2023年我國首個汽車產業鏈碳公示平臺(CPP)正式發布上線,這是全球首個針對汽車全產業鏈的碳足跡信息公示平臺。此次所發布的汽車產業鏈碳公示平臺覆蓋國內5000余款乘用車以及零部件、車用材料三大類產品的碳排放數據,包含碳足跡、碳減排量、碳標簽等10多項數據信息。這一平臺的上線,加大企業的碳減排動力,將涵蓋整車、零部件、車用材料等全產業鏈碳體系數據,也將對汽車工業,尤其是汽車零配件行業的綠色低碳高質量發展提供新的壓力與動能。
01
汽車零部件企業面臨的零碳機遇與挑戰
“碳中和”作為國家戰略層面的頂層設計,是著力解決資源環境約束突出問題、實現可持續發展的必然選擇 。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境影響納入管控范圍 ,汽車企業紛紛提前制定切實可行的脫碳目標、打造綠色供應鏈資源等舉措,能夠搶占低碳發展先機。
隨著中國新能源汽車產業集群的崛起,電氣化所帶來的上下游產業鏈的景氣度明顯提升,特別是對于電池、電機等關鍵部件的需求激增。行業內的領先企業響應國家號召,發揮先進制造示范效應,積極推進零碳工廠的建設,既可助力汽車及零部件實現全生命周期節能減碳,又能為其他行業的低碳轉型、制造升級提供借鑒。汽車零部件和整車企業正逐步推進零碳工廠的建設,并注重使用和優化輕量化材料 ,以達到更好的能效和減少環境負擔。
02
汽車零配件企業的低碳創新轉型
汽車綠色零碳工廠
汽車及零部件零碳工廠的建設將采取一系列措施進行低碳轉型,以提高能效、改進工藝、優化熱源,并實施全面的能碳管理。整體邏輯將循序漸進集中在:
- 持續提升生產制造能效。關注公用動力工程的能效提升,通過引入先進的工程技術和設備,優化制造流程,實現更為高效的能源利用。同時,專注于提升生產制造過程的能效,通過工藝改進和優化,減少能源浪費,降低生產環節的碳排放。
- 強調綠色再生能源的恰當接入。通過關注并積極推動綠色再生能源的有效接入,實現能源結構的優化,減少對傳統能源的依賴。此外,謹慎安排先進的儲能設施,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。
汽車零碳工廠建設示意圖
通過使用清潔能源、替換高耗能設備和優化高能耗工藝及生產流程,降低碳強度,也需要通過引進數字化系統和自動化產線提高生產效率,升級制造體系。考慮到整車企業在供應鏈的強大影響力,既可以積極在制造工廠實現零碳排放,又可以設計標準化的考核機制并將其納入供應商管理體系中,這將有效促進汽車及零部件到整車制造裝配環節向碳中和目標邁進。
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,通過結構輕量化、工藝輕量化、材料輕量化的方式降低汽車整備質量。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、制造和組裝過程中產生的碳排放;
- 從燃料周期出發,汽車的質量越輕,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的前提下,直接實現更低的油耗或更長的續航里程,既能滿足監管要求,又能降低汽車全生命周期的使用成本。相比持續性地研發投入以升級內燃機或者三電系統的性能,汽車輕量化是整車廠商綜合考量之下較優選擇。
在燃料周期中,根據世界鋁業協會、汽車工藝與材料等機構實證數據 ,燃油乘用車的油耗與汽車整備質量存在顯著的線性相關關系,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濟效益。以特斯拉采用的一體化壓鑄工藝為例,通過將傳統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,調整輕量化的應用材料和配套加工工藝以尋得較優方案。這種策略不僅可以提供更具競爭力的產品,而且可以為企業創造更大的利潤空間。
03
汽車企業綠色工廠建設經驗
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、清潔能源核電、大功率儲能系統,實現清潔能源最大化使用;并同步開展自主節能減排工作,于各個車間開展節能減排技改或先進技術導入,例如,涂裝RTO余熱回用(RT0即Regenerative Thermal Oxidizer,蓄熱式熱力焚化爐)、濕循環熱泵空調、鍋爐低氮燃燒技術導入等,實現生產制造過程碳排放低減;最后,通過外部碳匯抵消剩余碳排放,實現生產制造過程中零碳排放,建成零碳工廠。
在生產制造領域,以先進綠色低碳工藝,提高生產制造能源使用效率。通過追求極致的精益生產APS管理手法,建設節能環保車間;優化公用動力布局,建成高效動力站房;通過數字化系統應用,敏捷體制改革,提高工作效率,降低生產節拍;通過AGV、MES系統等數字化手段,形成智慧物流管理。
在生產設備方面,積極導入節能減排新技術、新工藝,降低設備運行耗能。通過涂裝車間濕循環熱泵、RTO余熱回收、鍋爐低碳改造等,提升了設備節能減排效益,有效降低了單車生產的水、電、氣能耗。
廣汽埃安零碳工廠節能減碳效果明顯,例如,涂裝車間濕循環熱泵系統導入后,較導入前削減了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,該工廠通過建設光伏電站和采購國際綠證I-REC的模式,實現電力碳中和。在硬件和軟件端,通過建立能源管理體系和數字化生產系統,建立自動化產線,并采用高效低耗設備提升能源利用效率。
衡量零碳工廠的經濟效益主要考慮前期光伏電站或風力發電站和儲能系統的建設是否能夠覆蓋能源成本的下降。
在中金量化及ESG發布的測算內容中,“以吉利西安工廠為例,根據招標文件顯示,光伏電站總投入約1.66億元,單位投資額3.2元/w ,根據我們測算,假設每單位光伏發電配套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。根據建設期一次性成本投入,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投入的內在收益率變化情況。”
根據上述計算成果,可以看到零碳工廠的建設已經初步具備經濟效益。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,假設工廠平均度電成本從0.45元上升至0.60元,企業建設零碳工廠的內在收益率將從5.57%提高至9.19%,能夠在確保企業投資經濟效益的同時,對沖未來能源成本上行動潛在風險。
如果未來CCER重啟,汽車及零部件企業能夠參與CCER進入碳市場交易,零碳工廠的經濟效益將進一步凸顯。
參考信息
中金 | ESG行業深度系列(3):汽車及零部件行業
https://mp.weixin.qq.com/s/hOLNlMS2qbD4aTGUXhVPdQ
報告分享(一)丨汽車產業低碳發展趨勢及對零部件企業發展的建議
https://mp.weixin.qq.com/s/EeNstL33NEbUtbUVTyrIkg
廣汽集團首個零碳工廠的創新路徑
https://mp.weixin.qq.com/s/iGx3ws2Pbpjg8ej3tPnTgQ
首個汽車產業鏈碳公示平臺上線,對車企、消費者有何影響?
https://mp.weixin.qq.com/s/iWod1GU7SorSxwLYY1KByQ
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