每日速递:合成燃料脱碳,代价有多大?
中国汽车报网| 2023-06-21 09:33:21


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就在今年3月底,继欧盟委员会、欧洲议会后,欧盟理事会终于批准了欧盟“禁燃”法令,规定从2035年起,原则上禁止销售非零排放的新乘用车和货车。不过,在德国、意大利等国的强烈要求下,欧盟方面最终做出妥协,使用“二氧化碳中性燃料”的汽车可以得到豁免,2035年之后也能继续销售。  欧盟的松口,为合成燃料提供了发展空间,越来越多的整车企业和零部件厂商都开始研发合成燃料。除了忠实拥趸保时捷、法拉利等跑车制造商外,雷诺、Stellantis、现代、丰田等车企也跃跃欲试,试图在推进电动化转型的同时,为内燃机汽车寻找一条脱碳之路。不过,合成燃料的高成本是摆在行业面前公认的难题,政策、标准、实际应用、可持续性发展等方面也有诸多问题需要解决。从政策放开到大批量上车,合成燃料或许还有很长一段路要走。  为内燃机汽车“续命”对于碳中性燃料,保时捷、法拉利等豪华品牌汽车制造商提出的解决方案就是合成燃料(e-Fuel)。简单来说,合成燃料是将水电解生成的氢气和二氧化碳通过催化反应进而合成的一种液体碳氢链燃料,也被称为电子燃料。保时捷等车企认为,如果以可再生能源产生的绿色电力来电解水制氢,进而生产出合成燃料,那么其燃烧时产生的二氧化碳在合成燃料制造的过程中被抵消,满足全生命周期内的碳中和要求。  前不久,法拉利首席执行官贝内德托·维格纳在一次行业会议上表示,内燃机仍有生存空间,合成燃料为2035年后继续出售燃油车提供了可能性,法拉利将继续其在内燃机、混动及纯电动领域的投入。他说,法拉利将继续生产以合成燃料为动力的内燃机汽车,这与其到2030年实现碳中和的目标并不冲突。  当然,如果采用煤炭制氢,得到的合成燃料就不是碳中性燃料。这也是保时捷在智利的蓬塔阿雷纳斯大举投资建设合成燃料工厂的重要原因,该地风能资源充沛,可利用风电进行电解水制氢,并最终得到绿色合成燃料。该工厂已于去年底正式启用,试运行阶段预计每年生产13万升合成燃料;到2026年,预计将有5500万升燃料在该工厂生产;2027年产量将扩大10倍。除了保时捷外,西门子能源、智利高度创新燃料项目公司(HIF)、意大利国家电力公司、埃克森美孚、智利国家石油公司等也参与了该项目。  也就是说,通过使用合成燃料,至少可以在中短期内让保时捷911六缸、法拉利V12等标志性发动机继续“生存”。近年来,保时捷一直在大力推广合成燃料。保时捷首席执行官,同时也是大众集团首席执行官奥博穆去年就曾明确表示,保时捷将致力于“双e”战略,即电动化(e-Mobility)与合成燃料(e-Fuel)。奥博穆还表示,发展合成燃料与电动化转型之间并不冲突。在今年3月的集团年度业绩会上,奥博穆继续表态支持合成燃料,并称:“我不知道还有什么其他方式能让内燃机汽车脱碳。”  多家跨国车企跃跃欲试除了保时捷、法拉利等豪华汽车品牌之外,还有不少车企及能源公司也在研发合成燃料。去年3月底,现代汽车与石油巨头沙特阿美官宣合作,共同研究可用于混合动力发动机的合成燃料。沙特阿美去年还启动了一项15亿美元(目前1美元约合人民币7.12元)的基金,以支持多样化的能源转型,初期重点放在碳捕获和储存、温室气体排放以及氢、氨和合成燃料等领域。  在欧盟明确为合成燃料提供豁免后,雷诺集团首席执行官卢卡·德·梅奥表示:“这是一个好消息,不管是对于法拉利和保时捷来说,还是对于其他汽车品牌而言。”德·梅奥指出,雷诺集团旗下达契亚品牌将寻求“尽可能晚”地转向电动化,他也认同,合成燃料可能是达契亚低价内燃机车实现脱碳的一种方式。  