文章来源：中国能源报/仲蕊，上海证券报，高工氢电等网络公开资料，小易说氢能编辑整理
当前，在政策和市场双驱动下，氢能产业火热发展，带动了制氢环节的快速成长，设备企业迎来了历史性的机遇。按照制氢的清洁程度，可将得到的氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢，理论上绿氢才是未来真正的清洁能源，在制氢环节，电价和电解设备是导致当前绿氢生产成本居高不下的重要原因，二者的成本占比分别达到50%和40%，电解槽是可再生能源大规模制氢的关键装备，在制氢系统总成本中的占比近50%。
8月28日，隆基股份与中国化学华陆工程科技有限责任公司签署了战略合作框架协议及10万千瓦电解水制氢设备采购合同，引发业内关注。电解水制氢是重要的制取绿氢的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，即可分解成氢气和氧气，整个过程可实现零排放。 电解水制氢规模的提升，使电解槽市场迅速增长。据记者了解，包括氢能电堆企业在内的很多生产商考虑切入电解槽等设备线。“电解槽是电解水制氢的一个基本装备或技术装备。随着氢能的发展，越来越多的人意识到制氢端的不足或成为卡脖子工程。而电解水本身是电堆的一个反向原理，所以电堆企业认为自身的技术和产品可以涉及这块。”一位氢能龙头上市公司负责人表示。上述人士也提到，“电堆企业如果要切入电解槽领域，首先必须解决膜电极的问题。”多位业内人士认为，未来电解槽的成本与性能有较大提升空间，企业纷纷涉及电解槽生产线，行业竞争也将对这个领域格局产生影响。
中国氢能产业协会数据显示，上半年，我国氢气产量同比去年增加了 25%，其中利用新能源制氢的比例同比提高了30%。彭博新能源财经在最新的氢能市场展望中预测，由于我国上半年氢气产量的惊人增长，电解槽市场今年将翻一番，到2022年将翻四倍，达到180万千瓦以上，并且预计中国将占全球电解槽装机容量的60%-63%。
市场需求扩大
“目前，电解槽市场非常火爆，处于供不应求的状态。”国内一家电解槽供应商对记者表示。该供应商认为，氢能产业利好政策频出，让产业链中重要的制氢端成为投资热点，而碳达峰、碳中和目标的提出，更是让绿氢成为减碳脱碳的重要途径。
718所上半年在国内电解水制氢设备领域的市场占有率颇高，客户包括壳牌、国家能源、协鑫、宝武清能等，目前手上订单饱满，如6月中旬，其就已获得张家口等10家气象局的电解制氢设备意向订单，项目总预算金额为844.2万元。基于电解水制氢设备良好的市场前景，718所已扩容新建2大厂房，新厂房碱水电解设备年产能350台/套，PEM电解水制氢设备年产能120台/套。
考克利尔竞立1000Nm³/h水电解技术已经比较成熟，并有较高市场占有率。宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”今年4月开建，考克利尔竞立确定为其提供22台1000Nm³/h电解制氢设备；近日其又为法国液化空气集团提供5台功能定制化设备，目前已有1台1000Nm³/h电解制氢设备完成验收，8月会再交付2台。公司市场订单也是非常可观。
山东赛克赛斯上半年电解水制氢设备的销售额已达到4000万元，小型PEM电解水制氢装置销量达1500台；大型设备订单持续不断，包括出口伊朗。“今年到现在一直没闲着，订单非常火爆，PEM电解水制氢设备有一个月的时间甚至供不应求。”该公司工程部总监侯力军说。
其他企业，光伏巨头之一阳光电源在今年3月发布了发布国内首款、最大功率SEP50PEM制氢电解槽。该PEM制氢电解槽核心部件均为国产。为了配合市场需求，阳光电源已开始规划建设全自动化电解槽组装生产线。
“2020年，绿氢成为多国首选的未来绿色燃料，多国宣布重金投资氢能产业，总额超过1500亿美元、超过7000万千瓦的绿氢项目正在开发之中。水电解制氢技术作为制取氢气的重要方法，尤其利用可再生能源电解制氢是目前规模化制取绿氢的唯一方法，具有广阔的市场前景。”一位制氢设备技术专家对记者表示。与订单“火爆”相应，对电解水制氢设备领域展开布局的企业也在持续增多（如下图）。今年以来，基本每个月都有背景强大或资金雄厚的企业高调入局。
“事实上，除了氢燃料电池等氢能交通领域，氢气应用端还包括将氢气作为化工原料投入到化工生产中、或作为还原剂进行氢能冶金等。碳达峰、碳中和目标的提出，让越来越多的大型能源企业开始将目光投向氢气，大举布局制氢产业线，主动利用可再生能源发电制氢，替代煤化工制氢、天然气裂解制氢等传统制氢方式，以降低二氧化碳排放。”中国船舶集团有限公司第七一八研究所高级工程师李海鹏指出。与此同时，氢能产业利好政策不断释放，产业发展势头火热，甚至出现企业“沾氢即火”现象。李海鹏说：“随着可再生能源发电成本越来越低，制氢经济性亦初步显现。多重因素影响下，制氢端获得更多重视，氢气需求飙升，电解槽这样的制氢设备市场需求进一步扩大。”
