中国机动车“减污降碳”目标、路径、效益分析与政策建议

中国机动车“减污降碳”目标、路径、效益分析与政策建议 Objectives,Pathway,BenefitAnalysisandPolicyRecommendationsfor Co-ManagementonAirPollution&CarbonReductionofVehiclesinChina 生态环境部环境规划院 2023年9月15日 ChineseAcademyofEnvironmentalPlanningSeptember15,2023 关于作者 严刚生态环境部环境规划院研究员薛文博生态环境部环境规划院研究员 史旭荣生态环境部环境规划院助理研究员王燕丽生态环境部环境规划院副研究员雷宇生态环境部环境规划院研究员 刘鑫生态环境部环境规划院助理研究员许艳玲生态环境部环境规划院副研究员Abouttheauthor GangYan,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,SeniorFellowWenboXue,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,SeniorFellowXurongShi,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,AssistantFellowYanliWang,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,AssociateFellowYuLei,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,SeniorFellow XinLiu,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,AssistantFellowYanlingXu,ChineseAcademyofEnvironmentalPlanning,AssociateFellow 致谢 本研究由生态环境部环境规划院撰写，由能源基金会提供资金支持。 Acknowledgement ThisreportisaproductofChineseAcademyofEnvironmentalPlanningandisfundedbyEnergyFoundationChina. 免责声明 若无特别声明，报告中陈述的观点仅代表作者个人意见，不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报告引起的后果承担责任。 凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着它们已为能源基金会所认可或推荐，或优于未提及的其他类似公司、产品及服务。 Disclaimer Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethoseoftheauthorsanddonotnecessarilyrepresenttheviewsofEnergyFoundationChina.EnergyFoundationChinadoesnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdparty. Thementionofspecificcompanies,productsandservicesdoesnotimplythattheyareendorsedorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethatarenotmentioned. 一、研究背景与内容 1.1研究背景 中国当前同时面临“美丽中国”建设与“碳达峰碳中和”双重挑战。全国生态环境保护大会强调要深入贯彻新时代习近平生态文明思想，坚持以人民为中心，牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，把建设美丽中国摆在强国建设、民族复兴的突出位置，推动城乡人居环境明显改善、美丽中国建设取得显著成效。展望二〇三五年，广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。中国政府已明确提出力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》进一步明确石油消费在“十五五”时期进入峰值平台期，陆路交通运输石油消费力争在2030年前达到峰值。与发达国家相比，中国实现“双碳目标”的时间更紧、难度 更大。与此同时，中国还面临着实现2035年空气质量根本性改善的挑战。虽然自《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》实施以来，中国空气质量显著改善，2022年全国PM2.5年均值降至29微克/立方米，但仍是世界卫生组织指导值（WHO,2021）的5.8倍，且远高于欧美日等主要发达经济体的PM2.5浓度水平（美国、西欧各国和日本当前年均PM2.5浓度在8~15微克/立方米之间）。与此同时，中国O3污染防治形势日益严峻，2022年全国O3浓度相比2015年增长了17.9%。 机动车是二氧化碳与大气污染物的共同排放大户，其零排放对我国实现2030年前“碳达峰”、2035年“美丽中国”空气质量目标、2060年前“碳中和”具有重要意义。2019年我国交通二氧化碳（CO2）排放量在全国能源活动CO2排放量中的占比超过11%，其中公路排放约占总交通排放量的85%，是交通领域最大的排放源。从污染物排放角度看，2020年，全国机动车一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和一次颗粒物（PM）排放量分别为769.7万吨、 190.2万吨、626.3万吨和6.8万吨[1]；其中，汽车是污染物排放总量的主要贡献者，汽车排放的CO、HC、NOx和一次PM占比超过90%[1]。