矛盾日益突 出,进一步加大了全球低碳化发展的难度。低碳化 已经逐渐由环境问题转变为经济问题和政治问题, 相关经济效益和政治博弈日益凸显。尤其是对于中 国而言,一方面,作为发展中国家,面临着经济发 展带来的能源需求的增加,不可能选择通过牺牲经 济来实现节能低碳的目标;另一方面,作为世界大 国,又必须要承担起相应的减排责任。面对如此压 力,中国政府选择了积极应对:2009 年,哥本哈 根会议中,中国承诺到 2020 年单位国内生产总值 CO2 排放比 2005 年下降 40 % ~ 45 %;2014 年,中 美气候变化联合声明中,中国承诺 2030 年左右将 实现 CO2 排放达峰,非化石能源占一次能源消费比 重提高到 20 % 左右;2015 年,在《巴黎协定》中, 中国承诺到 2030 年单位国内生产总值 CO2 排放比 2005 年下降 60 % ~ 65 % [1 ~ 3]。尤其在 2017 年美 国宣布退出《巴黎协定》后,中国充分体现出大国 应有的责任感,做出表率,积极推动产业和经济的 低碳化发展 [4]

汽车产业作为国民经济中的支柱产业,与国 家整体产业低碳化的发展息息相关,随着国民经济 的发展和居民生活水平的提高,交通出行量的增长 将是未来发展的必然趋势,更多的出行需求带来了 汽车市场的扩张。2016 年,中国石油对外依存度 已经超过了 65 %,道路车辆占据了全国 90 % 的汽 油消耗量和 45 % 的柴油消耗量,不仅严重威胁了 国家能源安全,也对中国低碳发展造成了一定的困 扰 [5 ~ 6]。因此,为了满足我国整体低碳化发展的 需求,汽车产业低碳化发展是国家和产业的必然选 择。控制汽车产业的能源消耗总量,转变能源消费 结构,推动新能源和可再生能源的发展等都将是降 低碳排放的重要手段和措施 [7]

汽车强国必然是低碳强国,低碳是强国的核心 诉求及重要手段,低碳是全面性、综合性、系统性 的指标,在很大程度上涵盖了汽车强国建设的诸多 方面和各个环节。同时,汽车产业是一项复杂的系 统工程,多种因素间相互关联、影响和制约。很多 问题不是仅依靠汽车产业发展就能解决的,需要制 造产业、能源产业等产业共同的努力才能实现突破, 汽车产业也不应该承担所有的低碳减排责任。因此, 需要建立完整的评价指标体系,对影响汽车产业诸 多纷繁因素进行梳理提炼,形成影响汽车产业低碳 化的若干核心要素,明确汽车产业在低碳化发展过 程中需要承担的责任,对未来我国汽车产业的建设 提供参考和指引。

基于以上分析,本文采用层次分析法,力求分 析汽车产业低碳化发展的影响因素,剖析并挖掘重 要影响指标,并进行国际化对比,寻找我国与其他 汽车强国在低碳化发展方面存在的差距,借鉴其发 展经验,为我国未来汽车产业低碳化发展提供参考。

《二、评价指标体系 》

二、评价指标体系

正是基于汽车产业低碳化评价的重要意义,综 合多方专家意见和文献调研情况,提出了较为合理 的汽车产业低碳化评价指标体系,该指标可以对国 家汽车产业的发展水平进行综合评价和量化比较。 该体系共包含产业、产品、能源、基础设施、出行、 政策和文化 7 个一级指标,32 个二级指标和 37 个 三级指标,定量指标与定性指标相结合,以明确汽 车产业低碳化的关键要素、重要作用及我国的差距 所在。以下重点对该指标体系进行说明。

汽车低碳化评价指标体系的建立基于以下 3 条 基本原则 [8]

(1)代表性。汽车产业产业链长、涉及领域广, 评价指标必须能够覆盖汽车产业及其相关的各个领 域,充分代表汽车产业低碳化所需的各类关键要素, 尽可能覆盖全面。

(2)独立性。影响汽车产业低碳化的要素繁多, 很多要素间又相互关联,较为相似的要素不宜列为 不同的评价指标。因此,所选取的指标必须能够代 表某一方向或领域,指标间不能相互替代,并尽可 能减少指标的数量来描述一个国家汽车产业低碳化 的发展程度。

