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碳中和研究|車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型——產(chǎn)品結(jié)構(gòu)研究篇

2021-03-04 00:41:24·  來源:中汽數(shù)據(jù)  作者:節(jié)能戰(zhàn)略研究室  
 
研究背景 碳中和是中國綠色和可持續(xù)發(fā)展的重大發(fā)展戰(zhàn)略,當(dāng)前道路交通實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和面臨很大的挑戰(zhàn),汽車行業(yè)碳中和路線圖的研究是實(shí)現(xiàn)碳中和總體目標(biāo)的重要保障。 中汽數(shù)據(jù)有限公司(以下簡稱“中汽數(shù)據(jù)”)已形成完善的車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型,可以

研究背景

碳中和是中國綠色和可持續(xù)發(fā)展的重大發(fā)展戰(zhàn)略,當(dāng)前道路交通實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和面臨很大的挑戰(zhàn),汽車行業(yè)碳中和路線圖的研究是實(shí)現(xiàn)碳中和總體目標(biāo)的重要保障。
 
中汽數(shù)據(jù)有限公司(以下簡稱“中汽數(shù)據(jù)”)已形成完善的車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型,可以測算并回答不同場景下的汽車行業(yè)碳排放總量、碳達(dá)峰時(shí)間、不同技術(shù)路徑減排潛力等關(guān)鍵問題。我們將分八期介紹車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型的原理及關(guān)鍵結(jié)論。
 
上一期我們介紹了車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型的整體框架,共包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測體系、產(chǎn)品規(guī)模預(yù)測體系和外部影響評估體系三個(gè)體系模塊,本次將給大家介紹產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測體系的研究方法和部分結(jié)果。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測體系簡介

傳統(tǒng)燃料汽車、新能源汽車的單位里程碳排放量差異較大,因此分燃料類型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測是測算車隊(duì)層面使用環(huán)節(jié)碳排放的重要輸入條件。
 
中長期分燃料類型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測的核心在于比較不同產(chǎn)品的消費(fèi)者效用(Utility),即哪種產(chǎn)品的效用越高,則消費(fèi)者選擇該產(chǎn)品的概率就越大。消費(fèi)者效用則由購置成本、使用成本和使用便利性三部分組成。
 
以私人乘用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測為例,我們運(yùn)用離散選擇模型,以分燃料類型經(jīng)濟(jì)性分析及預(yù)測結(jié)果作為底層消費(fèi)者效用,進(jìn)行消費(fèi)者購車決策過程的模擬,測算消費(fèi)者購買不同燃料類型汽車的概率,形成私人乘用車分燃料類型銷量結(jié)構(gòu)趨勢預(yù)測。
私人乘用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測方法
 
由于消費(fèi)者效用受法規(guī)政策、技術(shù)成本以及配套環(huán)境等多方面因素影響,我們圍繞上述影響因素針對2021-2050年的變化趨勢分別開展了系統(tǒng)深入的研究。以新能源汽車技術(shù)成本分析為例,我們首先對典型新能源產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件的成本變化趨勢進(jìn)行調(diào)研,在積累了一定樣本量數(shù)據(jù)后,針對新能源汽車的整備質(zhì)量、能耗、續(xù)駛里程等整車性能指標(biāo)和關(guān)鍵零部件的成本構(gòu)建量化關(guān)系,再基于學(xué)習(xí)率的單位成本下降趨勢曲線推導(dǎo)未來電池、電機(jī)等關(guān)鍵零部件的成本變化趨勢,以此測算未來不同燃料類型產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性變化趨勢。
 
新能源汽車經(jīng)濟(jì)性分析和預(yù)測模型
基于上述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測體系,既可以對不同技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的變化趨勢進(jìn)行分析,也可以預(yù)測分燃料類型產(chǎn)品在未來整體市場中的比例,還可以對比政策、技術(shù)成本等影響因素變化對于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響。

