合成燃料脫碳,代價(jià)有多大?
就在今年3月底,繼歐盟委員會(huì)、歐洲議會(huì)后,歐盟理事會(huì)終于批準(zhǔn)了歐盟“禁燃”法令,規(guī)定從2035年起,原則上禁止銷售非零排放的新乘用車和貨車。不過(guò),在德國(guó)、意大利等國(guó)的強(qiáng)烈要求下,歐盟方面最終做出妥協(xié),使用“二氧化碳中性燃料”的汽車可以得到豁免,2035年之后也能繼續(xù)銷售。
歐盟的松口,為合成燃料提供了發(fā)展空間,越來(lái)越多的整車企業(yè)和零部件廠商都開(kāi)始研發(fā)合成燃料。除了忠實(shí)擁躉保時(shí)捷、法拉利等跑車制造商外,雷諾、Stellantis、現(xiàn)代、豐田等車企也躍躍欲試,試圖在推進(jìn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的同時(shí),為內(nèi)燃機(jī)汽車尋找一條脫碳之路。不過(guò),合成燃料的高成本是擺在行業(yè)面前公認(rèn)的難題,政策、標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際應(yīng)用、可持續(xù)性發(fā)展等方面也有諸多問(wèn)題需要解決。從政策放開(kāi)到大批量上車,合成燃料或許還有很長(zhǎng)一段路要走。
為內(nèi)燃機(jī)汽車“續(xù)命”
對(duì)于碳中性燃料,保時(shí)捷、法拉利等豪華品牌汽車制造商提出的解決方案就是合成燃料(e-Fuel)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),合成燃料是將水電解生成的氫氣和二氧化碳通過(guò)催化反應(yīng)進(jìn)而合成的一種液體碳?xì)滏溔剂?,也被稱為電子燃料。保時(shí)捷等車企認(rèn)為,如果以可再生能源產(chǎn)生的綠色電力來(lái)電解水制氫,進(jìn)而生產(chǎn)出合成燃料,那么其燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳在合成燃料制造的過(guò)程中被抵消,滿足全生命周期內(nèi)的碳中和要求。
前不久,法拉利首席執(zhí)行官貝內(nèi)德托·維格納在一次行業(yè)會(huì)議上表示,內(nèi)燃機(jī)仍有生存空間,合成燃料為2035年后繼續(xù)出售燃油車提供了可能性,法拉利將繼續(xù)其在內(nèi)燃機(jī)、混動(dòng)及純電動(dòng)領(lǐng)域的投入。他說(shuō),法拉利將繼續(xù)生產(chǎn)以合成燃料為動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)汽車,這與其到2030年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)并不沖突。
當(dāng)然,如果采用煤炭制氫,得到的合成燃料就不是碳中性燃料。這也是保時(shí)捷在智利的蓬塔阿雷納斯大舉投資建設(shè)合成燃料工廠的重要原因,該地風(fēng)能資源充沛,可利用風(fēng)電進(jìn)行電解水制氫,并最終得到綠色合成燃料。該工廠已于去年底正式啟用,試運(yùn)行階段預(yù)計(jì)每年生產(chǎn)13萬(wàn)升合成燃料;到2026年,預(yù)計(jì)將有5500萬(wàn)升燃料在該工廠生產(chǎn);2027年產(chǎn)量將擴(kuò)大10倍。除了保時(shí)捷外,西門子能源、智利高度創(chuàng)新燃料項(xiàng)目公司(HIF)、意大利國(guó)家電力公司、??松梨?、智利國(guó)家石油公司等也參與了該項(xiàng)目。
也就是說(shuō),通過(guò)使用合成燃料,至少可以在中短期內(nèi)讓保時(shí)捷911六缸、法拉利V12等標(biāo)志性發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)“生存”。近年來(lái),保時(shí)捷一直在大力推廣合成燃料。保時(shí)捷首席執(zhí)行官,同時(shí)也是大眾集團(tuán)首席執(zhí)行官奧博穆去年就曾明確表示,保時(shí)捷將致力于“雙e”戰(zhàn)略,即電動(dòng)化(e-Mobility)與合成燃料(e-Fuel)。奧博穆還表示,發(fā)展合成燃料與電動(dòng)化轉(zhuǎn)型之間并不沖突。在今年3月的集團(tuán)年度業(yè)績(jī)會(huì)上,奧博穆繼續(xù)表態(tài)支持合成燃料,并稱:“我不知道還有什么其他方式能讓內(nèi)燃機(jī)汽車脫碳。”
多家跨國(guó)車企躍躍欲試
除了保時(shí)捷、法拉利等豪華汽車品牌之外,還有不少車企及能源公司也在研發(fā)合成燃料。去年3月底,現(xiàn)代汽車與石油巨頭沙特阿美官宣合作,共同研究可用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的合成燃料。沙特阿美去年還啟動(dòng)了一項(xiàng)15億美元(目前1美元約合人民幣7.12元)的基金,以支持多樣化的能源轉(zhuǎn)型,初期重點(diǎn)放在碳捕獲和儲(chǔ)存、溫室氣體排放以及氫、氨和合成燃料等領(lǐng)域。
在歐盟明確為合成燃料提供豁免后,雷諾集團(tuán)首席執(zhí)行官盧卡·德·梅奧表示:“這是一個(gè)好消息,不管是對(duì)于法拉利和保時(shí)捷來(lái)說(shuō),還是對(duì)于其他汽車品牌而言?!钡隆っ穵W指出,雷諾集團(tuán)旗下達(dá)契亞品牌將尋求“盡可能晚”地轉(zhuǎn)向電動(dòng)化,他也認(rèn)同,合成燃料可能是達(dá)契亞低價(jià)內(nèi)燃機(jī)車實(shí)現(xiàn)脫碳的一種方式。
