交通净零 |《中国道路交通减排战略》②：新能源汽车将成破局关键
《迈向碳中和：中国道路交通领域中长期减排战略》报告（以下简称《报告》）通过公开数据，建立道路交通温室气体排放、污染物排放与减排成本分析的综合模型，分析中国道路交通中长期减排趋势，评估道路交通减排措施的空气污染物协同减排效益，识别具备成本经济效益的重点减排政策。
新能源汽车推广对经济增长、对全球低碳转型意义重大。2021年，中国汽车出口首次突破了200万辆大关，锂电池出口数量也长期保持高增长态势。低碳技术的推广速度正在发生迅猛的变化：新能源汽车可能会摆脱线性增长的模式，在未来十到十五年呈指数级的增长模式。虽然可能会出现波动，但整体趋势依然蓬勃可期。 本文将立足《报告》，从潜力点、加速点、瓶颈点等角度深入解读如何全力驱动中国交通道路领域迈向净零。
新能源汽车推广与应用减排潜力巨大
《报告》模型测算，中国汽车的车队数量与技术构成正发生巨大变化。预测数据显示，2020年到2060年，中国每年新增（包括存量替换）的乘用车数量约为2400 ~ 3800万辆，货车（包括轻型、中型与重型货车）每年新增数量约为80 ~ 200万辆不等。乘用车保有量将在2020年基础上增长60% ~ 112%；货车保有量将增长26% ~ 111%。通过新增与存量替换为新技术，中国汽车技术构成正加速低碳转型的步伐，新能源汽车占比在不断增加。
根据《报告》估算，所有减排措施中，新能源汽车推广与应用的道路交通温室气体减排潜力最大。如果实现2060年道路交通的碳中和，与基准情景中2020年至2060年的累计排放量相比，新能源汽车推广措施有望减少近一半（48%）的温室气体排放。其中，现有政策可降低约23%的温室气体排放，余下的25%温室气体排放需要更积极的新能源汽车推广措施才有望实现。
各项措施的温室气体减排潜力 | 图源：WRI
助力新能源汽车达到增长的“临界点”
新能源汽车的新车销量增长遵循S形增长曲线的特征：在早期推广时，新能源汽车的销量增长缓慢，需要政策激励。随着成本的下降与充电（加氢）基础设施网络的完善，新能源汽车的销量将达到推广的“临界点”，即便不借助政策激励，也能够呈现指数级增长的态势。
根据全球不同机构的预测，新能源汽车增长的“临界点”近在咫尺：
对新能源乘用车而言，按照“与《巴黎协定》兼容的行业排放水平”的全球交通部门新能源汽车推广进度，全球新能源乘用车可能在2020年至2025年间达到增长的“临界点”。全球电动汽车推广的领头羊——挪威，更是已在2015年进入新能源乘用车推广的“临界点”。
对新能源中重型货车而言，在如英国、德国与美国加州这样的发达地区，零排放货车（包括纯电动、氢燃料与合成燃料）可能在2025年至2030年间达到增长的“临界点”，2030年零排放货车在新车销量占比可能在30%~70%之间。
全球与发达地区对新能源汽车在新车销量占比预测 | 图源：WRI
在中国，新能源乘用车与公交车的新车销量增长正在逼近或已经达到“临界点”。2021 年， 新能源乘用车在乘用车新车销量中的占比已从2020年的6%增加至2021年的15.7%。
但中重型货车可能将较晚达到市场渗透率的“临界点”。不同应用场景之下，新能源中重型货车市场渗透率的临界点也存在差异 ：用于城市配送、高频短倒与区域运输场景的货车和自卸货车（日行驶里程在 200 公里以内），有望较早实现新能源汽车的规模化推广。用于长距离运输的货车与牵引车（日行驶里程在200～1,000 公里）或用于冷链运输的冷藏车，由于现有技术仍不足以支撑其向零排放过渡，所以实现规模化推广的时间会比较晚，并且速度可能会较慢。未来，加速新能源中重型货车达到推广的“临界点”，需要技术的突破与综合的措施，双重助推。
减少上游环节排放与提升车辆能效,不可或缺
新能源汽车的上游发电与制氢排放不可小觑。由于对煤电（2020年占中国发电量61%）与煤制氢（2018年占中国氢气供给量62%）的依赖，国内新能源汽车的“油井到车轮”（Well-to-Wheel，以下简称WTW）排放——即车辆运行中的尾气排放与上游发电/制氢环节排放，并非真正意义上的零排放。
