氢燃料电池及氢燃料重型货车碳足迹研究

氢燃料电池碳足迹研究

• 研究方法：关注乘用车氢燃料电池“摇篮”到“大门”的温室气体排放水平，系统边界包括原材料开采、零部件运输和产品装配，采用中国本土材料和能源排放因子，应用中国汽车生命周期评价模型（CALCM）开展核算。
• 研究结果：单个典型乘用车燃料电池产品系统从“摇篮”到“大门”的温室气体排放量为 5952.4 kg CO2e/个。
• 关键影响因素：铝和铂是材料相关碳排放的主要来源，分别占 45% 和 41%；电力是制造过程的主要温室气体排放源（78%），氢气占制造阶段 GHG 排放总量的 22%。
• 减排潜力：通过社会系统性降碳、行业技术水平提升与企业减碳行动，2030 年可实现减排 66%。
• 讨论与启示：本研究评估结果为以往研究的 1.2-7.8 倍，主要差距在于对制造阶段能耗的考虑；需开展更多实地调研，提高对氢燃料电池的行业水平的认识。

氢燃料电池重型货车碳足迹研究

• 研究方法：关注氢燃料电池重型货车生命周期碳排放水平，功能单位为每公里千克二氧化碳当量，核算边界包括材料周期和燃料周期，选取京津冀地区最大设计总质量 49 吨的氢燃料电池牵引车展开碳足迹评估。
• 研究结果：氢燃料电池牵引车全生命周期的温室气体排放量为 1.1 kg CO2e/km，其中燃料周期排放量为 0.7 kg CO2e/km（占 64%），材料周期排放量为 0.4 kg CO2e/km（占 36%）。
• 减排策略与实施路径：氢燃料电池重型货车相比于传统柴油牵引车的减排效果具有较大的不确定性，需提高活动水平以发挥减排效益。
• 关键发现及核心观点：氢燃料的清洁程度对减排效果影响最大，若大规模使用绿电制氢，减排量可提升约 37%；活动水平提高、使用寿命延长、材料周期整体清洁化分别可将减排量提升 29%、29%和 19%。
• 挑战与机遇：挑战包括技术、经济和基础设施层面；机遇包括政策利好、行业趋势和经济成本下降。

对利益相关者的建议

• 政策制定：制定替代燃料发展战略，完善基础设施建设，制定标准与技术转移，加强国际合作。
• 产业规划：优化制造与减排技术，加强供应链管理与材料选择，探索市场策略与产品定位。
• 科研方向：深化其他代替燃料的碳足迹研究，加强替代燃料具体场地数据库建设工作。