由天津市人民政府、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車報社共同主辦，天津市工業(yè)和信息化局、天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會特別支持，日本汽車工業(yè)協(xié)會、德國汽車工業(yè)協(xié)會聯(lián)合協(xié)辦的第十九屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達）國際論壇（以下簡稱“泰達汽車論壇”）于2023年9月1-3日在天津市濱海新區(qū)召開。本屆論壇以“高質(zhì)量·新未來”為年度主題，邀請重磅嘉賓展開深入研討。

在9月3日低碳論壇（上半節(jié)）：“雙碳”戰(zhàn)略與技術(shù)路線選擇中，美國西南研究院院士工程師托馬斯布里格斯發(fā)表了題為“美國移動出行方面實現(xiàn)碳中和的不同途徑”的演講。

美國西南研究院院士工程師 托馬斯布里格斯

以下為演講實錄：

大家好，很高興今日和你們相聚一堂。我是Thomas Briggs，來自美國德克薩斯州圣安東尼奧市的美國西南研究院（Southwest Research Institute）。今天，我將和大家探討關(guān)于在美國的移動出行方面實現(xiàn)碳中和的不同途徑。

首先向大家簡單介紹下美國西南研究院。美國西南研究院成立于1947年，專門從事先進科學技術(shù)開發(fā)和應用，旨在為政府和工業(yè)界和人類謀福祉。美國西南研究院是一家獨立的非盈利研究機構(gòu)，不隸屬于美國政府或任何大學。這使我們能為各種客戶提供服務。因此，我們既與政府合作，也與商業(yè)客戶合作。舉例來講，我們同美國環(huán)保局（EPA）及其他監(jiān)管機構(gòu)合作，共同研究減排技術(shù)，并對將來實現(xiàn)減排的方法進行實證研究。我們同商業(yè)客戶合作，應用技術(shù)使客戶產(chǎn)品符合法規(guī)要求，并為產(chǎn)品在不同市場的銷售提供認證服務。同時，美國西南研究院通過在公司內(nèi)部以及與客戶合作的方式，為開發(fā)下一代技術(shù)開展先進的研發(fā)活動，從而繼續(xù)提高發(fā)動機的效率、減少污染并降低生產(chǎn)成本。

今天的內(nèi)容將是我們對美國碳中和相關(guān)法規(guī)以及未來可能的發(fā)展方向的看法。由于我們不直接參與美國政府計劃或決策。因此，這些展示內(nèi)容只是基于我們今天面臨的狀況，對未來幾十年發(fā)展趨勢的猜測。美國的法規(guī)相當復雜。我們實際上對發(fā)動機使用的燃料、燃油經(jīng)濟性以及污染物排放等方面有獨立的法規(guī)。

在燃料方面，美國環(huán)保局和美國加州空氣資源局（CARB）制定的標準也各不相同。由于標準不同，各方的實踐也各異。例如，美國環(huán)保局更多地推動生物柴油和乙醇進入市場，而根據(jù)加州空氣資源局的法規(guī)，可再生柴油等燃料更具吸引力。這導致了燃料使用方面的差異。些法規(guī)導致了市場上碳強度的不同。

針對燃油經(jīng)濟性和零排放車輛（ZEV）法案，美國環(huán)保局近期已宣布并計劃在今年內(nèi)最終確定。輕型車輛第四階段排放標準（Tier 4）法規(guī)和重型卡車第三階段溫室氣體排放法規(guī)。這些法規(guī)將大幅降低尾氣溫室氣體排放，推動大量零排放車輛進入市場，但這不是強制性的，內(nèi)燃機（ICE）在聯(lián)邦市場仍有銷售空間。

美國加州空氣資源局及遵循其法規(guī)要求的各州正采用先進的清潔汽車和清潔貨車，這些都是真正的零排放車輛法案和禁用內(nèi)燃機的措施。他們的目標是在未來幾年淘汰應用于移動出行的內(nèi)燃機。