成本不断下降
据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，到2050年，氢能在中国能源体系中的占比约为10%，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，吸引多家企业大举布局可再生能源电解水制氢产线。“我国发展绿氢具备良好的资源禀赋，随着碳排放成本的提高和可再生能源制氢技术进步与规模扩大，其发电成本越来越具有竞争力。同时，我国拥有强大的基础设施建设能力，为发展绿氢提供了得天独厚的优势。”上述专家表示。在绿氢发展呼声高涨背景下，电解水制氢正迎来新一轮发展机遇，与之相应的电解水制氢设备市场也整体向好。就今年上半年而言，宣布投建电解水制氢项目的就有晶科能源、亿利集团、天合光能、协鑫集团等。每一家企业“卡位”，都意味释放出数台甚至数十台的市场订单。整体市场需求不容小觑。 此外，双碳目标下，煤化工、石油精炼等企业急需进行战略转型，需要实现能源的绿色、低碳、循环可持续发展。在此背景下，引进电解水制氢与原有的产业链进行有效融合是实现经济效益与环保效益的双赢。 宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”即是一个有力说明。该项目负责人王箕嵘表示，该项目引进了单套产能1000Nm³/h的电解水制氢设备全部投产后，项目将每年可减少煤炭资源消耗25.4万吨，减少二氧化碳排放约44.5万吨。未来，宝丰能源将继续扩大光伏发电及电解水制氢规模。 今年5月，河钢集团在张家口启动河钢宣钢氢能源开发和利用工程示范项目。项目二期工程充分利用能源优势，引进电解水设备，真正实现还原过程零碳排放。 “这样的企业还会越来越多。双碳目标下国内煤化工、石油精炼等企业陆续进行战略转型，极大地拉动电解水制氢设备的出货规模。”一位业内人士表示。光伏巨头隆基也宣布进军氢能产业，大力发展光伏制氢。
万联证券指出，由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。对此，上述专家表示，水电解制取氢气的成本包括设备制造成本和运行过程中的电费，前期投入成本主要是水电解制氢设备的制造成本，随着电解槽关键技术的不断成熟，能耗和设备价格也将不断下降，可直接改善水电解制氢的成本。“电解槽设备成本随着技术进步和规模化，将在2030年前下降60%-80%，其制氢系统的耗电量和运维成本也将随之降低。”上述专家表示，随着可再生能源发电成本的降低，5-10年内，电解水制氢成本将降至20元/千克以内，具备经济性。按照目前碳配额试行市场40元/吨的交易价格计算，煤制氢需要增加0.1元/立方米的氢气碳配额成本。因此，当碳配额交易价格达到200元/吨时，绿氢成本将和灰氢持平。
储运仍是难题
“我国可再生能源资源中心与负荷中心呈逆向分布，国内缺乏低成本的高密度储运技术，进而限制了我国丰富的可再生能源制氢潜力。”上述专家坦言，氢的储存和运输高度依赖技术进步和基础设施建设，是产业发展的难点。国内以高压气态储氢为主，相较于低温液态储氢，高压气态储氢在长距离运输上十分不具有优势，因此大力发展液氢技术和输氢管道等装备具有重要的意义。
根据国网能源研究院数据，2019年我国陆上风电度电成本约0.315-0.565元/千瓦时，且在未来仍有一定的下降空间，预计到2025年度电成本在0.245-0.512元/每千瓦时。基于此，上述专家补充称，就地制氢也是解决长距离运输的一种重要方式，我国用氢主要集中在东南沿海，利用海上可再生能源制氢是一种很有前景的制氢技术路径，同时也可避免氢气长距离运输。“市场热的现状下，冷思考必不可少。”李海鹏提醒称，对制氢端而言，电解槽作为化工类设备，工况复杂，涉及到电化学、机械、化工等专业领域，因此不能仅仅依赖需求增长，而应继续深耕技术，才能实现电解槽设备的大规模技术进步。 https://t.cn/RTv4Kyo
当前，在政策和市场双驱动下，氢能产业火热发展，带动了制氢环节的快速成长，设备企业迎来了历史性的机遇。按照制氢的清洁程度，可将得到的氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢，理论上绿氢才是未来真正的清洁能源，在制氢环节，电价和电解设备是导致当前绿氢生产成本居高不下的重要原因，二者的成本占比分别达到50%和40%，电解槽是可再生能源大规模制氢的关键装备，在制氢系统总成本中的占比近50%。
