【附PPT】薛渊：汽车材料碳中和路径与机遇

　　2026年7月21日-23日，2026中国汽车论坛在上海嘉定举办。本届论坛由中国汽车工业协会主办，以“新开局，新机遇，新征程——共绘汽车产业高质量发展新蓝图”为主题，由“1场闭门峰会、1个大会论坛、1场技术领袖峰会、13个主题专题论坛、N场行业发布”等16场会议和若干配套活动构成，各场会议围绕汽车行业热点重点话题，探索方向，引领未来。其中，在7月23日上午举办的“【主题论坛六】精准量化·科学比较——汽车产品碳足迹管理论坛”上，上海交通大学中英国际低碳学院副教授薛渊发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：

　　谢谢各位，也感谢各位领导、嘉宾和产业界同仁。大家上午好。

　　我是来自上海交通大学中英国际低碳学院的薛渊。今天也非常荣幸能够在2026年的中国汽车论坛向大家汇报我们近期的研究工作情况。

　　我也是这个新人，第一次参加汽车论坛，也感觉这个论坛是非常具有行业影响力，对产业界和学术界都有非常大的借鉴意义。首先，这份研究报告是由我们中英低碳学院和沃尔沃汽车亚太可持续团队共同完成的。接下来，我就向大家汇报一下我们具体的研究工作。

　　第一块，我们认为随着新能源汽车的快速发展，交通领域的低碳转型也不断推进。与此同时，车辆它作为一个交通工具它在全生命周期过程中，它的这个使用阶段碳排放在不断地降低。

　　随着未来这个绿电还有绿色燃料的普及，这部分的碳排放会在汽车这个整体碳排放中的占比会越来越低。那么在汽车生产过程中，尤其是汽车材料端的这样一个排放，它就会成为未来这个汽车整个全生命周期减碳的一个重要环节。所以，我们基于这样一个现实和趋势，所以完成了这样一份研究，同时也形成这样一份报告。那后续，也大家可以去下载这个报告。

　　那首先，第一部分，就是整体工作背景的介绍。那当然，刚才很多位这个专家学者也在他的这个报告中也介绍了，目前包括像欧洲还有其实像中国，以及甚至像日本，都是相对在世界这个整个这个气候变化应对方面是比较前沿的几个国家。同时，欧洲，也是围绕这个整个这个路径图，这个包括它的路线图，也就是它的指导，还有包括它战略层，以及在这个方案层，都具体相应的已经设置了很多的这样一个法律法规，还有一些行业标准。

　　那我们看到，在这些体系下面，其实与材料相关的，与汽车相关的主要是包括一个是能源，一个是原材料的这样一个碳排放管理。也是未来这个汽车减碳的一个重要工作。那围绕这样一个背景，我们首先来看一下，就是我刚才也提到，为什么材料减碳是未来交通减碳的这样一个重要的这个工作重点？那我们看到，这个交通的碳排放，在全球碳排放的这个占比，是占到23%。那在我们中国，这公路的碳排放，又占到整个中国交通碳排放的86%。

　　那具体而言，我们也看到了第三张图，我们对比了一下，就油车的碳排放和这个电动车碳排放，我们看到，材料生产在油车的碳排放里面只占到27%。但是在目前我们现有的能源结构下，电动车的这个排放占比，占到53%。所以我们这个比例还会在未来进一步增加。所以，这也是我们整个开展这个研究的一个背景。那除了这个减排需求以外，我们认为未来政策和市场，也在加速推动这一趋势。

　　那首先第一个是国内“双碳”目标持续推进，产品碳足迹的管理，还有包括动力电池回收等政策的不断完善，正在驱动企业开展碳核算和供应链减碳的工作。那具体在国际市场上，欧盟电池法规以及循环经济的相关要求，也在强化产品碳足迹、再生材料使用和回收责任。那对于国产汽车产业而言，进入全球供应链不仅需要满足价格、质量和交付要求，还需要具备低碳生产和可持续供应能力。因此，降碳正在成为加分项，变成必选项，也成为未来进入这个供应链准入和参与国际竞争的一个重要门槛。

　　那基于这样一个背景，我们其实是希望回答几个产业界普遍关心的问题。第一个，是汽车材料有哪些可行的降碳路径；第二个，是对应这种降碳路径，它能够带来多大的减排效果。那第三个？它的成本影响又如何？那第四个？哪些措施是最值得优先推进的？那围绕这些问题，我们建立这个材料、能耗、碳排放和成本的这样一个一体化分析框架。研究是以中国市场为边界，以沃尔沃ES90这样一个车型为案例，分析了这个整个车上面的铝、聚合物、钢铁、动力电池、铜、玻璃和电子元器件等关键材料的这样一个碳排放来源。

