自从联合国确定2050年的碳中和目标之后,全球各地的汽车厂家对于目前使用的燃油汽车转换成电动汽车以达成零碳排放目标的这件事,已经没有任何疑虑。对于各国政府而言,只是禁止销售燃油车辆的时间表,以及如何加速充电设备的布建以降低车主的里程焦虑,或者对于其他零碳排放的新能源车(譬如氢燃料电池车)政策上的支持力度上的差别而已。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(1)

但是,目前电动车的制造过程所产生的二氧化碳排放量,相比制造一台燃油汽车大约多了50%以上,这个部份也逐渐成为各个汽车厂家在制造过程中所投注的重点,也就是车厂在制造过程中对产生的碳足迹的关注,在这里分成几个方面来探讨:“”电动汽车的生产过程在未来如何达成净零碳排放。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(2)

绿能的运用范围

风能、太阳能、水能、氢能等等,都属于绿能,而他们的运用范围,在未来几年也将有大幅度的改变。预计在2026年,可再生能源的发电量就会超越煤炭发电厂的发电量。在全球的ESG永续发展方案中,到了2040年,风力及太阳能将提供 40%的能源,加上水力发电,生质能源与氢能源,就会超过2/3的能源是来自于零碳排的方式所产生,这对于电动车制造而言,也能大幅降低二氧化碳的产生。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(3)

制造车辆的方式

以目前传统的汽车制造厂,从车身到涂装、再到引擎底盘及车室组装线,这其中,会在车辆制造过程中产生二氧化碳的地方:主要是在车身结构的焊接以及引擎变速箱、底盘的组装测试,还有车辆终检线的静态与动态测试。对于电动车的生产线而言,目前仅剩下车身结构的焊接制作过程还会存在产生二氧化碳的疑虑。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(4)

而这个过程,其中在2020年生产的Model Y上已经看到了一些解决方案。Model Y在加州工厂运转了世界最大的车身压铸机来整合生产下车体为单一铸件,把原本的70几个铸件简化成一个,省略掉所有的焊接程序,不用投资机器人进行复杂的制造过程,当然,整个下车体的安全性,行车静谧性,车身轻量化都一步到位,也把产生废料的可能性降到最低。从这样的改变,我们也可以看到未来的车身结构制造过程,焊接的方式将会成为一个过去式。从而,也让电动车的制造过程可以实现零碳排放。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(5)

制造车辆的原料

目前,车辆原材料中最重要的就是钢铁及铝材,而现如今炼钢厂所使用的还原铁矿石的方式,从最容易产生二氧化碳的煤炭炼钢厂,到后来能够有效减低碳排的天然气炼钢厂,再到电弧炼钢厂,都还是会无法达成零碳排的水平,直到氢能炼钢厂的实际运转出现,才为此项议题画上一个句号。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(6)

瑞典的钢铁制造商SSAB的HYBRIT计划,已经在去年6月成功用氢能源生产出了第一批无化石燃料的绿色钢铁,并交付给沃尔沃品牌,并于去年10月打造出首辆绿能钢货车。SSAB预计在2026年可以进行大规模的商业贩售绿色钢铁,而沃尔沃汽车也宣告将在2030年达成SteelZero倡议中对于钢铁采购的严格要求,用绿色钢铁来制造汽车,并于2050年达成所有钢材都是“乾淨、零碳”。这将可以使钢铁所占的20%到35%车辆的碳足迹从此消失在车辆的生产过程之中。

电动车碳排放计算(浅谈制造电动车如何达成净零碳排放)(7)

而制造绿色钢铁不只SSAB一家而已,瑞典还有一家H2 Green Steel ,乃至于日本的新日铁,韩国的浦项钢厂等,都有投入这项氢能炼钢的竞赛。就更不要提汽车第一大国的中国钢铁厂家了,预估2030年之后,绿色钢铁原材料将会是各家汽车厂商采购的首选。至于其他的车辆原材料,比如车室内的皮革、塑料、玻璃、灯具等等,也都将在零碳排规范下一一达成目标。

最后,以MERCEDES-BENZ Factory56工厂为例,BENZ在2019年就发布了名为“Ambition 2039”的计划,最终目标是在2039年达到出厂新车零排放,零件生产过程、车辆组装过程全面零碳排放。

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而这座在2020年建成的Factory 56就是以零碳排为设计概念去执行的新时代工厂,工厂位于德国的辛德尔芬根(Sindelfingen) 。整体而言,Factory 56的总能源需求比其它现有的汽车工厂低25%。而且在工厂屋顶上有装置太阳能发电及储能系统,为工厂提供30%的电力需求。Factory 56只用一个楼层进行所有的生产流程,而且也不用任何纸张,所有生产车辆的信息都通过工厂的显示屏幕及工作人员随身的数字化设备实时更新同步。Factory 56创新的装配系统也为整车生产提供了更灵活的可能性,这座工厂不但生产新一代S-Class短/长轴距车系,以及Mercedes-Maybach S-Class 与第一款纯电动车S-Class——EQS。所有的生产线都由无人驾驶运输系统负责,任何新产品及任何相关的新技术设备导入,只需要更改自动导引运输车 (AGV) 的行进路线即可。

从以上的描述中我们可以预知未来的汽车生产工厂,除了利用大量的IT/5G通信系统及无人运输载具降低能源损耗之外,弹性灵活的生产流程使得车型多样化组装成为可能。至于自产绿色能源供给工厂的运作方式也会成为汽车工厂的标准配备。

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