8月28日，隆基股份与中国化学华陆工程科技有限责任公司签署了战略合作框架协议及10万千瓦电解水制氢设备采购合同，引发业内关注。电解水制氢是重要的制取绿氢的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，即可分解成氢气和氧气，整个过程可实现零排放。 电解水制氢规模的提升，使电解槽市场迅速增长。据记者了解，包括氢能电堆企业在内的很多生产商考虑切入电解槽等设备线。“电解槽是电解水制氢的一个基本装备或技术装备。随着氢能的发展，越来越多的人意识到制氢端的不足或成为卡脖子工程。而电解水本身是电堆的一个反向原理，所以电堆企业认为自身的技术和产品可以涉及这块。”一位氢能龙头上市公司负责人表示。上述人士也提到，“电堆企业如果要切入电解槽领域，首先必须解决膜电极的问题。”多位业内人士认为，未来电解槽的成本与性能有较大提升空间，企业纷纷涉及电解槽生产线，行业竞争也将对这个领域格局产生影响。
中国氢能产业协会数据显示，上半年，我国氢气产量同比去年增加了 25%，其中利用新能源制氢的比例同比提高了30%。彭博新能源财经在最新的氢能市场展望中预测，由于我国上半年氢气产量的惊人增长，电解槽市场今年将翻一番，到2022年将翻四倍，达到180万千瓦以上，并且预计中国将占全球电解槽装机容量的60%-63%。
市场需求扩大
“目前，电解槽市场非常火爆，处于供不应求的状态。”国内一家电解槽供应商对记者表示。该供应商认为，氢能产业利好政策频出，让产业链中重要的制氢端成为投资热点，而碳达峰、碳中和目标的提出，更是让绿氢成为减碳脱碳的重要途径。
718所上半年在国内电解水制氢设备领域的市场占有率颇高，客户包括壳牌、国家能源、协鑫、宝武清能等，目前手上订单饱满，如6月中旬，其就已获得张家口等10家气象局的电解制氢设备意向订单，项目总预算金额为844.2万元。基于电解水制氢设备良好的市场前景，718所已扩容新建2大厂房，新厂房碱水电解设备年产能350台/套，PEM电解水制氢设备年产能120台/套。
考克利尔竞立1000Nm³/h水电解技术已经比较成熟，并有较高市场占有率。宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”今年4月开建，考克利尔竞立确定为其提供22台1000Nm³/h电解制氢设备；近日其又为法国液化空气集团提供5台功能定制化设备，目前已有1台1000Nm³/h电解制氢设备完成验收，8月会再交付2台。公司市场订单也是非常可观。
山东赛克赛斯上半年电解水制氢设备的销售额已达到4000万元，小型PEM电解水制氢装置销量达1500台；大型设备订单持续不断，包括出口伊朗。“今年到现在一直没闲着，订单非常火爆，PEM电解水制氢设备有一个月的时间甚至供不应求。”该公司工程部总监侯力军说。
其他企业，光伏巨头之一阳光电源在今年3月发布了发布国内首款、最大功率SEP50PEM制氢电解槽。该PEM制氢电解槽核心部件均为国产。为了配合市场需求，阳光电源已开始规划建设全自动化电解槽组装生产线。
“2020年，绿氢成为多国首选的未来绿色燃料，多国宣布重金投资氢能产业，总额超过1500亿美元、超过7000万千瓦的绿氢项目正在开发之中。水电解制氢技术作为制取氢气的重要方法，尤其利用可再生能源电解制氢是目前规模化制取绿氢的唯一方法，具有广阔的市场前景。”一位制氢设备技术专家对记者表示。与订单“火爆”相应，对电解水制氢设备领域展开布局的企业也在持续增多（如下图）。今年以来，基本每个月都有背景强大或资金雄厚的企业高调入局。
“事实上，除了氢燃料电池等氢能交通领域，氢气应用端还包括将氢气作为化工原料投入到化工生产中、或作为还原剂进行氢能冶金等。碳达峰、碳中和目标的提出，让越来越多的大型能源企业开始将目光投向氢气，大举布局制氢产业线，主动利用可再生能源发电制氢，替代煤化工制氢、天然气裂解制氢等传统制氢方式，以降低二氧化碳排放。”中国船舶集团有限公司第七一八研究所高级工程师李海鹏指出。与此同时，氢能产业利好政策不断释放，产业发展势头火热，甚至出现企业“沾氢即火”现象。李海鹏说：“随着可再生能源发电成本越来越低，制氢经济性亦初步显现。多重因素影响下，制氢端获得更多重视，氢气需求飙升，电解槽这样的制氢设备市场需求进一步扩大。”
成本不断下降