部分研究結(jié)論展示

(1)純電動(dòng)汽車購買+使用成本可能在2025年前后與傳統(tǒng)燃油車打平,若進(jìn)一步考慮便利性心理成本,打平時(shí)間將在2030年前后。
在考慮直接購買成本、購置稅、技術(shù)升級成本變化、燃料成本、電耗成本的情況下,純電動(dòng)汽車綜合成本可能在2025年前后與傳統(tǒng)燃油車打平,成本約16萬元;若進(jìn)一步考慮充電時(shí)間、里程焦慮、能源補(bǔ)給便利性等心理成本,預(yù)計(jì)純電動(dòng)汽車綜合成本有可能在2030年前后與傳統(tǒng)燃油車打平,成本約17萬元。
ICEV、BEV綜合成本變化趨勢對比
 
(2)FCEV由于較高的使用成本,與BEV相比競爭優(yōu)勢不明顯
從使用成本看,BEV有較強(qiáng)競爭力。BEV使用成本明顯低于FCEV,增程式FCEV制造成本優(yōu)勢被高使用成本抵消。BEV私家車綜合成本(含制造成本和使用成本)長期低于增程式FCEV和全功率FCEV。出租車、物流車、公交車作為運(yùn)營車輛,年行駛里程長,使用成本增加明顯。具體來看,基準(zhǔn)年2017年,北京FCEV出租車使用成本達(dá)26萬,到2050年將降至10萬元左右。BEV出租車基準(zhǔn)年使用成本僅6.6萬元,隨能耗水平改善,2050年可降至4萬元。基準(zhǔn)年2017年,F(xiàn)CEV公交車使用成本超過100萬,到2050年可降至51萬元,而BEV公交車使用成本在基準(zhǔn)年僅為19.2萬元,到2050年降至約11.5萬元。FCEV物流車使用成本超過142萬,到2050年仍達(dá)62萬元,BEV物流車使用成本僅23萬元,到2050年降至約16.5萬元。
(a)私家車
(b)出租車
(c)公交車
(d)物流車
不同車型BEV與FCEV經(jīng)濟(jì)性綜合對比
(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果
乘用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中純電動(dòng)汽車的占比逐年增加,預(yù)計(jì)在2030年純電動(dòng)銷量占比將達(dá)到34%左右,2035年純電動(dòng)銷量占比將達(dá)到49%左右。燃料電池與插電式混合動(dòng)力電池汽車的占比逐漸增加,但增速較慢。
分燃料類型乘用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測
從燃料類型角度看,純電動(dòng)客車在大中型客車以及輕型客車類型中占比都是逐漸增加的,到2035年占比分別為65%和22%。中重型貨車電動(dòng)化難度較大,到2035年電動(dòng)化比例約為6%;由于城市物流車等領(lǐng)域電動(dòng)化的快速發(fā)展,輕型、微型貨車電動(dòng)化進(jìn)程較快,預(yù)計(jì)2035年占比約34%。
分燃料類型商用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測

系列介紹預(yù)告

1.車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型——整體介紹篇
2.車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型——產(chǎn)品結(jié)構(gòu)研究篇
3.車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型——市場規(guī)模研究篇
4.車隊(duì)碳排放核算及預(yù)測模型——外部影響研究篇
5.碳中和研究階段性成果——燃料周期碳排放預(yù)測
6.碳中和研究階段性成果——關(guān)鍵資源、能源需求預(yù)測
7.碳中和研究階段性成果——乘用車電動(dòng)化路線圖2035研究
8.碳中和研究階段性成果——商用車電動(dòng)化路線圖2035研究
中國汽車技術(shù)研究中心有限公司已啟動(dòng)“中國汽車低碳發(fā)展戰(zhàn)略及路線圖”研究工作,由中國汽車戰(zhàn)略與政策研究中心、中汽數(shù)據(jù)以及標(biāo)準(zhǔn)化研究所聯(lián)合圍繞標(biāo)準(zhǔn)、政策、發(fā)展路線圖、實(shí)施指南、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與模型工具等開展研究,踐行央企社會(huì)責(zé)任,引領(lǐng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。
聯(lián)系人:陳川、禹如杰
電話: 022-84379799-2767
電話: 022-84379753
郵箱: chenchuan@catarc.ac.cn
郵箱: yurujie@catarc.ac.cn
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