(3)指导性。建立汽车产业低碳化评价指标的 目的是要将影响汽车产业低碳化发展的相互关联的 各种因素以及它们之间的关系梳理清楚。希望通过 借鉴国外汽车产业低碳化的发展经验,找出中国汽 车产业低碳化发展的差距和症结所在,从而为中国 汽车产业低碳化发展寻求未来发展方向和路径。

在一级指标中,主要分成了产业低碳化、产品 低碳化 、能源低碳化、基础设施低碳化、出行低碳 化、政策环境低碳化和文化低碳化 7 个方面。表 1对汽车产业低碳化评价指标体系的 7 个一级指标进 行了展开说明。

《表 1》

表 1 汽车产业低碳化评价指标体系

 

应当指出,这 7 个一级指标之间相互关联、相 互影响、相互制约,存在相互交织的复杂逻辑关系, 既有短期因素,影响当前汽车市场、汽车产业低碳 化发展情况,也有长期因素,影响未来低碳化发展 趋势;既有需要国家解决的问题,又有需要企业努 力克服的困难,同时需要消费者改变消费与出行意 识,推动汽车市场的良性发展来实现目标,更有需 要多方共同面对的挑战。如图 1 所示,产业低碳化 是其他各项低碳化的基础,产品低碳化、能源低碳 化、基础设施低碳化和出行低碳化是各环节低碳化 的具体表现,而政策环境低碳化和文化低碳化又决 定了整个社会低碳化的发展趋势和氛围。举例说明, 节能与新能源汽车的发展,一方面需要国家政策积 极引导,对油耗标准、新能源汽车占比提出强制性 要求,进行有效监管;另一方面,需要汽车企业积 极推动节能与新能源汽车技术的发展,以满足政府 法规,同时优化市场产品结构,为消费者提供更加 优良的选择 [9]。电动汽车的发展也对电力清洁化 提出了新的要求,同时电池的储能特性也为电力在 时间和空间上的分布不均提供了一定的解决方案。 基础设施低碳化与出行低碳化息息相关,直接影响 消费者的购买选择、出行选择等。在一级指标中, 任何一个要素对于汽车产业低碳化都极为关键,任 何指标的差距都会使汽车产业低碳化的整体水平受 到影响。

《图1》

图 1 一级指标之间的相互关系

 

《三、评价方法 》

三、评价方法

对于低碳化的评价,采用了层次分析法。按 照代表性、独立性和全面性的原则确定评价指标体 系后,采访专家意见,构造同一级指标的比较矩 阵,确定各个元素之间的相对权重;然后利用最大特征值检验比较矩阵的一致性,用比较矩阵的最 大特征根对应的归一化特征向量作为权向量;根据 评价指标的特性,划分为定量指标和定性指标:对 于定量指标,首先进行数据搜集,然后对指标进行 无量纲化处理,最后确定分数线对指标进行分级打 分;对于定性指标则通过专家打分,确定各国得 分;最后综合考虑各指标权重和分值,得出评价结 果 [10 ~ 12]。

《四、基于指标评价体系的各国汽车产业低碳化评价》

四、基于指标评价体系的各国汽车产业低碳化评价

按照上述汽车产业低碳化评价指标体系,对德 国、美国、日本、法国、意大利、英国、韩国、中 国 8 个国家的汽车产业低碳化发展水平进行了综合 评价。对各级指标均采用分档评分,量化衡量。为 明确各国汽车产业低碳化发展程度的对比,参照实 际评分结果,将总体评分分数分为三个区间:8 分 以上为第一阵营;7~8 分为第二阵营;7 分以下为 第三阵营,评分结果如图 2 所示。

《图2》

图 2 各国汽车产业低碳化发展评价结果

 

从评价结果来看,在所比较的 8 个国家中,日 本、德国得分在 8 分以上,处于汽车产业低碳化发 展的第一阵营;法国、意大利、英国、韩国、美国 得分在 7~8 分之间,处于汽车产业低碳化发展的第 二阵营;中国得分在 7 分以下,处于汽车产业低碳 化发展的第三阵营。中国汽车产业低碳化发展与日、 德等一流汽车强国相比还存在较大差距。