在污染物排放標準方面，加利福尼亞和美國其他州在輕型車第四階段和2027年美國環(huán)保局對重型車排放的標準上有著相當一致的規(guī)定。這些規(guī)定隨時間推進而對氮氧化物和顆粒物排放提出更低要求。

現(xiàn)在請看，零排放車輛法案將如何在美國實施。有關(guān)輕型車輛，已有13個州采用了美國加州空氣資源局的零排放車輛法案標準，預計在2035年實現(xiàn)內(nèi)燃機銷售清零。而這覆蓋了美國國內(nèi)大約32%的輕型車銷售量。因此，這是一項非常重要的因素，將推動大量電氣化產(chǎn)品進入市場。按照目前的法規(guī)，到2035年，美國其他州仍可以銷售內(nèi)燃機。對于不同原始設(shè)備制造商（OEM）來說，我們的市場上仍存在不確定性。

面對這些不同且互相沖突的法規(guī)要求，如何選取合適的技術(shù)組合呢？

對于重型車輛，我們同樣具有對應的零排放車輛法案。在已經(jīng)采用加利福尼亞輕型車輛零排放車輛法案的各州中，有部分州也采用了重型車輛法規(guī)，但沒有輕型車輛法規(guī)的州數(shù)多。這些州計劃在2045年前淘汰中重型卡車的內(nèi)燃機。美國其余各州仍可以銷售柴油發(fā)動機汽車。

至此，規(guī)定還遠不夠完善。推動過程中仍需要作出改變。這就是美國市場的當前狀況和存在的不確定性，現(xiàn)在美國大多數(shù)地方仍有銷售內(nèi)燃機的機會。

在人口最密集的部分州，汽車電氣化的推動速度非常快。聯(lián)邦層面仍保持著非常傳統(tǒng)的溫室氣體規(guī)定。盡管輕重型車輛都有嚴格規(guī)定，但并不強制執(zhí)行二氧化碳零排放，只是要求特定年份中每個原始設(shè)備制造商銷售的車輛整體平均二氧化碳排放量實現(xiàn)大幅降低。

請看左板塊，這是2026至2032年溫室氣體排放目標。輕型車輛市場上銷量最多的是輕型皮卡車。而最終，我們可能需要70%的車隊實現(xiàn)二氧化碳凈零排放。對于任意特定的卡車，可以對于特定尺寸的車輛在給定年份的平均溫室氣體排放量要求。然后把原始設(shè)備制造商在特定年份銷售的所有卡車數(shù)據(jù)加起來，從而判斷是否達到規(guī)定要求。

右板塊是美國加州空氣資源局的重型車輛規(guī)定。臥鋪駕駛室型半掛卡車是國內(nèi)用于長途運輸最大型號的卡車，它們的減排任務可能相對較為緩和。現(xiàn)階段的規(guī)定側(cè)重于每噸-英里的二氧化碳排放量，這樣也把卡車的工作量考慮了進去。盡管如此，在車輛整體層面上，減排要求仍然相當嚴格。

因此，這兩方面都需要通過大規(guī)模電氣化或其他溫室氣體零排放解決方案（如使用氫氣作為燃料的內(nèi)燃機）來滿足車輛整體的減排目標。他們并沒有完全淘汰內(nèi)燃機，而是依然允許原始設(shè)備制造商為需要這一選項的客戶生產(chǎn)內(nèi)燃機，如果我們關(guān)注聯(lián)邦政府，會發(fā)現(xiàn)他們制定了碳中和目標，爭取在2050年之前實現(xiàn)凈零排放。同時，聯(lián)邦政府為其研究、開發(fā)和投入實施投入了有數(shù)十億美元的國家資金用。

右板塊圖片是他們的報告中所展示的一張圖片。從中我們可以得出，交通運輸排放占碳排放總量的33%，因此，大量資金用于降低交通中的碳強度。與此同時，也在通過新的太陽能和風能設(shè)備來降低電力生產(chǎn)的碳強度，減少工業(yè)層面的能耗，并轉(zhuǎn)向脫碳解決方案等多個方面做出了大量努力。

