考慮環(huán)境治理成本的純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車的生命周期成本評(píng)價(jià)

●馬溢韓

新能源汽車是否真的能夠改善環(huán)境、節(jié)約成本一直受到專家們的關(guān)注。對(duì)此，專家們廣泛采用生命周期評(píng)價(jià)(LCA)的方法進(jìn)行比較純電動(dòng)汽車(BEV)和以燃油汽車(ICEV)為首的傳統(tǒng)汽車。近年來(lái)，有一些專家將在進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià)時(shí)，納入了成本和能耗排放兩樣因素，即生命周期成本(LCC)和環(huán)境生命周期評(píng)價(jià)(ELCA)。清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的劉宏等采用“從井到輪”(WTW)的生命周期評(píng)價(jià)對(duì)BEV與ICEV相比較。于曉英等研究了汽車全生命周期過(guò)程產(chǎn)生的污染物情況并提出解決問(wèn)題的措施。然而，上述研究中，并沒(méi)有考慮到對(duì)于污染排放、污染環(huán)境過(guò)后的治理費(fèi)用問(wèn)題。本文將在LCA的基礎(chǔ)上，將環(huán)境治理的成本加入LCC當(dāng)中，結(jié)合ELCA，以此來(lái)更好地比較BEV和ICEV之間的優(yōu)劣，以此來(lái)為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出更好的建議。

一、研究方法

（一）研究對(duì)象

本文選取比亞迪具有相同車型的BEV和ICEV汽車，分別為秦PRO和秦PROEV450進(jìn)行比較。在ELCA階段，因?yàn)锽EV和ICEV的排放主要差異，是在動(dòng)力系統(tǒng)以及動(dòng)力來(lái)源上，為降低分析的復(fù)雜性，并保證分析結(jié)果的正確性，將對(duì)LCA分析結(jié)果影響不大的零部件略去，所以采用WTW的分析方法，對(duì)二者的燃料周期進(jìn)行分析。

（二）功能單位

根據(jù)《機(jī)動(dòng)車強(qiáng)制報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》中規(guī)定，本文分析的車輛的使用壽命為15年。ICEV百公里耗油量為6.9L，BEV百公里電耗為13.8kW·h，電池容量為56.4kW·h。根據(jù)文獻(xiàn)，本文采用以下參數(shù)：（1）功能單位行駛距離為150000km，平均每年行駛里程為1萬(wàn)公里，電動(dòng)汽車的鋰離子電池使用壽命為8年，因此，BEV全生命周期過(guò)程需要更換一次鋰電池；（2）汽車全生命里程中，汽油和電能的市場(chǎng)價(jià)格保持不變，汽油的市場(chǎng)價(jià)格為6.63元/升，電能市場(chǎng)價(jià)格為0.58元/千瓦時(shí)；（3）電動(dòng)汽車車主使用自安裝充電樁充電，安裝充電樁費(fèi)用為8000元；（4）電動(dòng)汽車充電的電能轉(zhuǎn)換效率為80%。

二、公式和結(jié)果

（一）環(huán)境生命周期評(píng)價(jià)（ELCA）

根據(jù)中國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)2018年的測(cè)算和劉宏等的計(jì)算得到每輛汽車的燃料周期主要排放總計(jì)（見(jiàn)表1）：

表1 每輛汽車的燃料周期排放總計(jì)

（二）生命周期成本(LCC)

汽車生命周期成本，采用周謐等的模型（1），分為購(gòu)置成本、行駛維護(hù)成本以及處置成本，再加上汽車排放治理的成本即模型（2），其全生命周期成本模型為：

1.購(gòu)置成本（IC）。購(gòu)置成本是指消費(fèi)者在購(gòu)買汽車時(shí)所花費(fèi)的所有費(fèi)用，計(jì)算公式為：IC=MSRP+PT+LF-GS+CPC

廠商建議零售價(jià)MSRP，包括汽車制造、銷售等成本，政府補(bǔ)貼GS，本文選取汽車最基本配置，BEV綜合補(bǔ)貼后價(jià)格為169900元，ICEV價(jià)格為99800元；購(gòu)置稅PT，本文ICEV的排量小于1.6L，扣除增值稅后其購(gòu)置稅比例7.5%，即6397.44元；上牌費(fèi)用LF按通常商家提供服務(wù)費(fèi)用（約為500元）計(jì)算。充電樁費(fèi)用CPC，本文假設(shè)電動(dòng)車車主采用自安裝充電樁方式為純電動(dòng)汽車充電，即每臺(tái)8千元。總計(jì)得到BEV的購(gòu)置成本178400元，ICEV的購(gòu)置成本106697.44元。