《五、我国汽车产业低碳化发展与其他国家的差距分析》

五、我国汽车产业低碳化发展与其他国家的差距分析

从产业低碳化角度来看,日本和德国位于第一 阵营,美国、法国、意大利、韩国、英国位于第二 阵营,中国位于第三阵营。日本作为汽车强国,大 力推广节能汽车的发展,智能制造设备推广程度高, 资源综合利用效果好,车辆回收处理程度高,在车 辆生命周期的各个环节都处于绝对优势。中国汽车产业发展起步较晚,技术成熟度不高,同时中国制 造业发展较弱,也限制了中国汽车产业低碳化发展 的程度。

从产品低碳化角度来看,日本位于第一阵营, 其他国家位于第二阵营。由于汽车产品在全球市场 自由流通,所以各国产品低碳化并无较大差异。日本提倡小型汽车的发展,又致力于本土轻型轿车的 推广,市场结构明显优于其他国家。由于美国消费 者的购买习惯偏向大型化,美国本土品牌也更加注 重动力性的发展,因此,美国产品低碳化情况略差 于其他国家。相比之下,中国由于汽车产业短期内 发展迅速,车辆更新换代较快,此外受强制报废法 规的约束,在用车辆结构相对较优,产品低碳化处 于平均水平。

从能源低碳化角度来看,日本仍处于第一阵营, 中国处于第三阵营,其他国家处于第二阵营。能源 方面,日本一方面受地理条件所限,能源资源较为 匮乏;另一方面,由于缺乏能源供应,日本大力发 展核电,使其电力结构也优于其他国家。欧洲国家 受资源约束和政策引导,大力发展可再生能源,其 能源结构也处于较为优良的状态。中国虽然对石油 依赖度不断提高,但本国开采部分仍受开采技术、 开采工艺等影响,能耗较大,低碳化程度低。同时, 中国电力结构多依赖火力发电,虽然逐步向非化石 能源发电转型,但电力结构仍难以在短时间内实现 大的转变。

从基础设施低碳化角度来看,日本、法国、德 国和美国处于第一阵营,其他国家处于第二阵营。 日本、法国和德国的公共交通基础设施较为完善, 美国和法国公路基础设施建设较为完善,德国充电 基础设施建设较为完善。作为发展中国家,虽然中 国基础设施建设速度较快,但基础薄弱,发展情况 仍较其他国家存在一定差距。中国人口增长带来的 出行需求的增长,也使中国面临着更大的基础设施 建设需求。

从出行低碳化角度来看,日本处于第一阵营, 其他国家处于第二阵营,但美国明显落后于其他国 家。如上文所述,日本对低碳出行宣传和执行力度 较大,整个社会低碳化程度较高。美国受地理环境 和文化影响,公共交通发展较弱,导致美国出行低 碳化方面相对其他国家发展较差。中国目前还处于 交通需求不断增长的阶段,一线城市受路权管制政 策、道路拥堵情况等因素影响,公共交通分担率维 持在相对较高的水平;对于二三线城市,受经济发 展因素限制,私家车保有量相对较低,但增长速度 相当可观,优化交通出行结构将直接影响未来出行 的碳排放情况。

从政策环境低碳化角度来看,美国和日本处于 第一阵营,其他国家处于第二阵营,韩国政策环境 低碳化水平相对较弱。美国无论是在国家层面还是 各州层面,都在积极推动油耗法规的发展,同时无 论是电动汽车还是充电基础设施的推广都得到了政 府的支持。日本虽然对电动汽车的推广政策并不多, 但其节能汽车技术政策、低碳能源的发展和推动公 共交通发展的政策都十分到位且有效。中国目前也 在积极推动节能与新能源汽车的发展,各项规划中 也对能源的清洁发展提出了期望,同时路权的管理 成为限制出行低碳化发展的有效手段。

从文化低碳化角度来看,日本、德国、法国和 意大利处于第一阵营,韩国、英国、美国和中国处 于第二阵营。消费者的意识主要影响到市场的构成 和出行方式的选择,是影响车辆使用阶段低碳化最 为主要的影响因素之一。目前,中国市场受家庭结 构影响,车辆偏向大型化发展,且中国消费者仍将 汽车作为财富的象征,中国自主品牌汽车企业为满 足消费者购买偏好,也在大力发展 SUV 车型,以 扩大市场份额;但另一方面,随着新能源汽车政策 的推动,中国自主品牌也加大了对电动汽车的研发 和推广力度,积极响应国家政策,希望能够实现技 术反超。