当前,雷诺正在与吉利、沙特阿美合作,共同开发合成燃料技术。就在今年3月初,沙特阿美签署了一份意向书,成为吉利和雷诺合资的新动力总成公司潜在少数股东。对此,雷诺方面表示:“沙特阿美的加入,有助于新公司在合成燃料和氢动力技术领域实现突破性创新。”吉利控股集团首席执行官李东辉也称:“沙特阿美的投资意向代表了全球行业领导者对新公司未来业务前景的认可,充分展现了他们对新公司开拓低碳和零碳燃料愿景的信心。”  Stellantis也有意尝试。今年4月,Stellantis首席执行官唐唯实表示:“我们将通过测试碳中性燃料来实现脱碳,以应对全球变暖。”据了解,该公司将在其2014年至2029年期间生产的28款汽油和柴油发动机上,对合成燃料展开全面测试,以评估排放、功率、可靠性、耐久性等。  马自达欧洲分公司也提出,合成燃料对于减少内燃机车的碳排放不可或缺,应当为其提供经济和政策支持。同时,电动化和内燃机技术并存,也有助于丰富消费者的购车选择。为此,马自达将把电动化和低碳内燃机技术结合起来,应对环保法规。  目前,合成燃料尚未大规模应用于量产车,但保时捷、丰田、日产、斯巴鲁等已经在赛车领域进行了尝试。例如,丰田GR Supra GT4赛车采用合成燃料,参加了2022年纽博格林耐力赛;保时捷智利工厂生产的合成燃料,当前主要用于保时捷美孚1号超级杯和世界各地的其他重要项目,如保时捷体验中心。  成本是推广最大“拦路虎”不少批评人士指出,合成燃料可能会分散汽车行业对于电动化的注意力,为电动化转型增添了不确定性,且合成燃料本身成本高昂。同样是减少温室气体排放,电动化的投资回报率要高得多。而且,合成燃料的生产会消耗大量绿色的风能和太阳能,这些绿色能源本可以用在其他更加亟需的领域。此外,使用合成燃料的内燃机汽车仍然会产生氮氧化物、一氧化碳等污染物,净化装置必不可少。  更有批评者指出,合成燃料的生产成本很高,且属于能源密集型。在内燃机汽车中使用合成燃料,所需的可再生电力大约是纯电动汽车的5倍。不过,合成燃料的支持者却认为,合成燃料并不是电动化的“敌人”,它能够以真正可持续的方式生产。虽然目前合成燃料成本高企,尚无法广泛使用,但随着市场规模扩大和可再生能源发展,成本有望大幅下降。  的确,在合成燃料普及的道路上,成本可能是最大的“拦路虎”。日本经济产业省此前曾估算,在日本国内生产1公升合成燃料的成本约为700日元(目前1日元约合人民币0.05元),是目前日本汽油零售价格的4倍多。而且,合成燃料的能量转换效率相对较低。据日媒报道,如果同等数量的可再生能源发电供纯电动汽车行驶,其续驶里程将比使用合成燃料的内燃机车多出5倍。  英国伯明翰大学教授、伯明翰先进汽车研究和教育中心主任徐宏明在接受《中国汽车报》记者采访时表示,合成燃料“看起来很美”,但实际上推广并不容易,其生产成本较高,仅以捕捉二氧化碳为例,无论是捕捉空气中的二氧化碳,还是捕捉废气中的二氧化碳,成本都比较高且能耗大。另外,目前不少企业采用的是煤炭制氢,并不环保。再加上,合成燃料并不能直接用于现有发动机,需要对发动机进行改造。  有研究表明,在理想情况下,到2030年合成燃料的生产成本仍将比普通柴油高出2~3倍。不过,徐宏明指出,在未来很长一段时间内,内燃机还是会继续存在,也有必要存在,应该客观看待电动汽车和内燃机,它们都有各自的优点和缺点,不能“一刀切”。他希望合成燃料技术能够取得进一步突破,带动成本下降。至于未来合成燃料在市场上的比重,还要看其他零碳技术的发展情况。

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