相较于传统能源汽车，能量消耗较高的新能源中重型商用车减排潜力更是有限。以总设计质量为40吨的牵引车为例，纯电动牵引车每百公里的WTW二氧化碳排放比柴油车低25%；而燃料电池牵引车WTW二氧化碳排放与柴油车的排放基本相当。这既是由于上游排放可观——在目前煤制氢为主的氢气供给结构下，燃料电池牵引车上游排放较大，也是由于新能源商用车能效仍有待提升。例如，纯电动乘用车WTW的二氧化碳排放比传统能源乘用车低59%，高于纯电动牵引车相对传统能源牵引车25%的减排潜力。
当前各车型“油井到车轮”二氧化碳排放量 | 图源：WRI
由此可见，新能源汽车推广措施，应配合上游发电和制氢环节减排，才能更好发挥其减排潜力。同时，降低新能源汽车的能量消耗也同等重要。尽管中国率先出台了全球首个纯电动乘用车能量消耗标准《电动汽车能量消耗率限值》（GB/T 36980—2018），但仍缺乏新能源商用车相关的能量消耗标准。根据《中国新能源汽车大数据研究报告（2021）》，甚至部分新能源商用车车型的能耗在近几年出现上升的趋势。从提升新能源商用车续航里程、降低车辆成本的角度看，未来也有必要改善新能源商用车能耗。
中国车辆燃料消耗相关标准与法规 | 图源：WRI
因地制宜地规划“过渡技术”
新能源汽车将成绿色交通未来主流，这一点已渐成共识。不过也有研究指出，近期实现道路交通（特别是中重型货车）的低碳转型仍有赖于“过渡技术”，如液化天然气（LNG）、生物燃料等。
首先，由于成本较低，液化天然气中重型货车一直获市场青睐——2020 年，LNG货车在中重型货车市场销量占比达8.5%，但根据《报告》测算，液化天然气货车的温室气体减排潜力有限。液化天然气货车单车比柴油货车的WTW的二氧化碳排放低20%，但由于车辆存在甲烷逃逸排放，其温室气体减排效果并不明显。在国家第五阶段机动车污染物排放标准中，天然气货车的温室气体排放（利用IPCC 第五次评估报告20年全球升温潜能值）甚至比柴油货车排放更高，需升级至符合国家第六阶段机动车污染物排放标准才可能有效控制甲烷排放。除相对有限的减排效果外，天然气汽车的广泛应用也可能会造成对天然气的进口依赖以及天然气成本高企对社会经济的传导效应。
对生物燃料而言，无论是原料供应，还是燃料成本，其在道路交通领域规模化推广均存在“瓶颈”。在原料供应上，第一代生物燃料（主要原料是玉米、棕榈油）存在“与民争粮”的隐患，第二代生物燃料（主要原料是废弃物和植物纤维素如秸秆）也面临原料供应的瓶颈。例如，美国农业废弃物、食物废弃物、污泥和粪肥等每年可炼成22.3千兆升第二代生物原油，仅能满足美国目前23.9%的航空煤油需求[1]。在成本上，生物燃料也比化石燃料更贵—国内乙醇的生产成本与汽油/柴油的批发价相当，难以在缺乏政策激励的情况下，获得迅猛发展。
此外，由于“过渡技术”最终会被减排潜力更大的新能源汽车替代，一些车辆技术研发、加气站基础设施建设、生物燃料炼化设备的投资，可能在未来会变成“搁置资产”，各地需要因地制宜地规划道路交通的“过渡技术”。
中国双碳目标的达成，离不开交通道路领域双碳目标的高效落实。我们期待该领域建立、完善中长期减排目标，制定配套深度减排战略，出台具有成本经济效益与公共财政可持续性的政策。
净零未来，蓬勃可期。
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“国家自主贡献亚洲交通倡议项目-中国部分”（NDC-TIA China Component）是由德国联邦环境、自然保护和核安全部（BMU）资助的区域合作项目，中方合作伙伴为生态环境部（MEE）大气司和气候司。项目由德国国际合作机构（GIZ）、国际清洁交通委员会（ICCT）、世界资源研究所（WRI）和德国交通转型智库（Agora Verkehrswende）共同执行。该项目将在国家和地方层面为中国制定交通领域中长期减排战略及温室气体减排、空气污染防治政策提供技术支持，并开展能力建设合作。
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注： [1] Skaggs等，2018
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