据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，到2050年，氢能在中国能源体系中的占比约为10%，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，吸引多家企业大举布局可再生能源电解水制氢产线。“我国发展绿氢具备良好的资源禀赋，随着碳排放成本的提高和可再生能源制氢技术进步与规模扩大，其发电成本越来越具有竞争力。同时，我国拥有强大的基础设施建设能力，为发展绿氢提供了得天独厚的优势。”上述专家表示。在绿氢发展呼声高涨背景下，电解水制氢正迎来新一轮发展机遇，与之相应的电解水制氢设备市场也整体向好。就今年上半年而言，宣布投建电解水制氢项目的就有晶科能源、亿利集团、天合光能、协鑫集团等。每一家企业“卡位”，都意味释放出数台甚至数十台的市场订单。整体市场需求不容小觑。 此外，双碳目标下，煤化工、石油精炼等企业急需进行战略转型，需要实现能源的绿色、低碳、循环可持续发展。在此背景下，引进电解水制氢与原有的产业链进行有效融合是实现经济效益与环保效益的双赢。 宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”即是一个有力说明。该项目负责人王箕嵘表示，该项目引进了单套产能1000Nm³/h的电解水制氢设备全部投产后，项目将每年可减少煤炭资源消耗25.4万吨，减少二氧化碳排放约44.5万吨。未来，宝丰能源将继续扩大光伏发电及电解水制氢规模。 今年5月，河钢集团在张家口启动河钢宣钢氢能源开发和利用工程示范项目。项目二期工程充分利用能源优势，引进电解水设备，真正实现还原过程零碳排放。 “这样的企业还会越来越多。双碳目标下国内煤化工、石油精炼等企业陆续进行战略转型，极大地拉动电解水制氢设备的出货规模。”一位业内人士表示。光伏巨头隆基也宣布进军氢能产业，大力发展光伏制氢。
万联证券指出，由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。对此，上述专家表示，水电解制取氢气的成本包括设备制造成本和运行过程中的电费，前期投入成本主要是水电解制氢设备的制造成本，随着电解槽关键技术的不断成熟，能耗和设备价格也将不断下降，可直接改善水电解制氢的成本。“电解槽设备成本随着技术进步和规模化，将在2030年前下降60%-80%，其制氢系统的耗电量和运维成本也将随之降低。”上述专家表示，随着可再生能源发电成本的降低，5-10年内，电解水制氢成本将降至20元/千克以内，具备经济性。按照目前碳配额试行市场40元/吨的交易价格计算，煤制氢需要增加0.1元/立方米的氢气碳配额成本。因此，当碳配额交易价格达到200元/吨时，绿氢成本将和灰氢持平。
储运仍是难题
“我国可再生能源资源中心与负荷中心呈逆向分布，国内缺乏低成本的高密度储运技术，进而限制了我国丰富的可再生能源制氢潜力。”上述专家坦言，氢的储存和运输高度依赖技术进步和基础设施建设，是产业发展的难点。国内以高压气态储氢为主，相较于低温液态储氢，高压气态储氢在长距离运输上十分不具有优势，因此大力发展液氢技术和输氢管道等装备具有重要的意义。
根据国网能源研究院数据，2019年我国陆上风电度电成本约0.315-0.565元/千瓦时，且在未来仍有一定的下降空间，预计到2025年度电成本在0.245-0.512元/每千瓦时。基于此，上述专家补充称，就地制氢也是解决长距离运输的一种重要方式，我国用氢主要集中在东南沿海，利用海上可再生能源制氢是一种很有前景的制氢技术路径，同时也可避免氢气长距离运输。“市场热的现状下，冷思考必不可少。”李海鹏提醒称，对制氢端而言，电解槽作为化工类设备，工况复杂，涉及到电化学、机械、化工等专业领域，因此不能仅仅依赖需求增长，而应继续深耕技术，才能实现电解槽设备的大规模技术进步。 https://t.cn/RTv4Kyo
一辆汽车的碳排放来自哪儿？
一辆汽车的碳排放来自哪儿？大多数人可能以为主要来自汽车行驶过程，但这只是冰山一角。中汽数据有限公司研发主任工程师孙锌在接受记者采访时表示，汽车行业的碳排放分为燃料周期和车辆周期，所以必须关注全生命周期的概念。
中国汽车技术研究中心发布的《中国汽车低碳行动计划报告（2021）》表明，目前来自燃料周期的碳排放占汽车总碳排放量的70%以上，未来随着电动化的普及，汽车行业碳中和的重点将从燃料周期过渡到车辆周期。
从全生命周期的角度，孙锌提出汽车行业实现碳中和的8大路径，认为我国应进一步加强汽车产业链碳中和解决方案的上下游联动与系统集成，特别是电力、电池和材料供应商。
汽车行业的碳排放来自哪里？
除直接行驶过程的碳排放，还有燃料上游、车辆上游的碳排放
IEA（国际能源署）数据显示，全球交通行业的二氧化碳排量逐年增加，碳排放是全球第二大排放部门，占25%。具体到交通行业内，道路运输占行业碳排放量的75%，航运和水运占11%，铁路占3%。可见道路运输是交通行业碳排放的“大头”。而在其中，包括乘用车在内的轻型车的碳排放所占比例最大，占交通行业碳排放量的45%。