當(dāng)前,雷諾正在與吉利、沙特阿美合作,共同開(kāi)發(fā)合成燃料技術(shù)。就在今年3月初,沙特阿美簽署了一份意向書,成為吉利和雷諾合資的新動(dòng)力總成公司潛在少數(shù)股東。對(duì)此,雷諾方面表示:“沙特阿美的加入,有助于新公司在合成燃料和氫動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性創(chuàng)新?!奔毓杉瘓F(tuán)首席執(zhí)行官李東輝也稱:“沙特阿美的投資意向代表了全球行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)新公司未來(lái)業(yè)務(wù)前景的認(rèn)可,充分展現(xiàn)了他們對(duì)新公司開(kāi)拓低碳和零碳燃料愿景的信心?!?br style="box-sizing: border-box; color: rgb(38, 38, 38); font-family: "Microsoft Yahei"; text-indent: 32px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/> Stellantis也有意嘗試。今年4月,Stellantis首席執(zhí)行官唐唯實(shí)表示:“我們將通過(guò)測(cè)試碳中性燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)脫碳,以應(yīng)對(duì)全球變暖?!睋?jù)了解,該公司將在其2014年至2029年期間生產(chǎn)的28款汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上,對(duì)合成燃料展開(kāi)全面測(cè)試,以評(píng)估排放、功率、可靠性、耐久性等。
馬自達(dá)歐洲分公司也提出,合成燃料對(duì)于減少內(nèi)燃機(jī)車的碳排放不可或缺,應(yīng)當(dāng)為其提供經(jīng)濟(jì)和政策支持。同時(shí),電動(dòng)化和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)并存,也有助于豐富消費(fèi)者的購(gòu)車選擇。為此,馬自達(dá)將把電動(dòng)化和低碳內(nèi)燃機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái),應(yīng)對(duì)環(huán)保法規(guī)。
目前,合成燃料尚未大規(guī)模應(yīng)用于量產(chǎn)車,但保時(shí)捷、豐田、日產(chǎn)、斯巴魯?shù)纫呀?jīng)在賽車領(lǐng)域進(jìn)行了嘗試。例如,豐田GR Supra GT4賽車采用合成燃料,參加了2022年紐博格林耐力賽;保時(shí)捷智利工廠生產(chǎn)的合成燃料,當(dāng)前主要用于保時(shí)捷美孚1號(hào)超級(jí)杯和世界各地的其他重要項(xiàng)目,如保時(shí)捷體驗(yàn)中心。
成本是推廣最大“攔路虎”
不少批評(píng)人士指出,合成燃料可能會(huì)分散汽車行業(yè)對(duì)于電動(dòng)化的注意力,為電動(dòng)化轉(zhuǎn)型增添了不確定性,且合成燃料本身成本高昂。同樣是減少溫室氣體排放,電動(dòng)化的投資回報(bào)率要高得多。而且,合成燃料的生產(chǎn)會(huì)消耗大量綠色的風(fēng)能和太陽(yáng)能,這些綠色能源本可以用在其他更加亟需的領(lǐng)域。此外,使用合成燃料的內(nèi)燃機(jī)汽車仍然會(huì)產(chǎn)生氮氧化物、一氧化碳等污染物,凈化裝置必不可少。
更有批評(píng)者指出,合成燃料的生產(chǎn)成本很高,且屬于能源密集型。在內(nèi)燃機(jī)汽車中使用合成燃料,所需的可再生電力大約是純電動(dòng)汽車的5倍。不過(guò),合成燃料的支持者卻認(rèn)為,合成燃料并不是電動(dòng)化的“敵人”,它能夠以真正可持續(xù)的方式生產(chǎn)。雖然目前合成燃料成本高企,尚無(wú)法廣泛使用,但隨著市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大和可再生能源發(fā)展,成本有望大幅下降。
的確,在合成燃料普及的道路上,成本可能是最大的“攔路虎”。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省此前曾估算,在日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)1公升合成燃料的成本約為700日元(目前1日元約合人民幣0.05元),是目前日本汽油零售價(jià)格的4倍多。而且,合成燃料的能量轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低。據(jù)日媒報(bào)道,如果同等數(shù)量的可再生能源發(fā)電供純電動(dòng)汽車行駛,其續(xù)駛里程將比使用合成燃料的內(nèi)燃機(jī)車多出5倍。
英國(guó)伯明翰大學(xué)教授、伯明翰先進(jìn)汽車研究和教育中心主任徐宏明在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示,合成燃料“看起來(lái)很美”,但實(shí)際上推廣并不容易,其生產(chǎn)成本較高,僅以捕捉二氧化碳為例,無(wú)論是捕捉空氣中的二氧化碳,還是捕捉廢氣中的二氧化碳,成本都比較高且能耗大。另外,目前不少企業(yè)采用的是煤炭制氫,并不環(huán)保。再加上,合成燃料并不能直接用于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī),需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造。
有研究表明,在理想情況下,到2030年合成燃料的生產(chǎn)成本仍將比普通柴油高出2~3倍。不過(guò),徐宏明指出,在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),內(nèi)燃機(jī)還是會(huì)繼續(xù)存在,也有必要存在,應(yīng)該客觀看待電動(dòng)汽車和內(nèi)燃機(jī),它們都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),不能“一刀切”。他希望合成燃料技術(shù)能夠取得進(jìn)一步突破,帶動(dòng)成本下降。至于未來(lái)合成燃料在市場(chǎng)上的比重,還要看其他零碳技術(shù)的發(fā)展情況。