2023年我國首個汽車產(chǎn)業(yè)鏈碳公示平臺(CPP)正式發(fā)布上線,這是全球首個針對汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的碳足跡信息公示平臺。此次所發(fā)布的汽車產(chǎn)業(yè)鏈碳公示平臺覆蓋國內(nèi)5000余款乘用車以及零部件、車用材料三大類產(chǎn)品的碳排放數(shù)據(jù),包含碳足跡、碳減排量、碳標簽等10多項數(shù)據(jù)信息。這一平臺的上線,加大企業(yè)的碳減排動力,將涵蓋整車、零部件、車用材料等全產(chǎn)業(yè)鏈碳體系數(shù)據(jù),也將對汽車工業(yè),尤其是汽車零配件行業(yè)的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展提供新的壓力與動能。
01
汽車零部件企業(yè)面臨的零碳機遇與挑戰(zhàn)
“碳中和”作為國家戰(zhàn)略層面的頂層設(shè)計,是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇 。碳排放考核標準要求逐年縮緊,并逐漸將汽車全生命周期的環(huán)境影響納入管控范圍 ,汽車企業(yè)紛紛提前制定切實可行的脫碳目標、打造綠色供應(yīng)鏈資源等舉措,能夠搶占低碳發(fā)展先機。
隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群的崛起,電氣化所帶來的上下游產(chǎn)業(yè)鏈的景氣度明顯提升,特別是對于電池、電機等關(guān)鍵部件的需求激增。行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)響應(yīng)國家號召,發(fā)揮先進制造示范效應(yīng),積極推進零碳工廠的建設(shè),既可助力汽車及零部件實現(xiàn)全生命周期節(jié)能減碳,又能為其他行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型、制造升級提供借鑒。汽車零部件和整車企業(yè)正逐步推進零碳工廠的建設(shè),并注重使用和優(yōu)化輕量化材料 ,以達到更好的能效和減少環(huán)境負擔。
02
汽車零配件企業(yè)的低碳創(chuàng)新轉(zhuǎn)型
汽車綠色零碳工廠
汽車及零部件零碳工廠的建設(shè)將采取一系列措施進行低碳轉(zhuǎn)型,以提高能效、改進工藝、優(yōu)化熱源,并實施全面的能碳管理。整體邏輯將循序漸進集中在:
- 持續(xù)提升生產(chǎn)制造能效。關(guān)注公用動力工程的能效提升,通過引入先進的工程技術(shù)和設(shè)備,優(yōu)化制造流程,實現(xiàn)更為高效的能源利用。同時,專注于提升生產(chǎn)制造過程的能效,通過工藝改進和優(yōu)化,減少能源浪費,降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放。
- 強調(diào)綠色再生能源的恰當接入。通過關(guān)注并積極推動綠色再生能源的有效接入,實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,減少對傳統(tǒng)能源的依賴。此外,謹慎安排先進的儲能設(shè)施,以確保再生能源的充分儲備和合理利用,進一步提高能源利用效率。
汽車零碳工廠建設(shè)示意圖
通過使用清潔能源、替換高耗能設(shè)備和優(yōu)化高能耗工藝及生產(chǎn)流程,降低碳強度,也需要通過引進數(shù)字化系統(tǒng)和自動化產(chǎn)線提高生產(chǎn)效率,升級制造體系??紤]到整車企業(yè)在供應(yīng)鏈的強大影響力,既可以積極在制造工廠實現(xiàn)零碳排放,又可以設(shè)計標準化的考核機制并將其納入供應(yīng)商管理體系中,這將有效促進汽車及零部件到整車制造裝配環(huán)節(jié)向碳中和目標邁進。
汽車輕量化
汽車輕量化是指在確保汽車車身強度和安全性能的前提下,通過結(jié)構(gòu)輕量化、工藝輕量化、材料輕量化的方式降低汽車整備質(zhì)量。汽車輕量化可以在車輛周期和燃料周期共同降低碳排放。
- 從車輛周期角度,材料輕量化和工藝輕量化可以有效降低汽車在原材料端生產(chǎn)、制造和組裝過程中產(chǎn)生的碳排放;
- 從燃料周期出發(fā),汽車的質(zhì)量越輕,克服滾動阻力、空氣阻力所需要的動力也就越小,因此可以在不改變傳動系統(tǒng)的前提下,直接實現(xiàn)更低的油耗或更長的續(xù)航里程,既能滿足監(jiān)管要求,又能降低汽車全生命周期的使用成本。相比持續(xù)性地研發(fā)投入以升級內(nèi)燃機或者三電系統(tǒng)的性能,汽車輕量化是整車廠商綜合考量之下較優(yōu)選擇。
在燃料周期中,根據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會、汽車工藝與材料等機構(gòu)實證數(shù)據(jù) ,燃油乘用車的油耗與汽車整備質(zhì)量存在顯著的線性相關(guān)關(guān)系,汽車輕量化將顯著降低燃油乘用車的油耗,從而降低碳排放。而新能源汽車同樣也能受益于汽車輕量化帶來的續(xù)航里程增加,并且純電乘用車受益于動力電池使用壽命延長的額外收益,全生命周期減碳效益更大。