“同时，我国历年交通行业碳排放数据显示，乘用车的碳排放逐年增加，其增长也最快，2020年我国乘用车保有量达到2.28亿辆，其中汽油车仍为最主要的燃料类型，保有量占比达96%以上。包括乘用车在内的轻型车碳排放是交通行业碳排放管理的重点。”孙锌表示。
她强调，汽车行驶过程中直接排放的二氧化碳并不代表整个行业碳排放的全貌，只是冰山一角，冰山下面还应关注燃料上游、车辆上游的碳排放，即汽车行业全生命周期的碳排放。
一方面是燃料生产的碳排放，包括汽油、柴油的生产，火电、水电、风电、光伏等发电的碳排放，氢燃料、e-fuel（合成燃料）等替代燃料的碳排放等；另一方面是汽车材料和零部件的碳排放，包括钢、铝、铜等金属材料的碳排放，橡胶、塑料、织物等非金属材料生产的碳排放，动力蓄电池及其材料生产的碳排放。
“汽车全生命周期的碳排放不容忽视。汽车生命周期系统边界=燃料周期（燃料生产+燃料使用）+车辆周期（材料、零部件、生产及维修保养）。以纯电动车为例，电动车并非是零排放，而是排放的转移。纯电动乘用车有近50%的碳排放来自于车辆周期，我们预计未来其车辆周期的占比将超过90%。”孙锌指出。
日前中国汽车技术研究中心发布的《中国汽车低碳行动计划报告（2021）》公布了我国2020年在售乘用车的全生命周期碳排放量。《报告》统计了580款车型的碳排放量，其中包含汽油车392款，纯电动车112款。数据显示，2020年，我国乘用车车队生命周期碳排放总量约为6.7亿tCO2e（吨二氧化碳当量），其中燃料周期占比74%。在燃料周期所产生的碳排放中，绝大部分碳排放来自汽油车，占98%。
国际上，包括戴姆勒、沃尔沃、丰田、大众、日产、宝马等在内的车企都十分强调全生命周期实现净零排放。如丰田在2015年发布了《丰田环境挑战2050》，提出了3个二氧化碳零排放的挑战，即挑战新车、工厂、生命周期二氧化碳零排放，生命周期方面要在2030年将生命周期二氧化碳排放量较2013年削减25%以上。事实上，国际车企已经发起了全生命周期碳中和竞赛，不少车企将实现全生命周期净零排放的期限定在2050年。
汽车行业碳减排路径在哪？
电网清洁化、车辆电动化、替代燃料使用等8大路径
“因此，汽车行业碳中和路径应当覆盖全产业链。”孙锌认为，汽车行业面向全生命周期碳中和有8大路径：电网清洁化、车辆电动化、替代燃料使用、材料效率提升、车辆生产能效提升、动力蓄电池碳排放降低、车辆使用能效提升和出行距离降低。
一是电网清洁化。中汽数据和国家应对气候变化战略研究和国际合作中心、中国电力企业联合会等机构联合预测，2050年以后，我国电网中的光伏和风电占比会大幅提升，均占30%以上，水电和核电比例保持在10%左右，火电占比降低在9%以下。整个发电碳排放因子到2060年会比现在降低97%。
二是车辆电动化。上述提到的《报告》预计，乘用车中的传统汽柴油车将在2045年左右被淘汰；2060年纯电动车占比约81%，氢燃料电动车占比接近10%。
三是替代燃料的使用。合理配置蒸汽甲烷重组制氢、煤气化制氢、氯碱制氢、焦炉气制氢、生物质制氢以及可再生发电电解水制氢等制氢工艺的结构占比，考虑未来以可再生发电电解水制氢为主，氢燃料生产碳排放因子比现在降低61%。
四是很多企业关注的材料效率提升问题。包括钢铁、铝合金、铜和塑料等，随着材料用能结构变化，生产技术创新以及循环材料使用比例的提升，兼顾电网清洁化，2050年和2060年车用材料的碳排放将比现在降低95%以上。
五是车辆本身生产制造阶段的能效的提升。提升整车生产能效、兼顾电网清洁化，2050年和2060年单车生产碳排放将分别降低45%和55%。
六是动力蓄电池碳排放降低。随着未来电池技术革新、能效提升和电网清洁化，预计2050年和2060年动力蓄电池生产碳排放将分别降低50%和80%。
七是车辆使用阶段能效的提升。一方面提升传统能源车的燃油经济性，另一方面提升替代燃料包括电动车和氢燃料电池车的使用能效，从而降低使用阶段的碳排放。
八是出行距离降低，一方面未来随着智能网联和共享出行的普及，消费者的出行距离会逐渐降低，年行驶里程将变低；另一方面随着充电基础设施的不断完善，燃油车和电动车的行驶里程将达到趋同，大概每年里程10万公里左右。
《报告》还指出，以纯电动车碳足迹变化趋势为例，在未来不同的减排措施中，电网清洁化的减排贡献最大，于2060年贡献50%的碳减排；材料效率次之，于2060年贡献13%的碳减排；动力蓄电池碳排放不可忽视，2060年可贡献12%的碳减排。