HC和NOx均是生成二次细颗粒物的重要前体物，一次PM也是细颗粒物的重要组成部分，因此移 动源污染已成为空气污染的重要来源，是造成我国大中城市细颗粒物污染的重要原因。以北京市为例，2020年PM2.5源解析结果表明，移动源对北京市PM2.5浓度的贡献高达46%[2]。从人群健康角度来看，PM2.5、NO2和CO等污染物会对人体健康产生不利影响，为减轻相关疾病负担，WHO于2021年修订了《全球空气质量指南》，加严了PM2.5、NO2和CO等污染物指导值[3]。由于道路交通周边通常人口较为密集，机动车污染物排放量大，且排放高度与人体高度相近，因此机动车污染排放将会给人体健康带来较大影响。因此，交通运输尤其是道路交通已成为推进减污降碳协同增效以及保护人群健康的重点领域[4]。 亟需考虑不同区域和不同车型差异性，强有力推进道路交通零排放战略，以支撑实现“美丽中国”及“双碳”目标。美国千人汽车保有量约800辆，欧洲 约600辆，2020年中国仅约为194辆。虽然国情不同，中国不一定会复制欧美的高保有量，但是预计在经济发展的驱动下，中国机动车保有量在一段时间内还将保持增加，如果没有强有力的政策管控，将会带来更多的化石燃料消耗、二氧化碳和污染物排放，给气候变化应对、环境质量改善以及公众健康改善造成巨大压力。此外，中国不同地区经济发展极不平衡、冬季气温迥异、公共交通发展差距很大，机动车管控政策的宽松程度不同，都会影响未来机动车零排放路径。 本研究以“2030年前碳达峰”和“2035年美丽中国”等战略目标为约束，考虑“2060年前碳中和”总体要求，探讨交通领域二氧化碳及各项污染物的减排需求。综合考虑不同区域差异性特征，分区域设计电动化、排放标准加严、节能措施、运输结构调整等机动车清洁政策措施发展路径。定量模拟2020-2035年不同机动车清洁路径下，全国及不同区域机动车二氧化碳及主要大气污染物的减排量、空气质量改善及其环境健康收益，并分解不同机动车清洁措施的贡献。此外，本研究也量化了不同机动车清洁路径实施后，机动车领域减排对实现“2035年美丽中国”和“2030年前碳达峰”目标的贡献。最后提出了2020-2035年区域差异化的机动车减污降碳路径与政策建议，助力推动中国机动车零排放进程。 1.2研究内容 本项目主要包括3个研究任务，不同研究任务间的逻辑关系如下（图1-1）。任务一侧重考虑“美丽中国2035”及“碳达峰”两大战略目标，“自上而下”量 化两大战略目标驱动下的道路交通减排需求。任务二侧重考虑机动车清洁路径的技术可行性及区域差异性，“自下而上”从供给侧提出全国及不同分区机动车减污降碳路径。任务三用于量化模拟任务二提出的不同机动车清洁路径的碳污排放量、空气质量改善及环境健康效益。结合任务一、二研究成果，综合考虑机动车清洁路径的环境健康效益，提出推动机动车零排放进程的政策建议。 图1-1项目技术路线图 1.2.1“2030年前碳达峰”与“2035美丽中国”目标驱动下的交通领域减排需求分析 以2030年前碳排放达峰为约束，考虑2060年前碳中和目标，研究机动车领域2020-2035年二氧化碳排放路径。以“2035美丽中国”空气质量改善目标为约束，利用WRF-CAMx（WeatherResearchForecasting-ComprehensiveAirQualityModelwithExtensionsmodel）模型，模拟不同污染物的减排需求，进一步研究“2035美丽中国”空气质量目标驱动下交通领域各污染物减排需求。在量化交通领域二氧化碳和大气污染物减排需求时，本项目结合了交通领域发展阶段、技术进步及相关政策规划，并综合考虑了其他行业发展变化对交通领域产生的影响。 1.2.2全国及不同分区的机动车减污降碳路径情景 中国不同地区经济发展极不平衡、冬季气温迥异、公共交通发展差距很大，机动车管控政策的宽松程度不同，都会影响未来机动车零排放路径。此外，电动化、排放标准、节能和运输结构调整等机动车减排等政策对二氧化碳和不同污染 物的减排贡献重要性不同。因此，本研究针对全国及不同分区，考虑电动化、排放标准、节能措施和运输结构调整等不同政策实施力度及技术可行性，提出了区域差异化的减排技术路径、控制措施与情景方案。 1.2.3中国机动车“减污降碳”路径、空气质量改善及环境健康效益 耦合WRF-CAMx空气质量模型、全球暴露死亡模型（GlobalExposureMortalityModel,GEMM）和全球疾病负担研究中采用的方法学（GlobalBurdenofDiseaseStudy,GBD），评估了2020-2035年全国及各分区在不同的机动车零碳排放路径下的二氧化碳与污染减排、PM2.5与O3浓度改善及其健康影响效益；并以5年为步长量化不同机动车清洁措施对二氧化碳及污染物排放、空气质量改善及相关健康效益的贡献。进而基于空气质量效益优选最佳路径，系统设置电动化、排放标准升级、节能、运输结构调整等交通减排措施分步骤实施的路线图，分地区提出中国机动车“减污降碳”相关政策建议。 二、研究方法及情景设置 2.1研究范围 研究车型范围。交通领域包括道路机动车、工程机械、农业机械、船舶、铁路内燃机车、飞机排放等。考虑到人群更多地集中在道路周边，道路机动车污染物排放对人体健康产生的危害更大。因此，本报告聚焦道路机动车（不包括低速汽车和摩托车），研究机动车在使用环节化石燃料燃烧引起的二氧化碳和常规大气污染物排放情况。本报告将道路机动车分为出租车、其他微小型客车、公交车、中大型客车、微轻型货车和中重型货车，且考虑了汽油、柴油、天然气等不同燃料类型。 研究时空范围。考虑到“2030年前碳达峰”和“2035年美丽中国”空气质量目标时间节点，本报告确定研究时间范围为2020-2035年，2020年为研究基准年。本研究的空间范围为全国（不包含港澳台地区）。经济发展水平是影响机动车保有量的关键因素，且直接影响未来机动车