　　大家也会问了，我们既然用了ES90汽车，我们是不是会有一些这个研究上的偏见？我可以很负责告诉大家，我们所有的数据都是我们独立去采，就是独立去收集和分析的。那结合这样一个产业链的调研、行业数据库和公开资料，我们识别出约50项潜在的减排举措，并筛选出了22条具有代表性的路径，最终形成了这份报告。接下来这张图，实际上是我们整个这个报告最有价值，也是最核心的这样研究成果。那这就是我们这个汽车综合材料综合成本减排曲线，那我们也叫它cost curve。那这张图，要从四个维度去理解了。

　　第一个，就是它的横轴。那第一个横轴，就代表某一项举措它的一个具体的减排量是多少。比如说，我们一看到，比如说对于第一个这个土黄色的这样一个框，它的减排量对应的大概是2吨左右，这是第一个。第二个纵轴是代表什么？纵轴是代表如果我使用了这项减排技术以后，对于我单车的这样一个成本变化是一个什么样的影响。那如果是它处于这个横轴下方，也就是负值，那就说明对于使用了这个技术以后，我们的成本会有所下降。在上侧就是什么？它的这个成本会有所上升。那是第二个。

　　那第三个是什么？不同的颜色，代表了不同的材料类别。我刚才也讲过了，我们研究了铝、钢铁、聚合物，还有包括铜，还有动力电池等。那这个，就是代表不同的材料。那第四个是什么？第四个是我们看到我们里面标了1、2、3、4这样的序号，用圆圈标的。那这些，就是代表不同的这样一个技术属性。那第一个，就标号1的那个，是材料替代；2，是再生材料；3是绿色能源；4是，改良工艺。那通过这样一个整个的这样一个分析和排布，我们就能够把不同材料、不同技术路线，还有放在同一个坐标体系下去比较。那判断这些举措，哪些减排潜力大、成本影响小、产业落地的优先级更高？

　　从结果来看，我们看到就是综合我们这个结果来分析在现有的产业条件和技术条件下面，如果我们可以在单车，大约能够实现这个7吨的二氧化碳排放。因为沃尔沃这个ES90这款车型，它整体的碳排放大概是20吨，所以我们在单车，大概能实现35%的碳排放。那进一步？如果考虑我们中国的碳价，我们预计，比如说我们研究的这个假设，是说我们这个中国碳价未来会到100块钱1吨左右，那我们额外，还会再释放约这个15%，也就是3吨左右的二氧化碳排放。所以我们认为，在这个碳100吨，100块钱每吨的这样碳价场景下，我们针对这样一个车型，目前经济可行的这样一个减排，大概能够实现50%左右。

　　那这个结论，我觉得是非常重要的，因为它说明汽车材料减碳不一定意味着成本上升，相反，对于这种再生材料、绿电材料替代和部分工艺优化措施，已经具备了较好的商业可行性。未来随着这个碳价机制的不断完善，绿色能源成本下降和循环材料供应体系成熟，材料端的减碳，将从环保要求变成企业的这样一个自主选择。接下来，我们就看一下，那这10吨的减排潜力主要来自哪？从落地的优先级来看，我们认为，中短期最具规模化推广前景的方向，主要集中在两类举措。

　　第一类，就是再生的循环材料，主要就是包括这个再生的这个电池，还有包括再生铝、再生钢、再生铜的使用。

　　这个核心逻辑主要就是对高碳的这样一个原生资源的这样一个依赖。第二类，就是这个绿色电力和绿色能源，因为很多的关键材料，在生产过程中它本身就是一个高能耗的环节，所以降低这样一个能源的强度，能够带来非常直观的这样一个减排效果。接下来，我就分析三个最具代表性的方向，分别是动力电池、铝合金和聚合物。首先是这个动力电池，我们是以这个目前市面上最就是说相对比较多的，这个市场占有率比较多的这个NCM622的这样一个三元锂电作为这个分析案例的。