所以，從溫室氣體排放總量來看，我們還有很多工作需要完成，也需要涉及多個部門。但對于這些部門來說，為了實現(xiàn)碳中和，需要大量的資金支持。目前，我們同時也面臨著2023年已經(jīng)出現(xiàn)的多種挑戰(zhàn)。比如，2023年第一季度輕型電動汽車的銷量極為強勁。但我們也已看見其銷量勢頭減弱。我們發(fā)現(xiàn)，大部分消費者對現(xiàn)在的電動汽車不太滿意，不論是它的續(xù)航里程、充電時間還是價格方面。他們可能會覺得電動汽車的日常行駛范圍不夠，或者拉不動遠距離的拖車，或者可能沒有方便的充電站供他們使用。因此，人們對電動汽車漸漸失去興趣。然后我們發(fā)現(xiàn)福特已經(jīng)推遲了電動汽車生產(chǎn)目標。福特表示，福特表示將在明年而不是今年達到60萬輛電動汽車的銷售目標。隨著電動汽車越來越難賣出去，經(jīng)銷商的庫存也在增加。這些汽車在被購買之前，會在經(jīng)銷商那里停留更長的時間。這對產(chǎn)業(yè)而言又是一個挑戰(zhàn)，因為所有的汽車制造商都在改變產(chǎn)品計劃、生產(chǎn)電動汽車以實現(xiàn)二氧化碳減排目標和零排放規(guī)定方面傾注了巨額投資。但是消費者的購買欲望并沒有達到預期，這給公司盈利能力構(gòu)成了壓力。這也使得各大公司不得不重新思考他們的生產(chǎn)計劃，以及他們打算在市場上繼續(xù)銷售內(nèi)燃機車型多長時間。

再看重型汽車，我們可以看到同樣的事情發(fā)生了。在減排車型方面，我們有很多選擇，最簡單的就是右邊的電動車型，零尾氣排放。美國的特斯拉電動式半掛卡車應該算是這方面的示例。而在中間，我們有燃料電池電動車，這些車型可以在加氫站更快地補充燃料。盡管這些車型全都是電動的，但它們給人一種更接近傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的感覺，同時也實現(xiàn)了零尾氣排放。因此，這兩種類型的車輛都能很輕松地滿足零排放汽車的規(guī)定。此時，我們還有其他技術(shù)，如氫內(nèi)燃機。這樣一來，我們可以充分利用現(xiàn)有的制造和維護能力，因為行業(yè)里有很多人會維修這些卡車并保持其正常運行。雖然他們確實實現(xiàn)了二氧化碳零排放，但還是有一些氮氧化合物排放。但我們還是認為，所有這些技術(shù)都能為實現(xiàn)長期碳中和發(fā)揮作用。問題是，哪種方案最適合運輸脫碳？答案是，我們需要綜合所有方案。其中一些方案在市場的運用可能會更快。這些技術(shù)中有一些更適合于某些特定的工作模式。例如，氫內(nèi)燃機在一次加氣周期內(nèi)可以行駛500到600英里，而電池電動汽車在當前的電池技術(shù)下可能還做不到。

因此，我們預見在未來的一段時間里，也許是很多年，所有這些技術(shù)都會同時存在，因為我們在不斷地研發(fā)和改進它們。然后我們會搞清楚哪種技術(shù)真正有助于實現(xiàn)我們的脫碳目標。另外，在美國和其他很多國家，人們對其他可能的解決方案仍然非常感興趣。例如，這是我們進行的一項研究，比較重型電動卡車與生物生產(chǎn)的可再生柴油燃料。這種燃料與加州銷售的燃料相似，但在其整個生命周期中通常會與常規(guī)柴油進行混合。我們可以發(fā)現(xiàn)，這些生物燃料完全可以和電動汽車技術(shù)一較高下。如果我們觀察右側(cè)的圖表，該圖表顯示了在一百萬英里（這是8級卡車的典型使用壽命）內(nèi)總排放量，包括卡車制造過程中的碳排放。