未来汽车行业总体碳排放趋势如何？《报告》显示，乘用车车队生命周期碳排放的达峰时间在2025-2028年之间，这主要由车队燃料周期碳排放的达峰时间决定，碳排放峰值在8亿tCO2e左右。随着车队电动化程度越高，车队车辆周期的排放占比越高，减排重点将从燃料周期转移到车辆周期上。但面向全生命周期，仅依靠车辆电动化及使用能效的提升不足以使汽车行业实现碳中和，需要探寻汽车全生命周期的碳减排措施及负碳技术。
基于此，《报告》就汽车行业不同发展阶段提出了针对性建议：近期（至2025年），应着力建立健全汽车行业碳排放标准体系、建立完善汽车行业碳排放管理制度、加快推动汽车行业的消费新型模式；中期（至2030年），应促进低碳材料的应用、推动低碳技术的研发、提高汽车电动化比率、促进出行方式的转变；远期（至2060年），应加快我国电网清洁化转型、推动电动时代的平稳过渡、促进零碳燃料电池车研发、加快推进负碳技术的研发。
“下一步，我国应进一步加强汽车产业链碳中和解决方案的上下游联动与系统集成，通过汽车行业全生命周期的碳中和倒逼和牵引整个产业链的碳中和，由汽车行业全生命周期的碳中和引领全行业向净零排放迈进。”孙锌表示。
来源：中国环境报
一辆汽车的碳排放来自哪儿？大多数人可能以为主要来自汽车行驶过程，但这只是冰山一角。中汽数据有限公司研发主任工程师孙锌在接受记者采访时表示，汽车行业的碳排放分为燃料周期和车辆周期，所以必须关注全生命周期的概念。
中国汽车技术研究中心发布的《中国汽车低碳行动计划报告（2021）》表明，目前来自燃料周期的碳排放占汽车总碳排放量的70%以上，未来随着电动化的普及，汽车行业碳中和的重点将从燃料周期过渡到车辆周期。
从全生命周期的角度，孙锌提出汽车行业实现碳中和的8大路径，认为我国应进一步加强汽车产业链碳中和解决方案的上下游联动与系统集成，特别是电力、电池和材料供应商。
汽车行业的碳排放来自哪里？
除直接行驶过程的碳排放，还有燃料上游、车辆上游的碳排放
IEA（国际能源署）数据显示，全球交通行业的二氧化碳排量逐年增加，碳排放是全球第二大排放部门，占25%。具体到交通行业内，道路运输占行业碳排放量的75%，航运和水运占11%，铁路占3%。可见道路运输是交通行业碳排放的“大头”。而在其中，包括乘用车在内的轻型车的碳排放所占比例最大，占交通行业碳排放量的45%。
“同时，我国历年交通行业碳排放数据显示，乘用车的碳排放逐年增加，其增长也最快，2020年我国乘用车保有量达到2.28亿辆，其中汽油车仍为最主要的燃料类型，保有量占比达96%以上。包括乘用车在内的轻型车碳排放是交通行业碳排放管理的重点。”孙锌表示。
她强调，汽车行驶过程中直接排放的二氧化碳并不代表整个行业碳排放的全貌，只是冰山一角，冰山下面还应关注燃料上游、车辆上游的碳排放，即汽车行业全生命周期的碳排放。
一方面是燃料生产的碳排放，包括汽油、柴油的生产，火电、水电、风电、光伏等发电的碳排放，氢燃料、e-fuel（合成燃料）等替代燃料的碳排放等；另一方面是汽车材料和零部件的碳排放，包括钢、铝、铜等金属材料的碳排放，橡胶、塑料、织物等非金属材料生产的碳排放，动力蓄电池及其材料生产的碳排放。
“汽车全生命周期的碳排放不容忽视。汽车生命周期系统边界=燃料周期（燃料生产+燃料使用）+车辆周期（材料、零部件、生产及维修保养）。以纯电动车为例，电动车并非是零排放，而是排放的转移。纯电动乘用车有近50%的碳排放来自于车辆周期，我们预计未来其车辆周期的占比将超过90%。”孙锌指出。
日前中国汽车技术研究中心发布的《中国汽车低碳行动计划报告（2021）》公布了我国2020年在售乘用车的全生命周期碳排放量。《报告》统计了580款车型的碳排放量，其中包含汽油车392款，纯电动车112款。数据显示，2020年，我国乘用车车队生命周期碳排放总量约为6.7亿tCO2e（吨二氧化碳当量），其中燃料周期占比74%。在燃料周期所产生的碳排放中，绝大部分碳排放来自汽油车，占98%。
国际上，包括戴姆勒、沃尔沃、丰田、大众、日产、宝马等在内的车企都十分强调全生命周期实现净零排放。如丰田在2015年发布了《丰田环境挑战2050》，提出了3个二氧化碳零排放的挑战，即挑战新车、工厂、生命周期二氧化碳零排放，生命周期方面要在2030年将生命周期二氧化碳排放量较2013年削减25%以上。事实上，国际车企已经发起了全生命周期碳中和竞赛，不少车企将实现全生命周期净零排放的期限定在2050年。
汽车行业碳减排路径在哪？
电网清洁化、车辆电动化、替代燃料使用等8大路径
“因此，汽车行业碳中和路径应当覆盖全产业链。”孙锌认为，汽车行业面向全生命周期碳中和有8大路径：电网清洁化、车辆电动化、替代燃料使用、材料效率提升、车辆生产能效提升、动力蓄电池碳排放降低、车辆使用能效提升和出行距离降低。