　　我们看到这个右图，展示了这个动力电池产业链各环节的这样一个碳排放。我们发现，这个电池的碳排放主要集中在上游材料的生产环节。那是什么？尤其是正极，就是动力电池的正极材料生产环节。所以，我们看到就是说推动这样一个上游正极材料生产环节低碳化转型，是动力电池减碳的关键。那在动力电池这样一个领域，一个非常值得注意的抓手，就是这个循环利用。那我们看到，随着这个新能源汽车保有量的快速增加以后，动力电池将在未来几年，迅速进入大规模的退役阶段。那对于产业而言，这既是个挑战也是机会。

　　那通过回收利用这个动力电池中的这个镍、钴、锂等关键金属，我们可以把它转化成可以再生的这样一个硫酸镍、硫酸钴和氢氧化锂等关键材料，并用于新的这样一个三元锂电池的生产。那研究表明，这样一个与原生材料相比，再生的正极材料，能够实现约60%～90%的碳排放，同时，再生镍和再生钴盐的减排效果尤为突出。同时，采用这个再生材料以后，NCM622这样一个电池，它的单位碳足迹可以从63千克二氧化碳每度电下降到42千克二氧化碳每度电，那较降幅整个超过了1/3。

　　同时，我们也注意到了，其实这样一个举措，不仅是关系到减碳，也关系到本身的资源安全和市场准入，因为其实我们国家在很多的这个电池生产的这个原材料上，还是需要依赖进口的，那通过这样一个循环，实际上是可以减少我们国家对资源整个进口的这样一个依赖。同时，随着欧盟这样一个新电池法规的实施，再生材料的这样一个整体的这样一个使用比例，实际上它是提出了非常重要的要求的。因此，这样一个完善电池回收和再生材料的供应体系，也成为未来产业竞争力的重要基础。

　　接下来一个是动力电池的另外一项这个重要的路径，就是绿色电力的使用。那我们通过我们的分析，我们发现，对于整个动力电池生产而言，它这个过程中除了这个材料以外，它的整个能源碳排放也是非常高的，大概占到28%左右。因此，对于企业而言，可以通过建立这种分布式的光伏，还有采购绿色电力，打造零碳工厂，以及与能源企业去合作开发一些绿色能源项目，来降低整个能源使用阶段碳排放。同时，这个从产业实践上来看，不少头部企业，尤其是像这个宁德时代、中伟、格林美这些企业。

　　基本上已经在加快这个推进，或提高清洁电力的使用、使用、使用比例。那从长期看，就是绿色电力的使用，不仅有助于企业去实现减排目标，也能够满足日益严格的国际碳排放的管理要求。那第二个方向，实际上就是这个铝合金。那我们知道，为了实现新能源汽车的这样轻量化，会在车身、轮毂、底盘等关键部位大量使用这样铝合金部件。因此，铝合金零部件的碳足迹水平，对整车的影响非常明显。

　　那个问题在于是什么？这个原生铝在生产过程中的这个碳排放非常高。以火电铝为例，每生产1吨的铝大概会排放18、18吨的二氧化碳。二氧化碳，那刚才这个吴总也提到了我们这个其实这个也是跟不同地域的这样一个能源结构也有相关吧。那我们这个，就是基于目前这样一个中国的一个平均的这样一个电力的这样一个排放因子。其中，电解铝的这个环节，它的贡献是最大的。因此，我们认为这个铝合金减排的这个最核心的思路也非常明确，一方面就是提高再生铝的使用比例，另一方面，是推动绿电铝的应用。

　　那通过这样一个废铝回收重熔实现这个获得这个再生铝。它的排放，是要远低于这样一个原生铝的。那我们看到，再生铝的碳排放大概只有1吨。同时，需要考虑在实际应用过程中，因为再生铝过程中你的来源会导致你会引入一部分杂质，所以它这个还需要解决一个杂质的一个控制、性能稳定性和质量认证的这样一个问题。那从产业的实践上来看，我们认为目前最现实、最经济的这样一个方法，是在保证性能要求的前提下，尽可能提高直接重熔再生铝的比例，并以绿电铝进行补充。

　　我们就是以这样一个典型的这样一个轮毂为例，我们发现如果采用75%的再生铝，还有加上25%的绿电铝去生产这个轮毂，相比于传统方案，大概可以减少约85%的碳排放，同时，它的成本还有一定的下降空间。所以，我们认为这是一条比较经济可行的路。第三个方向，实际上是这个聚合物，也就是我们大家通常认为的塑料。那我们发现，其实这个对于聚合物而言，其实汽车上使用的这个塑料种类是非常多的。那包括，大家常用的这个PP聚丙烯，PA还有PU，PA就是尼龙，PU就是我们的聚氨酯。