《六、中国汽车低碳化发展战略》

六、中国汽车低碳化发展战略

《(一)中国汽车产业低碳化时序预测 》

(一)中国汽车产业低碳化时序预测

通过与几大汽车强国的对比可知,目前中国汽 车产业低碳化发展与世界其他汽车强国的差距还是 客观存在的。但同时,在产品低碳化、出行低碳化、 政策环境低碳化方面,中国低碳化程度相对较好, 与其他国家之间的差距较小,甚至优于部分国家。 根据对中国汽车产业现状的深入分析,以及对未来 趋势的研判,对中国汽车产业实现低碳化的时序做 出了预测,如图 3 所示。

《图3》

图 3 中国汽车产业低碳化指标评价预测

 

2015—2020 年,中国将实现由第三阵营向第二 阵营的转变,于 2020 年达到 7 分,初步进入第二 阵营。2020—2035 年有望成为中国汽车产业低碳化 发展的高速成长期,如果各方面发展控制到位,借 助制造业和能源低碳化的发展趋势,中国汽车产业 有望在这段时间内实现由第二阵营向第一阵营的过 渡。中国大约在 2030 年达到 8 分,跨入汽车产业 低碳化第一阵营的门槛,符合我国预期在 2030 年 109 中国工程科学 2018 年 第 20 卷 第 1温室气体排放达峰的战略目标。2035—2050 年,中 国汽车产业低碳化发展进入攻坚克难期,速度将逐 渐放缓,进入平稳增长期。这一时期内,中国汽车 产业将在第一阵营内,逐渐发展成为汽车产业低碳 化的世界领军国。

总体而言,中国汽车产业的低碳化进步将经 历先急后缓的趋势,这是因为前期迫于国内环境 及国际政治责任的双重压力,中国必须在短期内 实现温室气体的快速减排,同时中国汽车产业的 低碳化基础较差,因而在面对巨大减排压力的同 时,初期的减排也相对容易实现;然而当实现阶 段性目标后,优化空间将不断缩小、后续减碳的 挑战将更加巨大,因此进步趋势将逐步放缓。最 终,中国汽车产业低碳化进程将与世界先进汽车 强国持平。

《(二)中国汽车产业低碳化发展战略 》

(二)中国汽车产业低碳化发展战略

1. 国家行动

汽车产业低碳化发展是顺应全球低碳化发展趋 势的必然选择。尤其对于中国而言,推动中国汽车 产业低碳化,一方面能够促进中国实现温室气体排 放 2030 年达峰的目标;另一方面能够有效缓解中 国对于石化资源的依赖,积极推动可再生能源在中 国的快速发展,有效改善中国中长期的能源结构。

从国家的角度来看,如图 4 所示,对于汽车产 业,仍需继续推动新能源汽车的发展,找出最适合中国国情的新能源汽车类型,实现政策推动与经济 手段相结合,改善中国汽车市场的产品结构。同时, 国家还需要进一步完善油耗法规、排放标准的立法 与有效的执法。中国汽车市场正处于转型期,但目 前仍以传统化石燃料汽车产品为主,推动节能技术 的快速导入,以法规推动汽车企业的进步,是未来 国家需要重点考量的内容。最后,对于汽车市场的 发展,应由政策驱动逐步转向市场驱动,由经济补 贴逐步转向市场自由选择,汽车产业也逐渐融合到 碳排放权交易中,使汽车产业的碳排放逐渐转向完 全的市场管理 [13]

《图4》

图 4 汽车产业低碳化发展战略建议

 

由于基础设施建设前期投资成本高、回收周期 长,必须依赖国家政策以及财政支持来进行初期推 广。协调基础设施建设的时间、发展节奏、产品质 量将成为城市规划的关键举措 [14]。尤其是在目前 电动汽车发展速度加快、智能网联汽车发展速度不 确定的情况下,国家必须制定有效可行的规划,以 协调电动汽车和智能网联汽车与相应基础设施建设 的协同发展,来满足汽车产业未来快速发展的需求。 同时,随着汽车市场的逐步完善,政策驱动逐步放 宽,最终转变为市场驱动发展。

类似于基础设施建设,能源同样面临着高投资、 长周期的风险。尤其我国目前正在经历着能源结构 转型,可再生能源发电站及超高压电网的建设都离 不开大量资金的投入和土地的占用。同时,由于能 源关系到国家安全问题,与周边国家的能源合作必 须由国家进行统一管控,控制好能源的输入和输出。 在缓解我国能源危机的同时,真正实现能源结构的 优化转型。最后,国家应制定相关政策并做好战略 布局,充分利用好未来保有量巨大的电动汽车的储 能特性与这类能源的可移动特性,协调好区域用电, 有效实现错峰用电 [15]。国家相关电力公司应探讨 主动开放管理权限,以便充分利用电动汽车来协调 小区域的电网用电。