一是电网清洁化。中汽数据和国家应对气候变化战略研究和国际合作中心、中国电力企业联合会等机构联合预测，2050年以后，我国电网中的光伏和风电占比会大幅提升，均占30%以上，水电和核电比例保持在10%左右，火电占比降低在9%以下。整个发电碳排放因子到2060年会比现在降低97%。
二是车辆电动化。上述提到的《报告》预计，乘用车中的传统汽柴油车将在2045年左右被淘汰；2060年纯电动车占比约81%，氢燃料电动车占比接近10%。
三是替代燃料的使用。合理配置蒸汽甲烷重组制氢、煤气化制氢、氯碱制氢、焦炉气制氢、生物质制氢以及可再生发电电解水制氢等制氢工艺的结构占比，考虑未来以可再生发电电解水制氢为主，氢燃料生产碳排放因子比现在降低61%。
四是很多企业关注的材料效率提升问题。包括钢铁、铝合金、铜和塑料等，随着材料用能结构变化，生产技术创新以及循环材料使用比例的提升，兼顾电网清洁化，2050年和2060年车用材料的碳排放将比现在降低95%以上。
五是车辆本身生产制造阶段的能效的提升。提升整车生产能效、兼顾电网清洁化，2050年和2060年单车生产碳排放将分别降低45%和55%。
六是动力蓄电池碳排放降低。随着未来电池技术革新、能效提升和电网清洁化，预计2050年和2060年动力蓄电池生产碳排放将分别降低50%和80%。
七是车辆使用阶段能效的提升。一方面提升传统能源车的燃油经济性，另一方面提升替代燃料包括电动车和氢燃料电池车的使用能效，从而降低使用阶段的碳排放。
八是出行距离降低，一方面未来随着智能网联和共享出行的普及，消费者的出行距离会逐渐降低，年行驶里程将变低；另一方面随着充电基础设施的不断完善，燃油车和电动车的行驶里程将达到趋同，大概每年里程10万公里左右。
《报告》还指出，以纯电动车碳足迹变化趋势为例，在未来不同的减排措施中，电网清洁化的减排贡献最大，于2060年贡献50%的碳减排；材料效率次之，于2060年贡献13%的碳减排；动力蓄电池碳排放不可忽视，2060年可贡献12%的碳减排。
未来汽车行业总体碳排放趋势如何？《报告》显示，乘用车车队生命周期碳排放的达峰时间在2025-2028年之间，这主要由车队燃料周期碳排放的达峰时间决定，碳排放峰值在8亿tCO2e左右。随着车队电动化程度越高，车队车辆周期的排放占比越高，减排重点将从燃料周期转移到车辆周期上。但面向全生命周期，仅依靠车辆电动化及使用能效的提升不足以使汽车行业实现碳中和，需要探寻汽车全生命周期的碳减排措施及负碳技术。
基于此，《报告》就汽车行业不同发展阶段提出了针对性建议：近期（至2025年），应着力建立健全汽车行业碳排放标准体系、建立完善汽车行业碳排放管理制度、加快推动汽车行业的消费新型模式；中期（至2030年），应促进低碳材料的应用、推动低碳技术的研发、提高汽车电动化比率、促进出行方式的转变；远期（至2060年），应加快我国电网清洁化转型、推动电动时代的平稳过渡、促进零碳燃料电池车研发、加快推进负碳技术的研发。
“下一步，我国应进一步加强汽车产业链碳中和解决方案的上下游联动与系统集成，通过汽车行业全生命周期的碳中和倒逼和牵引整个产业链的碳中和，由汽车行业全生命周期的碳中和引领全行业向净零排放迈进。”孙锌表示。
来源：中国环境报
#如何听到时间的声音#
听说，10分贝是花开的声音，20到40分贝是钟表滴答声，40到60分贝是我们正常交谈的声音。嘈杂和功利的白天让我们忘记时间的流逝，所以我们常常在夜深人静之时，听到指针在钟表上转动的清脆滴答声，一滴一答把时间划在我们心中，我们才会知了时间的快与慢。人类最开始使用的看时间的工具是日晷，其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。最开始古巴比伦人在6000年前开始使用，直到东汉的张衡制造的漏水转浑天仪，人类才进入机械计时器的时代。如果说到普遍实用，应该归功于欧洲计时器。古老的教堂原先都是人工敲钟的，后来改成机械钟，其中耗费了多年能工巧匠的心思。
再后来，1868年，瑞士第一枚腕表，由百达翡丽制造给匈牙利的Koscowicz伯爵夫人。人类对时间的声音倾听是来之不易的，整个发展历程也是漫长的。从无声的“日晷”，到“有声”的腕表，穿梭着整个人类史。可以说，使钟表发出声音是现代人们倾听时间的最直接的方式之一。
手表的构造看似简单，但其中机芯的复杂程度不亚于电脑的CPU，它同时也是钟表“乐音”的来源。不同种类的机芯——手动机械、自动机械、石英——所能发出的声音也不尽相同。因此，机芯从设计到组装的工艺也是我们听到和感知时间的方式。那么下面，我重点介绍“时间的声音”的来源——机芯工艺一、设计一款机芯产生，必然先要设计，设计是整个机芯生产工艺的源头。随着技术的进步，变化的是工具，从以前的草图到现在的3D建模；不变的是各项数据都需要匠人精心地去考量和打磨。
