2022城市零碳交通白皮书

城市零碳交通白皮书 2022 清华大学互联网产业研究院编制 课题组负责人 课题组成员 文字校对 朱锟研究生（实习） 张天培研究生（实习） 设计排版 朱岩 清华大学互联网产业研究院院长清华大学经济管理学院教授 李辛清华大学互联网产业研究院 关瑞玲清华大学互联网产业研究院 段文秀清华大学互联网产业研究院 感谢清华大学碳中和研究院院长助理、清华大学环境学院教授鲁玺、清华大学环境学院教授吴烨在项目前期提供的专业意见。 感谢协鑫集团在报告编制过程中提供的专业建议以及项目案例资料。感谢清华大学互联网产业研究院各部门同事的通力配合。 摘要 2015年《巴黎协定》确立了全球温控的长期目标，截至2021年12月底，碳中和目标已覆盖了全球88%的温室气体排放、90%的世界经济体量和85%的世界人口。然而全球碳排放总量仍在攀升，据最新数据显示，2022年全球二氧化碳排放量有望刷新历史最高纪录，达到406亿吨。不久前于埃及沙姆沙伊赫落幕的 《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会（COP27）上，各国虽最终艰难达成共识，但是在诸多关键议题上仍存在分歧，全球碳中和之路道阻且长。 我国在2020年提出“2030年碳达峰，2060年碳中和”的自主减排目标，“双碳”目标的确立，是我国进入新发展阶段，实现可持续发展的必然选择和迫切需要，将倒逼中国能源结构、生产方式、经济结构转型，推动各行业走向高质量发展之路。 交通领域碳排放约占全球碳排放总量的四分之一，且与人类生产生活关系密切，受到各国的高度重视。在我国，交通领域碳排放约占碳排放总量的10%，其中城市公路交通是碳排放的主要来源。随着中国经济发展的稳步推进以及城镇化建设程度加深，城市客户和货运服务需求将保持高速增长，道路交通排放压力也将继续加大。 在汽车产业电动化、智能化、网联化的发展趋势下，以新能源汽车所带动的汽车产业绿色化将成为交通领域碳减排的重要推动力。我国新能源汽车产业发展迅猛，销量及保有量均位列全球第一，同时我们也要看到，城市内与之相配套的能源基础设施和智能交通基础设施仍存在巨大缺口。 本报告在全球碳中和的研究背景下，简要描述了全球主要国家的碳减排现状，并聚焦于交通领域，重点分析了我国城市交通领域碳排放现状、影响因素，系统梳理了交通领域政策规划。综合一系列国内外最新数据与研究成果，基于交通运输业对于全行业节能减排的重要意义，本报告从“规、管、路、车、人”五个方面展开探讨城市零碳交通的发展路径，以推动支撑可持续交通构建的法律法规体系为基石，通过优化道路管理、合理配置运输资源、建设完善与新型交通系统相适应的道路基础设施、提升交通工具的智能化水平、强化用户绿色交通理念几个方面，合力打造通往零碳交通目标的新型城市图景。 此外本报告提出了未来零碳交通中的关键基础设施，并介绍了六个典型应用场景及案例。最后，报告从财税政策、数据归集、市场机制、科技支持、完善新基建、制度巩固、普及宣传、人才储备八个方面提出了政策建议，以期推动以城市作为重要单元的社会结构向低碳、零碳目标更进一步。 目录 01 研究背景 1、全球交通领域碳排放背景 （1）全球碳排放现状及零碳目标 （2）全球交通领域碳排放分析 （3）各国交通领域碳减排政策梳理及分析 2、中国交通领域碳排放现状 3、探索实现零碳交通的意义 （1）本报告的研究内容及边界范围 （2）研究意义 02 我国城市交通领域碳减排现状 1、我国城市交通发展现状 （1）城市道路发展现状 （2）汽车保有量现状 （3）城市道路新能源基础设施布局情况 2、城市交通碳排放现状与影响因素 （1）城市碳排放的基本情况 （2）城市交通碳排放的影响因素 3、城市交通碳减排需要关注的主要问题 4、我国交通领域碳减排政策及发展规划 -02- -02- -04- -07- -08- -10- -10- -11- -13- -13- -14- -17- -22- -22- -23- -25- -26- 