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SAECCE 2024 “新能源汽车零碳工厂最佳实践”专题论坛主要观点

发布时间:2024-11-14 来源:中国汽车工程学会

 

SAECCE 2024

新能源技术领域

新能源零碳工厂最佳实践

2024年11月12日,第31届中国汽车工程学会年会暨展览会(SAECCE 2024)在重庆科学会堂拉开帷幕,12日上午,专题论坛“新能源零碳工厂最佳实践”成功召开。

中国已成为全球最大的新能源汽车市场,随着产业的快速发展,如何实现生产过程中的零碳排放,成为我们面临的一项重要挑战。为了响应碳达峰和碳中和的战略部署,推动新能源汽车制造领域向绿色、低碳、循环发展转型,电动汽车产业技术创新战略联盟联合吉利汽车、SGS、宝马汽车、厦门金名、施耐德电气以及清安储能就全价值链减碳路径、新电池法、零碳工厂实践、零碳工业园、智慧能源以及储能新技术进行了研讨。中国汽车工程学会汽车电动化研究中心副主任、电动汽车产业技术创新战略联盟副秘书长刘国芳担任会议主席并致辞,吉利汽车集团ESG管理总监俞绍华担任联席会议主席和主持人。

 

中国汽车工程学会汽车电动化研究中心副主任

电动汽车产业技术创新战略联盟副秘书长 刘国芳致辞

 

吉利汽车集团ESG管理总监俞绍华主持会议

1.零碳工厂最佳实践及路径探讨

吉利汽车集团ME中心ESG运营技术专家张树林分享了吉利汽车绿色发展之路。吉利以2020年为基准年,计划到2025年实现单车全生命周期碳减排25%以上,到2045年实现碳中和。其中制造端计划2025年单车碳排放、单车能耗对比基准年分别降低50%、20%,2025年实现整车基地100%使用可再生电力;使用端通过提升新能源研发与销售比例,实现减排30%以上;供应端通过建立供应链可持续发展体系,加强供应商管理,提升循环材料使用比例,推动绿色采购,实现2025年各车系碳减排20%。

在生产减碳方面,吉利通过选用全球领先的节能工艺与设备,稀释生产过程付出的能耗和排放。缩短设备调试周期,提升资源的有效利用。主要通过以下路径实现减碳。

整车涂装线中,采用干式纸盒喷漆室通过干式喷漆室+循环风改造在漆雾分离中不产生废水,有效减少废气量70%、废渣34%、能耗降低60%。在源头上减少废物产生,提高运行能效。

冲压线上采用速度快、集成度高和灵活性强的伺服直驱技术,降低运行功率,能耗降低约30%。

利用烘干炉余热回收技术,将工业过程产生的余热再次回收重新利用,可年节省蒸汽约0.65万吨,减少传统能源使用约47.7%。

实现公辅车间“运、管、维” 智能控制,通过AI技术,在设备末端安装流量计、温度计和压力传感器等检测仪器,以获取工艺空调、冷机、水泵等设备的流量、温度和压力等参数,并与国家气象网、工厂生产排版系统相连,建立计算模型,通过学习、计算、建立知识图谱演算出锅炉、空压和制冷系统的最有运行参数,自动匹配,实现最优策略运行,节约设备运行能耗5%~13%。

截止到2023年底,吉利成都、西安、宝鸡三个基地获得零碳工厂认证,提前完成2025年建成3家及以上零碳工厂的目标。

吉利汽车集团ME中心ESG运营技术专家 张树林

华晨宝马汽车有限公司大中华区不动产管理部环境与可持续发展高级经理于岳龙分享了宝马汽车可持续发展背景下的能源低碳转型探索。华晨宝马计划到2030年平均单车全生命周期减碳较 2019年减少40%,在2050年前实现全价值链净零排放。绿电使用是华晨宝马减碳的主要途径。2021年9月,华晨宝马在中国首次绿色电力交易中购买了 27.8亿千瓦时的绿电。该采购量在全国首次绿电交易总量中占比35%,居全国首位。2019年起,沈阳生产基地使用100%可再生能源电力。截止到2023年,沈阳生产制造基地光伏装机容量已达到83.1兆瓦,37个非生产场所完成了可再生能源电力转型。值得一提的是,华晨宝马发动机地热能项目共规划开凿28座中深层地热井,总供暖面积约为58万平方米,并将在2025年供暖季建成使用。项目竣工后,宝马在沈阳的动力总成工厂及第六代动力电池中心将实现100%非化石能源供热,为未来宝马汽车的生产植入绿色基因。

 

华晨宝马汽车有限公司大中华区不动产管理部环境与可持续发展高级经理 于岳龙

 