　　PC就是聚碳酸酯，还有ABS等塑料。那这些，就是广泛应用在保险杠、门板、仪表盘和座椅，以及电子电器部件中。这些零件可能相对比较散，但其实针对整车，如果你整合起来，它碳排放还是比较大的。那我们目前，发现，其实对于聚合物的碳排放而言，它最主要的排放主要集中在这个原材料的生产环节。所以，我们认为，减少原生这个材料的使用，也是聚合物生产的聚合物零部件的这样一个减排的关键。

　　那我们目前发现最成熟的这样一个解决方案，还是机械回收，也就通过分拣、清洗、再生、改性和性能验证等步骤，让废旧塑料，重新进入汽车的这样一个制造体系。

　　当然了，我们认为聚合物的这个循环利用也不是简单地像之前说的，我提高比例就行。我们需要解决整个这个材料的这样一个稳定性，还有分类纯度以及车规级认证的一个问题。那从产业的这样一个基础来看，我们认为，在这些不同的塑料中，就是像这个PP、聚丙烯和PA尼龙是最具有这个推广这个循环潜力的这样一两种塑料。

　　第一，是PP的应用比较广泛，成本相对较低，可以优先在一些非安全的关键零部件中推广。同时，PA具有这个较高的强度和耐热性能，那适合在高价值的循环场景中应用。总体来看，我们发现，就是像国内主要的一些这个塑料的，尤其是循环塑料生产厂商，比如像金发科技这些。他们已经在这个聚合物或者塑料的循环利用中，具有了较好的这样一个产业基础。未来，他们也非常希望能够在一些汽车上进行一些材料的推广。

　　基于我们整体的这样研究，其实我们也就是提出了这样一些建议吧。第一个，就是对于企业和产业链而言，其实提高再生材料和低碳材料使用比例，推高这个再生铝、再生钢和再生聚合物和再生电池材料的规模化应用，是非常重要的一个策略。第二，是要建立这个碳足迹管理的体系，也是今天大家能够坐在这儿大家一起讨论的一个原因。将碳排放数据纳入采购和供应链管理，实现材料来源、生产能耗，还有包括碳排放和回收利用等信息的可追溯、可核算。

　　未来，我们去制定这样一个就是说汽车材料减碳路径的一个非常关键的信息。第三，是要加强这个产业链的协同。因为我们看到，对于汽车而言，其实最终到了这个总成，或者说我们这个汽车制造企业，其实它能做的工作相对还是比较少的。其实，大量的这个碳排放还是来源于我们上游的这个汽车材料，所以需要整车、材料、零部件、回收、能源等产业的共同协同合作，来推动这样一个整体再生材料应用、电池回收和绿电、绿色能源的使用。那这是对于整个行业或者企业而言的。

　　那在政策层面，我们认为未来对于这个政府和行业管理部门，需要进一步完善标准体系，推动碳足迹核算、再生材料认证和绿色电力交易机制的建设，并通过政策支持和示范项目，加快先进技术的落地。那我们认为，汽车这个材料碳中和不仅是一个技术问题，更需要材料创新、绿色能源，还有循环利用，还有供应链的协同推进。最后，就是我们这个研报，就是大家很关心就是我这次报告整个这样一个内容大家可以在哪看到？我们其实这个已经在今年这个第四届这个国家的这样一个链博会、供应链博览会上已经发布了，大家可以通过扫描这二维码去下载。

　　包括我本人，其实也参编了这个，我们也是算行业里面比较前沿的这个零碳园区的这样一个建设，还有这个理论体系的实践也欢迎大家去这个指导。

　　最后，向大家简单地介绍一下我们这个学院吧。我们学院总体上是由上海交通大学和英国爱丁堡大学在2017年成立的。成立这个学院主要也是为了应对整个世界的气候变化。后来，就是习总书记提出了“双碳”目标以后，也更体现了我们成立学院的这样一个前瞻性。

　　作为交大国际化办学的二级学院，我们学院主要的功能定位就是人才培养、科学研究和高端培训。在研究方面，目前学院下设3个研究中心，分别是碳金融、碳管理研究中心、低碳能源研究中心、低碳环境研究中心。对应的也分别开展了包括碳足迹核算、废弃物资源化、智慧能源大数据、CCUS、氢能和储能相关的研究。也欢迎大家到我们学院来进行交流和合作。我本人主要是从事可再生能源相关的工作，还有碳排放管理和核算。

　　这是我的微信，欢迎大家交流合作，再次感谢大家。

　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）