城市零碳交通发展路径 1、“规”⸺建立健全覆盖全社会的可持续交通法律体系 -30- （1）制定多层次的绿色交通法律法规体系 -30- （2）推进城市交通电动化发展规划 -30- （3）持续完善绿色交通行业标准体系 -30- （4）推动完善交通领域纳入全国碳排放权交易市场 -31- 2、“管”⸺合理规划城市布局，优化城市道路交通管理 -32- （1）合理规划城市布局，构建可持续发展交通城市 -32- （2）持续打造绿色低碳出行服务体系 -32- （3）升级优化城市综合货运服务体系 -33- （4）加强交通运输数字化管理水平 -35- 3、“路”⸺积极构建与零碳交通配套的新型道路基础设施 -36- （1）加大新型能源基础设施建设 -36- （2）积极布局智慧道路基础设施 -36- （3）进一步探索开放无人驾驶运营服务场景 -37- 4、“车”⸺大力发展低碳绿色智慧车辆 -37- （1）优化新能源汽车全生命周期碳排放 -37- （2）实现汽车动力电池的高效循环利用 -38- （3）发挥出新能源汽车协同能源系统发展的重要作用 -39- （4）汽车的数字化发展趋势带来的低碳发展机遇 -39- 5、“人”⸺促进绿色交通理念深入人心 -39- （1）打造内涵丰富，数实融合的绿色交通消费理念 -40- （2）完善绿色服务体系，满足多层次的出行需求 -40- （3）打造数字化智慧交通社群 -40- 未来城市零碳交通关键基础设施 1、电力基础设施 （1）供电网络 （2）储电网络 （3）充（换）电网络 2、智慧交通运营平台 3、车路云协同一体化系统 4、零碳交通基础设施 05 零碳交通服务典型应用场景及案例 1、营运出租车/网约车电动化场景 2、钢铁生产企业公路运输电动化情景 3、绿色矿山典型应用场景 4、煤电厂智能物流应用场景 5、城市建设运输典型应用场景 6、国际大城市交通碳减排案例 06 政策建议 1、加强支撑交通运输行业实现零碳目标的财税政策支持 2、强化交通运输领域碳排放数据的计量、监测和统计 -42- -42- -43- -44- -45- -45- -46- -49- -51- -53- -55- -56- -59- -63- -63- 3、推动交通行业纳入全国统一碳市场 4、加强低碳科技创新应用，激活数据要素价值，提高交通碳减排效率 5、统筹推进城市交通基础设施建设，加快充换电基础设施建设 6、加快新能源运营车辆普及，完善车辆上牌登记制度 7、鼓励居民绿色出行，建立碳积分制度，加强绿色出行宣传 -64- -64- -64- -64- -65- 8、加强专业人才队伍建设 表目录表1部分国家碳达峰碳中和目标时间表 -65--02- 表2部分发达国家交通领域减排政策 -07- 表32022年主要省市充（换）电桩基础设施建设文件汇总 -18- 表4加氢站的等级划分 -21- 表5城市主要交通出行方式的能耗和污染物排放测算 -24- 表6近3年国家主要交通碳减排相关政策 -26- 表7全球主要碳市场行业覆盖情况 -32- 表8我国《汽车驾驶自动化分级》标准 -45- 表9减排路径测算 -60- 图目录 图1.1990～2021年我国二氧化碳排放总量/百万吨 -03- 图2.1990-2019年全球交通领域温室气体排放总量及趋势 -04- 图3.全球交通领域分行业碳排放结构占比 -05- 图4.可持续发展情境下全球交通领域碳排放预测 -05- 图5.全球部分国家交通领域人均碳排放情况 -06- 图6.全球主要国家交通领域1990-2019年累计碳排放总量 -06- 图7.分行业二氧化碳排放量/百万吨 -08- 图8.中国不同交通运输方式的货运活动量和相关二氧化碳排放量 -09- 图9.承诺目标情景下，中国交通运输行业二氧化碳排放量预测/百万吨 -10- 图10.2016—2021年末全国公路总里程及公路密度 -13- 图11.