2.零碳园区(厂区)规划和智慧能源加持

零碳工厂是一项综合工程,不仅仅包括零碳生产,还包括零碳园区(厂区)的规划。厦门金名节能科技有限公司副总经理郭洁就“智慧零碳园区解决方案”进行了演讲,主要介绍了零碳智慧园区规划、方案数据分析和智慧园区控制技术。例如厂区建筑降低碳排放的有效途径就包括了可再生能源利用(光伏发电),高效低能耗技术应用,提高能源综合利用率以及电气化替代化石燃料应用。零碳园区建设包括能耗指标的优化、能源站设计概念定位、能源站类型规划、能源站平面规划、室外管道规划、空压系统供气规划、光储充一体规划以及水资源再生利用规划等。智慧园区控制技术包括碳智云监测技术、智慧厂务FMCS系统控制技术、智慧机电设备运维管理技术、智慧后勤设备安全监测技术、智慧能源监控技术、智慧空压管控技术等。公司为宁德时代等企业提供高效能源站、公用机电智慧管理规划,并按规划逐步进行节能改造,大大降低了其产品单耗。

厦门金名节能科技有限公司副总经理郭洁

能源管理的智能化是实现零碳工厂的关键路径。施耐德电气服务部能源管理高级经理王乃天表示,施耐德电气在能源管理上有着卓越的技术。其现有技术助力实现能源韧性和零碳,可减碳70%。数据表明,零碳工厂数字化可减碳25%,电气化可减碳30%,能源供给侧可减碳45%。以汽车涂装工序的能耗优化为例,因为汽车整车厂涂装车间能耗占整车生产能耗一半以上(主要是烘烤),如何在这个重要工序实现节能降耗?施耐德电气通过以下步骤制定方案:通过历史排班、排产、能耗,预测未来指定组合排班的能源消耗;预处理工艺通过压差和初始温度预测最佳开机时间;通过车身感知系统结果,预测降参动作和时间;烘干炉设备温升曲线优化。最后项目实施的结果是节能收益每年100万元以上,1.5年静态投资回收期,同时集团各工厂均可共享项目成果。

施耐德电气服务部能源管理高级经理 王乃天

能源供给侧是减碳的主力军。构建以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务,以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑,以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台,以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统正在到来,而储能则是新型电力系统的重要支撑。清安储能技术(重庆)有限公司研发总监冯守旺表示,储能在用户侧应用可帮助用户获取削峰填谷、需量电费管理收益,并在此基础上实现其需求侧响应、电能质量改善、应急备用和无功补偿等附加价值。清安储能可基于用户负荷特性,为其提供定制化的用户侧储能整体解决方案。清安储能虚拟电厂运营平台(Quasar VPP)融合前沿的新型储能控制技术、智能充电技术、智慧能源管理技术,结合能源互联网与新型电力系统的相关创新技术,打造了“智慧云端平台+高效本地控制+智能终端”的先进系统架构。

清安储能技术(重庆)有限公司研发总监 冯守旺

 

3.欧盟新电池法更强调低碳环保和安全

欧盟新电池法(EU) 2023/1542于2023年7月28日正式发布,自公布后的第20天起(8月18日)生效;这对于投放于欧盟的包括动力电池在内的所有电池提出了更高的要求。通标标准技术服务(上海)有限公司汽车部技术经理刘娟以《欧盟新电池法EU 2013/1542法规解读及企业应对》为题进行了演讲。新电池法共有143条法规‌,包括3个章节、96个协议和15个附件。比如规定到2025年必须有EV电池碳足迹声明,电池尽职调查,电池废弃物管理以及单独回收符号要求等。碳足迹声明至少包含如下信息:电池生产商注册信息,电池型号信息,生产厂家地理信息,按照预期寿命(整车使用寿命)计算的碳排放量(kg CO2 eq / KWh),电池生命周期不同阶段的碳足迹,EU电池一致性申明识别号信息,网站对公众公开相关信息等。

该法规的颁布对我国动力电池出口带来很大影响,电池企业如何应对?刘娟给出了建议:

一是电池企业和整车企业须充分了解法规要求,为后续的应对措施提供依据‌;

二是建立覆盖全产业链、针对适用法规要求的运行和控制系统;积极筹备应对方案;

三是加强对供应链的管理,确保上游供应商符合法规要求;

四是根据公司发展战略,尝试建立本土化团队,加强国际合作;

五是加强自身技术创新,优化生产工艺,提升电池安全性;

六是构建绿色供应链,生产过程节能减排;

七是加强回收利用体系建设,开发回收利用技术。

 

通标标准技术服务(上海)有限公司汽车部技术经理 刘娟

 

4.结论

(1)新能源汽车产业链零碳工厂建设,既是实现汽车产业绿色转型的必由之路,也是应对欧盟碳关税政策,提升产品国际竞争力的重要途径。

(2)零碳工厂的实践,需在智慧园区和绿色能源加持下,节能减排,优化生产工艺,同时加强数字化智能化技术的应用,通过大数据、云计算等手段,实现生产过程的精准控制和资源的高效配置。

(3)零碳工厂建设是一个系统工程,需要政府、企业、科研团体等多方的共同努力。政府应及时出台相应的政策和标准,引导和支持零碳工厂建设;企业应积极承担社会责任,加大研发投入,推动技术创新;科研团体应加强基础研究,搭建平台进行交流。只有各方携手合作,才能实现零碳工厂的快速发展。

(4)零碳工厂建设不仅是一个技术问题,更是一个文化问题。须培养一种绿色、环保、可持续的企业文化,让每一位员工都成为绿色生产的践行者。同时加强公众教育,提高全社会的环保意识,让绿色生产、绿色消费成为社会共识。

 

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