2. 产业行动

中国汽车产业想要实现低碳化,就必须协调好 汽车产业与能源、交通基础设施等其他产业之间的 相互关系,营造良好的产业氛围,以期实现车辆全 生命周期的节能减排。同时,由于汽车产业涉及领 域广、产业链长,也需要明确汽车产业自身在节能 减排过程中的应负责任,不能盲目承担减排义务。 例如,汽车产业在积极推动新能源汽车的发展,但 能源的清洁度需要能源公司、电力公司共同努力才 能实现突破。要实现制造业的低碳化,需要企业引 进先进的设备、工艺和技术,但是实现设备的高效、 低能耗的运行,需要整个制造业共同努力才能实现 突破。 汽车产业在实现低碳化的进程中,必须依靠各 产业的相互配合和协作,才能真正实现汽车产业低 碳化的良性发展和有效运转,而仅仅依靠汽车产业 自身,很多问题是无法有效解决和实现突破的。未 来有效协调产业关系,实现产业间互相推动技术进 步,明确碳排放责任关系,都将成为中国社会整体 实现低碳化的关键。

3. 企业行动

对于企业而言,如图 5 所示,首先是实现车辆 全生命周期的低碳化,这里包括轻量化材料的应用 (设计)、节能设备的更替(制造)、后市场服务时 效性的提高(服务)及车辆可回收再利用率的提升 (报废)等。在产品方面,企业需要紧跟国家政策, 一方面积极推动传统燃料汽车节能技术的发展;另 一方面加大新能源汽车技术的研发及产业化投入, 尤其是自主品牌企业要紧紧抓住新能源汽车这个 实现技术突破和超越的良好契机来实现产品的低碳 化。在智能网联汽车发展方面,无论是传统汽车企 业还是新入汽车企业都要加快发展步伐。构建智能 交通系统,实现车辆的高效利用,将成为未来智能 网联汽车发展的重点之一。最后,随着汽车共享模 式的推广,未来商业模式的转变也将对汽车产业提 出全新的要求。未来分时租赁、共享汽车的广泛普 及将大幅度提高车辆的利用率并有效避免闲置资源 带来的浪费,同时这也将加快车辆的更新并优化在 用车辆的市场结构。综合来看,未来汽车企业需要 在传统汽车制造、节能与新能源汽车技术、智能网 联汽车、商业模式等多方面不断突破,以推动汽车 产业的低碳化发展。

《图5》

图 5 汽车产业低碳化发展企业战略

 

4. 消费者行动

消费者作为汽车的购买者、使用者,直接决 定了汽车市场的产品结构。如图 6 所示,在车辆 使用方面,消费者应转变消费意识,认识到汽车 作为移动出行的代步工具对于节能减排的巨大影 响,而并非财富象征。应主动淘汰老旧车辆,优 先选购节能与新能源汽车,为社会的节能减排主 动做出贡献 [16]。在出行方面,消费者应改变出行意识,优先选择公共交通和共享交通工具,降低日 常出行的频率和距离,减少出行碳排放。在能源利 用方面,消费者可利用电动汽车电池的储能特性, 实现电力的错时使用,缓解电网压力。

《图6》

图 6 汽车产业低碳化发展消费者行为

 

《七、结语》

七、结语

本研究通过建立评价中国汽车产业低碳化发展 的模型,对 8 个国家汽车产业低碳化发展的水平进 行了量化评价。研究结果表明,先进的制造业、清 洁的能源结构、普及的低碳意识的综合作用,使日 本和德国目前处于低碳化发展较为领先的水平,中 国仍处于较为落后的水平。中国产业目前正在向低 碳化迅速转型,汽车产品的结构也在不断优化,但 受制于制造业和能源业的发展水平,未来低碳化仍 有较大的提升空间,需要多产业协同发展。在发展 初期,仍需要国家战略引导以及资金支持,后期国 家可逐步缩减支持力度,发挥市场在低碳化发展过 程中的重要作用。本评价指标体系对于中国汽车产 业寻找自身发展不足,谋求低碳化突破点具有重要 指导意义,并为未来发展规划提供了强有力的参考 依据。