2.運(yùn)營(yíng)成本總貼現(xiàn)（OCn）。

*年能源成本=單位能耗*能源單位價(jià)格*行駛里程/充電效率

*年車船使用稅與保險(xiǎn)稅費(fèi)=車船使用稅+交強(qiáng)險(xiǎn)+商業(yè)保險(xiǎn)

*其他成本主要包括道路通行費(fèi)、停車費(fèi)等，無(wú)論是燃油汽車還是純電動(dòng)汽車，其他成本是相同的，根據(jù)文獻(xiàn)，通行費(fèi)與停車費(fèi)每年約為1800元。

3.報(bào)廢成本（SV）。本文假設(shè)所有汽車將在10年后以年折舊率10%折損后的價(jià)值進(jìn)行轉(zhuǎn)賣，本文采用直線折舊法，汽車使用壽命為15年；根據(jù)關(guān)于印發(fā)《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》的通知電池回收價(jià)格為8千元。所以，BEV的處置成本為2.7萬(wàn)元，ICEV的處置成本為1.3萬(wàn)元。

4.環(huán)境治理成本（CEG）。根據(jù)譚亞榮的計(jì)算，工業(yè)SO2單位治理成本1329（萬(wàn)元 /噸），工業(yè)煙塵、粉塵和NOx的單位治理成本35.5（元/噸），BEV治理成本為119120.17元，ICEV治理成本為136798.27元。采用盧志剛⑨的發(fā)電廠優(yōu)化配置方案中的CO2捕捉與封存最低減排成本219.4元·t-1，B EV成本為 3883.05元，ICEV治理成本為7230.2元。所以，根據(jù)公式（2），BEV生命周期成本貼現(xiàn)總值為162萬(wàn)元，ICEV生命周期成本貼現(xiàn)總值為595萬(wàn)元，得到BEV的生命周期總成本小于ICEV的生命周期總成本。

5.重點(diǎn)討論。隨著各個(gè)國(guó)家紛紛出臺(tái)燃油汽車禁售時(shí)間，新能源汽車已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。但是新能源汽車的報(bào)廢尤其是電池報(bào)廢還存在著大量的行業(yè)問(wèn)題，例如電池的違規(guī)拆解、電池溶液的隨意傾倒以及報(bào)廢帶來(lái)的環(huán)境污染等。隨著新能源汽車購(gòu)買量的增大，大批量的新能源汽車報(bào)廢會(huì)成為一個(gè)重要的問(wèn)題。結(jié)合陶志軍等⑩的研究預(yù)測(cè)，2029年報(bào)廢成本為約為193億元，如果能夠?qū)@些電池進(jìn)行回收處理，將得到244億元的收益。如果不對(duì)新能源汽車報(bào)廢行業(yè)進(jìn)行完善，不僅會(huì)損失電池回收的收益，還要因?yàn)殡姵貨](méi)有妥善回收造成大量的損失和污染。

三、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，BEV的包含環(huán)境治理的生命周期總成本小于ICEV的生命周期總成本，并且在WTW中BEV的總排放低于ICEV的總排放，所以得到結(jié)論，大力發(fā)展新能源汽車有利于減少我國(guó)的溫室氣體和污染排放，緩解我國(guó)石油能源壓力。但是，經(jīng)本文研究得到，BEV的有不足：由于新能源汽車電池報(bào)廢行業(yè)的增長(zhǎng)速度較慢，當(dāng)BEV的大量報(bào)廢到來(lái)之時(shí)，將會(huì)帶來(lái)巨大成本和資源浪費(fèi)。因此提出意見(jiàn)：以減稅等方式鼓勵(lì)BEV生產(chǎn)企業(yè)或是其它企業(yè)進(jìn)入電池回收行業(yè)，完善電池回收體系，加強(qiáng)相關(guān)物流和信息系統(tǒng)的建設(shè)，減少電池回收再利用不善所帶來(lái)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。