设计过程需考虑的东西非常之多，除了外观设计与基本计时功能，许多高端腕表机芯也融入了独特的报时装置来创造出“时间的声音”。大自鸣、小自鸣、三问报时等是较有代表性的功能。具有这些复杂功能的腕表的设计十分耗时，以机芯36-750为例，从概念设计到批准生产，耗时将长达3-5年。
二、机芯零器件生产设计完成了，接下来便是生产机芯的各个零件，但因为机芯零件的庞大数量，所以整个生产过程也是非常复杂的。像上文提及的机芯36-750，零件数量便高达1366个。如若一一讲全可能得厚厚几本书了，所以我们从中挑一些比较重要零部件：夹板、打磨、电镀、齿轮及报时装置。
01. 夹板一块机芯的夹板主要有「主夹板」和「其他夹板」，它们的形状各不相同，结构尤为复杂，具有大量的孔和凹槽，所以对制作精度的要求非常高，特别是需要承载传动轮部分的孔径，加工精度甚至要求达到千分之一毫米。
02. 打磨夹板在型后，都需要打磨。主要有分为「功能性打磨」和「装饰性打磨」。前者可以简单地描述为最大程度地减少摩擦力；后者则主要是起到装饰作用。
03. 电镀因为咱们现代的绝大部分手表使用的材料都是铜合金，铜金属极易氧化生锈斑，所以会在完成打磨工艺后，镀上“金”、“银”、"镍"或者“铑”，电镀处理完后也就是我们看到的钢银色。
04. 齿轮在这个过程中，有一种零器件环环相扣，不可或缺，这便是齿轮。由于机芯整体不大，像上文提及的机芯36-750的直径和厚度为37*10.7毫米，而贯穿其中的齿轮的精度可想而知。
听说，10分贝是花开的声音，20到40分贝是钟表滴答声，40到60分贝是我们正常交谈的声音。嘈杂和功利的白天让我们忘记时间的流逝，所以我们常常在夜深人静之时，听到指针在钟表上转动的清脆滴答声，一滴一答把时间划在我们心中，我们才会知了时间的快与慢。人类最开始使用的看时间的工具是日晷，其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。最开始古巴比伦人在6000年前开始使用，直到东汉的张衡制造的漏水转浑天仪，人类才进入机械计时器的时代。如果说到普遍实用，应该归功于欧洲计时器。古老的教堂原先都是人工敲钟的，后来改成机械钟，其中耗费了多年能工巧匠的心思。
再后来，1868年，瑞士第一枚腕表，由百达翡丽制造给匈牙利的Koscowicz伯爵夫人。人类对时间的声音倾听是来之不易的，整个发展历程也是漫长的。从无声的“日晷”，到“有声”的腕表，穿梭着整个人类史。可以说，使钟表发出声音是现代人们倾听时间的最直接的方式之一。
手表的构造看似简单，但其中机芯的复杂程度不亚于电脑的CPU，它同时也是钟表“乐音”的来源。不同种类的机芯——手动机械、自动机械、石英——所能发出的声音也不尽相同。因此，机芯从设计到组装的工艺也是我们听到和感知时间的方式。那么下面，我重点介绍“时间的声音”的来源——机芯工艺一、设计一款机芯产生，必然先要设计，设计是整个机芯生产工艺的源头。随着技术的进步，变化的是工具，从以前的草图到现在的3D建模；不变的是各项数据都需要匠人精心地去考量和打磨。
设计过程需考虑的东西非常之多，除了外观设计与基本计时功能，许多高端腕表机芯也融入了独特的报时装置来创造出“时间的声音”。大自鸣、小自鸣、三问报时等是较有代表性的功能。具有这些复杂功能的腕表的设计十分耗时，以机芯36-750为例，从概念设计到批准生产，耗时将长达3-5年。
二、机芯零器件生产设计完成了，接下来便是生产机芯的各个零件，但因为机芯零件的庞大数量，所以整个生产过程也是非常复杂的。像上文提及的机芯36-750，零件数量便高达1366个。如若一一讲全可能得厚厚几本书了，所以我们从中挑一些比较重要零部件：夹板、打磨、电镀、齿轮及报时装置。
01. 夹板一块机芯的夹板主要有「主夹板」和「其他夹板」，它们的形状各不相同，结构尤为复杂，具有大量的孔和凹槽，所以对制作精度的要求非常高，特别是需要承载传动轮部分的孔径，加工精度甚至要求达到千分之一毫米。
02. 打磨夹板在型后，都需要打磨。主要有分为「功能性打磨」和「装饰性打磨」。前者可以简单地描述为最大程度地减少摩擦力；后者则主要是起到装饰作用。
03. 电镀因为咱们现代的绝大部分手表使用的材料都是铜合金，铜金属极易氧化生锈斑，所以会在完成打磨工艺后，镀上“金”、“银”、"镍"或者“铑”，电镀处理完后也就是我们看到的钢银色。
04. 齿轮在这个过程中，有一种零器件环环相扣，不可或缺，这便是齿轮。由于机芯整体不大，像上文提及的机芯36-750的直径和厚度为37*10.7毫米，而贯穿其中的齿轮的精度可想而知。
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