新能源体系与新能源汽车 融合发展与持续引领

一、新能源汽车引领发展与趋势

我国新能源汽车持续引领全球。产销量方面，2022年我国新能源汽车产销分别为700万辆和688万辆，占全球的60%以上，已连续8年全球销量第一；保有量方面，截至2022年年底已拥有1310万辆新能源汽车的保有量，据全球不完全统计，全球大约有2600万辆新能源汽车，中国占比50%以上。未来新能源汽车市场和保有量方面，预计今年很大程度能够实现30%，乐观估计2025年可以达到50%；到2050年汽车保有量中电动化比例会超过80%，到2060年汽车保有量中90%会是新能源汽车。

动力电池、插电混动和燃料电池技术三驾马车全面发展。纯电动主导地位继续稳固，纯电动汽车占比超过70%。插电混合动力汽车的比例保持在20%左右，凭借较好的节能减排效果和化解里程担忧问题，市场接受程度较高。预计未来10年左右，插电混动仍然会有20%-30%的市场占有率。燃料电池汽车开始进入到规模化示范阶段，对于氢能产业以及战略的引领作用已经体现出来。

预计交通领域在2025年-2027年间将实现碳达峰。电能对汽柴油替代效果已经显现出来，初步估算2021年和2022年新能源汽车对汽柴油的替代量在3000万吨-5000万吨，尽管我国汽车总量在持续增加，但是汽柴油的消费增加量幅度已经趋缓，其中能量需求由电能和替代燃料来满足，而根据初步估计，电能的替代已经超过天然气和乙醇燃料的替代作用。节能与新能源汽车路线图1.0到2.0均对道路交通碳排放时间点有所判断，大概在2027-2028年。根据清华大学碳中和研究院零碳交通研究中心的测算，比较乐观的看法是2025年之前道路交通碳排放能够达峰。但即使到2060年，交通能源碳排放不会降为零，仍然有30%能源采用含碳燃料，这需要通过生物质合成燃料等方式，实现全生命周期的碳中和。

电动汽车-能源网互动能量聚合潜力巨大，V2G进入小规模示范阶段。预计到2040年新能源汽车保有量3亿辆，车载电池容量约200亿千瓦时，基本上与每天生活用电的电量相当。乘用车和商用车可参与到电网调度的电量比例可达104亿千瓦时和5亿千瓦时，其中乘用车的参与量比较大，是因为其大部分时间处于停车状态。电动汽车对电网功率支撑能力约为30亿千瓦，是非化石能源装机容量的一半，电动汽车的削峰填谷功能将有利于新型电力系统的间歇性调整。

二、新能源体系低碳发展与转型

构建新型能源体系是我国能源转型的长远目标。主要是以风能发电、太阳能发电、生物质发电和核能发电等非化石能源为主，以传统化石燃料发电作为辅助，依靠先进的输配电技术、储能技术以及车网互动技术，实现智慧的能源体系。国际上欧、美、日等对于可再生资源在电网体系起主导作用均有相同的认识。

我国2022年可再生资源发电量2.7万亿千瓦时，占到全社会用电量31%左右。当年风电、光伏总发电量1.2亿千瓦时，占全社会用电量13%，预计到2030年容量会大幅度上升，对电网稳定性、安全性会带来比较大的问题。储能是新型能源体系里重要组成部分，对于间歇性的可再生资源，具有蓄能调节作用。目前在新型储能技术方案中，锂离子电池占较大比例，此外还可通过电解水转为氢作为燃料，该方案被认为是长周期大规模储能的路径之一。

新能源产业体系趋势性特征明显。一是由于可再生资源体系的增加，电力系统安全保障需要进一步提升；二是终端用能进一步清洁化，这是实现碳中和最主要的一条路径；三是多模态的形式，就是源网荷动会出现的比较频繁；四是韧性要求比较好，不是过去的刚性电网。新能源汽车加入到电网以后，由于电能的互动、双向流动，可成为新能源产业主要形态的一部分。

三、融合发展助力“双碳”目标实现

电动化交通实现了碳排放向新能源汽车制造和电力生产阶段的转移，工业和能源领域碳排放成为双碳战略的核心。我国电力、交通、工业制造三个领域合计碳排放占70%左右，是碳减排的重点。因此，降低化石能源消耗，推动风光等新能源绿色电力发展，实现交通领域电动化，才能有效降低电力、工业制造和交通领域碳排放。

动力电池产业碳减排是首要任务。根据中汽研报告，动力电池制造环节碳排最高可占电动汽车全生命周期碳排放的40%，是电动汽车碳排放主要来源，是碳减排的重点。另外一方面，国际上提议实施电池碳排放核算、阈值管理等碳足迹管理政策，对于大型跨国电池企业而言，如果进行全球动力电池贸易与投资，必须开展动力电池领域碳足迹管理与碳减排工作。

四、清华大学科研团队联合欧阳明高院士工作站开展动力电池碳管理研究

清华大学新能源动力系统科研团队联合欧阳明高院士工作站聚焦行业共性关键问题，开展动力电池碳管理研究，主要包括碳足迹核算、碳中和路径制定等相关工作。碳核算方面研究显示，三元动力电池和磷酸铁锂动力电池相比，三元电池的碳排放足迹比磷酸铁锂电池要高。碳减排路径包括多个方面，如选址绿电区域、回收利用退役动力电池、延长电池生命周期和建设零碳园区等。

总结：新能源汽车方面，电动汽车已经进入大规模产业化的新阶段，预计2030年保有量1亿辆以上。新型能源革命方面，新能源汽车普及带动交通全面电动化和储能产业大发展，储能产业是新能源里面最重要的组成。融合发展机遇方面，交通率先实现碳达峰，倒逼电池碳足迹与能源低碳化的深度融合与协调发展。