再看排放量里包含的溫室氣體噸數(shù)，我們知悉在卡車的使用壽命內(nèi)，電池電動汽車即綠色的線，比內(nèi)燃機發(fā)動機即橙色的實線要好得多得多。但如果看可再生柴油，實際上的生命周期排放會更低，因為可再生柴油是完全是一種生物衍生品，其生產(chǎn)碳強度極低。而在美國，電力產(chǎn)生的碳排放強度依然很高，這是短期內(nèi)不能改變的事實。所以在目前這種情境下，通過保留內(nèi)燃機并改用不同類型的燃料，實現(xiàn)脫碳的速度實際上會比轉(zhuǎn)向電動或燃料電池汽車更快。當然，當我們改變我們的發(fā)電結(jié)構(gòu)和其他相關(guān)因素時，這些事情就會發(fā)生改變。但如果我們觀察今天的情況，或者至少是一年前的情況，實際上電動汽車并非唯一最佳選擇。我們有其他方法可以達到碳中和目標，這些方法可以利用我們現(xiàn)有的所有不同類型的原料和不同技術(shù)。

如果我們稍稍展望一下未來的場景，美國實現(xiàn)碳中和并非坦途，并且充滿變化，同時，我們的執(zhí)政政府和他們所設(shè)的目標也在變化。實現(xiàn)這個目標也取決于消費者對于新技術(shù)的接受度。如果電動汽車得不到市場的接受，那么即使有規(guī)定要求生產(chǎn)這種車型，如果沒人買，我們也會面臨經(jīng)濟問題。同時，還需要投入巨資建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，我們需要充電站，需要加氫站，需要更多的綠色電力生產(chǎn)。所有這些都是可能的發(fā)生的，但需要的時間很長。

因此，我們看到，即使是到2050年實現(xiàn)碳中和，對于某些方面來說可能也是太早了。一些機構(gòu)，如美國加州空氣資源局（CARB），設(shè)定的脫碳目標看起來具有極大的挑戰(zhàn)性。

我們預測，當前提出的時間表很可能無法完全實現(xiàn)。開發(fā)電動汽車供應鏈所需的時間比我們真正需要的時間長很多，其中包括采購原材料、建造工廠、以及對使電池更耐用、壽命更長的技術(shù)的開發(fā)等我們已經(jīng)看到，人們購買電動汽車的熱情并不像我們所期待的那么高漲。如果電池的耐用性和續(xù)航里程以及充電方式方面未能顯著提高，那么改變這一現(xiàn)狀則頗有難度。然后，對于消費者而言，使用電動車仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)，尤其是對于那些需要長距離行駛和承受高負荷的商用車輛。

我們來看最后一個選項，這并不是很困難。但是對于長途運輸來說，除了其內(nèi)燃機之外，還沒有很多能夠真正滿足實用性需求的技術(shù)。我們確實有更低碳的選擇，比如生物衍生燃料，在短期內(nèi)可以給我們帶來顯著的減排效果，這也為電動汽車技術(shù)和其他技術(shù)的發(fā)展爭取了時間，盡管不能立即實現(xiàn)零排放。但它可以顯著降低我們的碳強度，使我們更接近碳中和目標。如果我們從投資的角度考慮，那么現(xiàn)在節(jié)約碳比10年后再節(jié)約碳更有價值，因為碳始終存在于大氣中。因此我們預計，在未來幾年，我們依然會朝碳中和目標邁進，只是速度可能會比我們目前在一些法規(guī)中的規(guī)定要慢。我們?nèi)杂袡C會發(fā)展和推廣包括氫燃料的內(nèi)燃機在內(nèi)的其他技術(shù)，并在市場上獲得一席之地，這些技術(shù)能作為我們盡快實現(xiàn)碳中和目標的多樣化工具之一，在我們朝這一目標前進的同時，還能維護消費者、制造商和燃料供應商之間所需的經(jīng)濟功能。

非常感謝您的關(guān)注。希望接下來的會議精彩順利。