媒体报道

中国日报:人类制冷带来的全球变暖问题

2023年01月19日

车载空调如何影响气候变化

如今,中国已经成为世界领先的汽车市场,截至2022年8月,其机动车保有量超过了4.08亿辆,是名副其实的全球汽车消费大国。为打赢蓝天保卫战,中国正积极采取措施遏制汽车尾气排放,不断加严排放限值标准,并大力推广新能源汽车。然而,从全生命周期来看,车载空调系统对全球变暖可能产生的影响尚未受到公众和监管部门足够的关注。

据国际能源署(IEA)估计,2015年,全球车载空调系统的温室气体排放量约为4.2亿吨CO2当量,这大约占到当年全球能源相关CO2排放量的1%。如果不加以改进,在未来几年,随着燃料系统和其他部分的脱碳进程加快,车载空调系统将在汽车的温室气体排放量中占据更大的份额。

截至2020年,中国几乎每辆乘用车和公共汽车以及90%以上的卡车都配备了车载空调系统。近年来,车辆空调系统广泛采用R-134a等氢氟碳化物(HFC)作为制冷剂,其热交换性能良好且成本低廉。这类制冷剂全球变暖潜能值(GWP)高于1000,这个数值意味着它们对气候变暖的影响是CO2的1000倍以上,因此亟需尽快淘汰。

车载空调系统对气候变暖的影响主要有两种表现形式。一方面,制冷剂会在装配、维护、运行以及报废和回收过程泄漏到大气中。制冷剂泄漏也被称为直接排放。据IEA估计,这些泄漏占车载空调系统温室气体排放总量的30%左右。另一方面,车载空调系统运行耗能会带来间接排放,间接排放占到总排放量的70%。虽然一些研究表示车载空调系统占乘用车总燃料消耗的3%至7%,但在潮湿和炎热的气候条件下,这一比例可上升至20%。车辆重量越大,这一影响则更为严重。国际清洁交通委员会(ICCT)的一份报告发现,公交车中大约30%的能量由车载空调系统所消耗。由于中国还没有通过具体的测试来了解不同运行状态下车载空调系统的能耗情况,司机也缺乏对车载空调系统实际能耗的清晰认识,在日常运行中由于使用不当,车载空调系统往往消耗了更多能源。

国际上为减少高污染制冷剂使用所作出的努力最早可以追溯到20世纪80年代的《蒙特利尔议定书》。2019年,《蒙特利尔议定书》的《基加利修正案》生效,该修正案要求逐步减少氢氟碳化物的生产和消费。欧盟在这方面处于领先地位,它们从2017年起禁止所有车辆使用GWP大于150的制冷剂。美国将从2025年开始禁止将氢氟碳化物用于运输行业;加拿大也在2019年禁止了GWP高于150的制冷剂;中国则于2021年批准了《基加利修正案》,计划于2024年开始实施。

不过,在替代和使用新型制冷剂的过程中,中国也面临着多种挑战。HFO-1234yf是一种用于车载空调系统的先进制冷剂,具有很好的冷却性能,其全球升温潜能值低于1,也就是说,它对气候的影响比二氧化碳还小。但是,该制冷剂在中国仍然受霍尼韦尔和科慕等化工巨头的专利保护,中国的供应商必须为其支付高额费用,这阻碍了其在新车上的大规模应用。如R-744(即二氧化碳)等其他较为环保的替代制冷剂在应用时需要改造目前使用的车载空调系统,因此会带来额外的成本。此外,中国尚未对汽车行业逐步减少HFC制冷剂发布具体路线图,因此业界也欠缺改变的意愿。国际经验表明,制冷剂的更替主要由政策驱动,因此若没有相关具体政策的指导和推动,在交通行业推动使用替代制冷剂将面临较大的困难。

考虑到车载空调系统潜在的温室气体减排效益,我们必须克服一系列挑战,完成制冷剂的更新换代。ICCT最近的一项研究发现,采用R-744等先进的制冷剂来改进车载空调系统将减少99%的直接排放。此外,如果同时考虑直接排放和间接排放,基于R-744的车载空调系统有望在气候凉爽和温暖的城市分别减少60%和45%的温室气体排放。鉴于电动汽车在中国市场的受欢迎程度,目前年销售额已高达百万辆,更低碳的车载空调系统也将因此带来更多的减排优势。电动汽车运行效率数倍于传统燃油车,因此也比燃油车更为节能。通过应用一系列能效提升技术,电动汽车的车载空调系统将会节省更多的能源,从而带来更大的温室气体减排效益。

总而言之,在中国实现碳中和的道路上,为减少车载空调带来的全球变暖效应所作的任何努力都是有价值的。政策制定者应当尽快将车载空调系统的改进纳入交通部门低碳发展的宏观规划当中。作为不可忽视的温室气体排放源之一,对于车载空调能耗以及制冷剂的管理也应当尽快提上日程。

 

内容来源:本文内容基于国际清洁交通委员会(ICCT)英文文章“Global Warming From Human Cooling”,英文原文发布于《中国日报》旗下专栏China Watch。原文作者:毛世越,中文翻译:张翌晨。