除了減碳之外,汽車輕量化具備較大的經(jīng)濟效益。以特斯拉采用的一體化壓鑄工藝為例,通過將傳統(tǒng)壓鑄方式升級為一體化壓鑄,可將汽車下車體重量降低30%,制造成本下降40%,并大幅提升生產(chǎn)效率和原材料回收利用率 。對于整車廠而言,在日益激烈的市場價格競爭中,調(diào)整輕量化的應(yīng)用材料和配套加工工藝以尋得較優(yōu)方案。這種策略不僅可以提供更具競爭力的產(chǎn)品,而且可以為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤空間。
03
汽車企業(yè)綠色工廠建設(shè)經(jīng)驗
廣汽埃安零碳工廠
廣汽埃安零碳工廠是廣汽集團的首個零碳工廠
廣汽集團的首個零碳工廠- 廣汽埃安從能源清潔化著手,提升綠色低碳能源使用比例,通過引入高效光伏系統(tǒng)、清潔能源核電、大功率儲能系統(tǒng),實現(xiàn)清潔能源最大化使用;并同步開展自主節(jié)能減排工作,于各個車間開展節(jié)能減排技改或先進技術(shù)導(dǎo)入,例如,涂裝RTO余熱回用(RT0即Regenerative Thermal Oxidizer,蓄熱式熱力焚化爐)、濕循環(huán)熱泵空調(diào)、鍋爐低氮燃燒技術(shù)導(dǎo)入等,實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程碳排放低減;最后,通過外部碳匯抵消剩余碳排放,實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程中零碳排放,建成零碳工廠。
在生產(chǎn)制造領(lǐng)域,以先進綠色低碳工藝,提高生產(chǎn)制造能源使用效率。通過追求極致的精益生產(chǎn)APS管理手法,建設(shè)節(jié)能環(huán)保車間;優(yōu)化公用動力布局,建成高效動力站房;通過數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用,敏捷體制改革,提高工作效率,降低生產(chǎn)節(jié)拍;通過AGV、MES系統(tǒng)等數(shù)字化手段,形成智慧物流管理。
在生產(chǎn)設(shè)備方面,積極導(dǎo)入節(jié)能減排新技術(shù)、新工藝,降低設(shè)備運行耗能。通過涂裝車間濕循環(huán)熱泵、RTO余熱回收、鍋爐低碳改造等,提升了設(shè)備節(jié)能減排效益,有效降低了單車生產(chǎn)的水、電、氣能耗。
廣汽埃安零碳工廠節(jié)能減碳效果明顯,例如,涂裝車間濕循環(huán)熱泵系統(tǒng)導(dǎo)入后,較導(dǎo)入前削減了30%的冷凍水和100%鍋爐供熱水需求,冷熱水能量雙側(cè)利用,提升了40%熱利用效率,全年削減用氣80萬 Nm3、用電13萬kWh。
億吉利汽車西安零碳工廠
機器人正在給吉利新能源汽車車身使用環(huán)保水性漆
以吉利汽車在西安建立的首個零碳工廠為例,該工廠包含沖壓、焊接、涂裝和總裝等工序,最大年產(chǎn)能36萬輛汽車,占地2270畝,總投資約73億元 。在能源端,該工廠通過建設(shè)光伏電站和采購國際綠證I-REC的模式,實現(xiàn)電力碳中和。在硬件和軟件端,通過建立能源管理體系和數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng),建立自動化產(chǎn)線,并采用高效低耗設(shè)備提升能源利用效率。
衡量零碳工廠的經(jīng)濟效益主要考慮前期光伏電站或風(fēng)力發(fā)電站和儲能系統(tǒng)的建設(shè)是否能夠覆蓋能源成本的下降。
在中金量化及ESG發(fā)布的測算內(nèi)容中,“以吉利西安工廠為例,根據(jù)招標文件顯示,光伏電站總投入約1.66億元,單位投資額3.2元/w ,根據(jù)我們測算,假設(shè)每單位光伏發(fā)電配套1.6元/w的儲能成本,則零碳工廠能源端投資額約2.5億元。根據(jù)建設(shè)期一次性成本投入,按照25年的使用周期,年維修費用0.04元/w,測算不同電力價格和CCER碳價格下零碳工廠能源建設(shè)投入的內(nèi)在收益率變化情況?!?/p>
根據(jù)上述計算成果,可以看到零碳工廠的建設(shè)已經(jīng)初步具備經(jīng)濟效益。在不考慮汽車及零部件制造工廠進行碳交易的前提下,我們估算,假設(shè)工廠平均度電成本從0.45元上升至0.60元,企業(yè)建設(shè)零碳工廠的內(nèi)在收益率將從5.57%提高至9.19%,能夠在確保企業(yè)投資經(jīng)濟效益的同時,對沖未來能源成本上行動潛在風(fēng)險。
如果未來CCER重啟,汽車及零部件企業(yè)能夠參與CCER進入碳市場交易,零碳工廠的經(jīng)濟效益將進一步凸顯。
參考信息
中金 | ESG行業(yè)深度系列(3):汽車及零部件行業(yè)
https://mp.weixin.qq.com/s/hOLNlMS2qbD4aTGUXhVPdQ
報告分享(一)丨汽車產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展趨勢及對零部件企業(yè)發(fā)展的建議
https://mp.weixin.qq.com/s/EeNstL33NEbUtbUVTyrIkg
廣汽集團首個零碳工廠的創(chuàng)新路徑
https://mp.weixin.qq.com/s/iGx3ws2Pbpjg8ej3tPnTgQ
首個汽車產(chǎn)業(yè)鏈碳公示平臺上線,對車企、消費者有何影響?
https://mp.weixin.qq.com/s/iWod1GU7SorSxwLYY1KByQ
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