冷却在未来车辆中的未来
摘要
汽车、厢式货车、公共汽车和货运卡车的空调系统(移动空调,MAC)消耗大量能源,并导致显著的温室气体排放。本报告探讨了当前全球移动空调系统的能耗及其导致的温室气体排放。如果不采取进一步政策行动,到2050年,移动空调的能耗可能几乎翻三倍至超过5.7百万桶油当量(Mboe/d),而温室气体排放(包括能源消耗和制冷剂泄漏)则可能超过13亿吨二氧化碳当量(MtCO2-eq)。报告分析了提高移动空调效率的技术机会,并评估了不同类型的替代冷却制冷剂对全球变暖的影响。通过结合这两项分析,提出了高效率和低全球变暖潜力的场景。最终,报告探讨了政府政策在支持高效移动空调系统开发和安装方面的作用。
高光
- 当前情况:移动空调系统每年消耗约1.8百万桶油当量(Mboe/d)的能量,占当前全球石油消费量的1.5%以上。
- 能耗与排放:全球汽车每年大约6%的能耗用于移动空调,各国因气候、驾驶模式和交通拥堵程度而异,最高可达40%。
- 基线情景:假设没有进一步政策干预,到2050年,移动空调的能耗可能增加到近5.7 Mboe/d,而温室气体排放将增加至1300 MtCO2-eq。
- 高效冷却情景:通过改进空调技术、优化其他车辆组件(如隔热材料、反射窗和车身涂料)以及优化动力总成,最佳技术组合可将移动空调能耗降低高达67%,减少一半的能源相关排放。
- 制冷剂替代:现有的替代制冷剂可消除大部分直接排放,而历史上最常用的制冷剂CFC-12具有极高的全球变暖潜能(GWP),新替代制冷剂的GWP低于1,可避免超过950 MtCO2-eq的总体MAC相关温室气体排放。
执行摘要
汽车、厢式货车、公共汽车和货运卡车的空调系统(移动空调,MAC)目前消耗超过1.8百万桶油当量(Mboe/d)的能量,占当前全球石油消费量的1.5%以上。全球汽车每年大约6%的能耗用于移动空调,各国因气候、驾驶模式和交通拥堵程度而异,最高可达40%。在基线情景下,到2050年,移动空调的能耗可能增加到近5.7 Mboe/d,而温室气体排放将增加至1300 MtCO2-eq。通过改进空调技术、优化其他车辆组件(如隔热材料、反射窗和车身涂料)以及优化动力总成,最佳技术组合可将移动空调能耗降低高达67%,减少一半的能源相关排放。在高效冷却情景下,移动空调的能耗限制在2.8 Mboe/d,这比基线情景减少了约一半。替代制冷剂可消除大部分直接排放,而历史上最常用的制冷剂CFC-12具有极高的全球变暖潜能(GWP),新替代制冷剂的GWP低于1,可避免超过950 MtCO2-eq的总体MAC相关温室气体排放。
政府角色
政府在限制移动空调系统产生的温室气体排放方面发挥着重要作用。目前,没有任何国家直接监管移动空调系统的能源效率。然而,一些国家为包含节能移动空调技术的制造商提供效率奖金积分,这些积分可用于满足其效率或碳排放目标。扩大这种做法是可行的;理想情况下,应通过低成本、可靠且可重复的标准测试程序来识别车辆内移动空调系统的能源消耗和能源效率,作为整体车辆能源测试的一部分或单独针对移动空调组件。这将为影响移动空调效率提供多种政策机会。进一步的研究和国际合作对于开发适用于车辆的此类测试标准至关重要。为了限制制冷剂排放,欧洲联盟、日本和加拿大已引入限制移动空调系统使用的制冷剂最大全球变暖潜能的规定,而美国鼓励相同低全球变暖潜能技术并提供碳减排信用。在移动空调系统中广泛采用限制允许的制冷剂全球变暖潜能的规定将大幅减少直接温室气体排放。