城市规模与道路网密度（左），城市区位、形态与道路网密度（右） -14- 图12.近5年全球各主要国家轻型电动汽车保有量 -15- 图13.2016-2021年及2022年1-6月全国电动车保有量 -16- 图14.用户对新能源汽车的接受度 -16- 图15.2021年城市公共汽电车燃料类型 -17- 图16.新能源车补能方式分类 -18- 图17.公共充电桩保有量及年化增速 -19- 图18.充换电技术对比 -20- 图19.2022年11月换电站前十省份 -21- 图20.换电车保有量、市场规模、动力电池需求预测 -21- 图21.加氢站数量与市场规模 -22- 图22.全球主要城市交通排放量及占比情况 -23- 图23.2021年营业性客运量分运输方式构成（左）、2021年营业性货运量分运输方式构成（右） -25- 图24.2022绿色交通标准体系统计 -31- 图25.2015-2021年各运输方式承担货运量及承担货运周转量占比 -34- 图26.欧盟汽车全生命周期法规体系倡议 -38- 图28.电池资产管理模式 -44- 图29.交通数字运营平台 -45- 图30.车路云协同系统架构 -46- 图31.城市零碳交通服务整体构想 -49- 图32.杭州网约车换电项目站点布局 -50- 图33.杭州转塘里街换电站实景图 -50- 图34.荆州出租车换电项目站点布局 -51- 图35.荆州东岳换电站实景图 -51- 图36.钢铁企业典型应用场景示意图 -52- 图37.武安荣兰线A站实景图 -52- 图38.矿山典型应用场景示意图 -53- 图39.广纳蒙西矿山换电站实景图 -54- 图40.广纳蒙西矿山矿用卡车实景图 -54- 图41.广纳蒙西矿山储能电站实景图 -54- 图42.大型煤电企业典型应用场景示意图 -55- 图43.朔州“光伏+绿色交通”项目现场奠基图 -55- 图44.电港项目实景图 -56- 图45.城建运输企业典型应用场景示意图 -56- 图46.协鑫集团徐州市高新区换电站送电成功 -57- 图47.协鑫集团徐州市新城换电站开工建设 -58- 图48.共享汽车充电装置 -59- 图27.虚拟电厂结构示意 -42- 图49.纽约市温室气体排放量占比趋势 -60- 研究背景 -01- 1、全球交通领域碳排放背景 （1）全球碳排放现状及零碳目标 碳中和已经成为全球共同目标。工业革命以来，人类活动给自然界带来了史无前例的巨大变化，碳循环体系首当其冲，碳源和碳汇的平衡不再，进而出现了全球变暖、海平面上升等现象，引发了全球的反思。根据国际气候科学机构联盟“全球碳项目”的最新预测，2022年全球二氧化碳排放量将刷新历史最高纪录，达到406亿吨，如何应对气候变化已成为人类最为重大和紧迫的课题。2015年第21届联合国气候变化大会上，全球有超过190个缔约国参与签署了《巴黎协定》，确立了全球温控的长期目标，堪称人类历史上全球治理的典范。截至2021年12月底，全球已有136个国家、116个地区、234个主要城市和683家企业制定了碳中和目标。据Energy&Climate的统计，碳中和目标已覆盖了全球88%的温室气体排放、90%的世界经济体量和85%的世界人口。 表1部分国家碳达峰碳中和目标时间表 地区 国家 实现碳达峰年份 碳中和目标年份 提出碳中和目标的场合或文件 欧洲 英国 1991 2050 2019年6月新修订的《气候变化法》 法国 1991 2050 2020年颁布法令通过“国家低碳战略” 德国 1990 2050 2019年11月通过的《气候保护法》 丹麦 1996 2050 2018年立法规定 瑞典 1993 2045 2017年立法规定 挪威 1990前 2030 2017年立法规定 芬兰 1994 2035 2021年立法规定 荷兰 1996 2050 2022年内阁提出气候政策 冰岛 -- 2040 2018年立法规定 美洲 美国 2007 2050 2020年12月拜登总统宣