世界资源研究所-迈向碳中和：中国道路交通领域中长期减排战略.pdf

1迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略WRI.ORG.CN薛露露，刘岱宗迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略2WRI致谢本项目是国家自主贡献亚洲交通倡议项目（NDC-TIA）的一部分，该项目支持中国、印度和越南乃至全球各国全面开展交通减排战略研究。国家自主贡献亚洲交通倡议项目是国际气候倡议（IKI）的一部分。德国联邦环境、自然保护和核安全部（BMU）根据德国联邦议院决议，为国际气候倡议提供支持。作者向为本研究提供支持和意见的机构和专家表示诚挚的感谢。感谢中国环境科学研究院机动车排污监控中心（VECC）对本研究的大力支持。感谢世界资源研究所方莉博士与刘哲博士对报告提供的中肯意见和指导。另外，作者也感谢为本报告的撰写提供了宝贵专业建议的专家和同事（排名不分先后）：马冬 中国环境科学研究院机动车排污监控中心任焕焕 中国汽车技术研究中心有限公司郭杰 交通运输部科学研究院 伊文婧 国家发展和改革委员会能源研究所吴烨 清华大学刘永红 中山大学Holger Dalkmann Sustain2030Jen JungEun Oh 世界银行Yang Chen 世界银行Katharina Gckeler Oeko InstitutMalithi FERNANDO 国际交通论坛李昂 世界资源研究所蒋小谦 世界资源研究所 Stephanie Ly 世界资源研究所 Erika Myers 世界资源研究所Ben Welle 世界资源研究所 Amit Bhatt 世界资源研究所此外，作者感谢为本研究做了大量文献搜集与数据分析工作的世界资源研究所优秀实习生Isabel Qi、鲍文玮和曾小欢，以及参与报告翻译工作的世界资源研究所同事程怡然博士、张黛阳与香雪莹。校对谢亮设计与排版张烨https:/doi.org/10.46830/wrirpt.21.00145cn支持机构：I迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略目录III 执行摘要XV Executive Summary1 背景7 第 2 章 研究方法31 研究范围31 模型方法19 第 3 章 情景设置31 影响因素31 情景假设37 第 4 章 模型结果31 基准年结果31 情景预测结果31 各类措施的减排潜力与成本分析31 温室气体排放与空气污染物协同减排潜力52 第 5 章 总结与讨论56 附录 1.社会经济假设与需求预测56 附录 2.生物燃料的未来推广潜力56 注释58 参考文献IIWRIIII迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略执行摘要主要结论 近期，随着出行需求的增加，国内道路交通温室气体排放将持续增长。然而，如果中国能如期实现现有政策目标与行业目标，道路交通领域温室气体排放有望在2030年实现达峰，石油消耗量有望在2027年实现达峰。如果采取积极的运输结构优化措施，道路交通领域的温室气体排放达峰时间可提前至2025年。到2060年，如果中国能够如期实现现有政策目标与行业目标，道路交通领域的温室气体排放有望在2020年的基础上减少50%。如果同时采取更积极的新能源汽车推广和运输结构优化措施，2060年的道路交通领域的温室气体排放可在2020年基础上减少95%，基本实现道路交通领域的温室气体排放碳中和。在道路交通领域的各项减排措施中，新能源汽车推广与应用的温室气体减排潜力最大，其后依次为运输结构优化、车辆能效提升，以及上游发电与制氢环节减排。短期来看，运输结构优化措施的减排潜力最大且成效显著；长期来看，新能源汽车推广与应用对道路交通领域实现碳中和将起到决定性作用。为实现道路交通领域碳中和，全社会需要在2020年至2060年间累计投入21万亿83万亿元的低碳投资（包括公共投资与私人投资），用于购置新能源汽车、建设充（换）电与加氢站等基础设施，以及运输结构优化所需的公共交通与货运铁路基础设施投资。中国道路交通领域空气污染物排放将与温室气体排放脱钩，呈现稳步下降趋势。IVWRI研究问题快速增长的运输与出行需求，不但增加了中国交通运输部门的温室气体排放，还加剧了能源安全与空气污染等挑战。交通运输部门的温室气体减排对于中国实现碳达峰、碳中和目标，降低能源进口依赖，实现空气污染协同减排，都至关重要。为化解这一挑战，国务院于2021年10月24日印发2030年前碳达峰行动方案，提出了一系列减少道路交通领域温室气体排放的措施，涉及运输工具装备低碳转型、运输结构绿色调整、绿色交通基础设施建设等多方面。该方案指出，交通运输领域绿色低碳行动的目标为“确保交通运输领域碳排放增长保持在合理区间”。这表明，中国交通运输领域碳排放在近期仍存在上升势头。与此同时，全球温室气体排放预测模型表明，为实现巴黎协定中全球温升不超过2摄氏度的目标，全球交通运输业的温室气体排放有必要在2020年至2025年之间达到峰值（国际能源署，2021；Gota等，2016；Fransen等，2019）。中国的交通运输温室气体排放仅次于美国和欧盟，因此，交通运输部门的减排对实现巴黎协定目标与中国2060年碳中和目标至关重要。在交通运输部门中，道路交通领域是其最大排放源（生态环境部，2020）。考虑到航空和水运尚未成熟的减排技术与高昂的减排成本，近期动力电池和氢燃料电池技术突破与成本下降为道路交通领域减排带来了新机遇（彭博新能源财经，2021）。为实现巴黎协定目标与中国2060年碳中和目标，促进低碳投资与技术创新，实现温室气体减排和空气污染治理的协同效益，中国道路交通领域不仅需要建立明确的中长期减排目标，制定与中长期减排目标相符的减排战略，同时也需要出台具成本经济效益与公共财政可持续性的政策。为此，本研究基于LEAP模型建立了中国道路交通温室气体排放、污染物排放与减排成本的分析与预测模型，构建了五个情景，分别基于不同减排政策差异化的影响，对中国道路交通的中长期减排趋势进行预测，并识别了具备成本效益的重点减排措施（见执行摘要表1）：基准情景：作为反事实情景，该情景假设新能源汽车推广数量有限，车辆能效无任何提升，以评估基于现状政策延续的减排潜力。现有政策情景：该情景将预测中国在如期完成现有政策目标与相关行业协会目标的前提下所产生的减排潜力。结构优化情景（即更积极的运输结构调整与运营效率提升情景）：在现有政策情景基础上，该情景假设未来客运与货运的运输结构将大幅优化调整，且车辆运营效率（满载率/负载率）将得到显著提升。得益于这些结构优化措施，该情景的未来汽车保有量将是所有情景中最低的。深度电动化情景（即更积极的新能源汽车推广情景）：在现有政策情景基础上，该情景假设新能源汽车1渗透率将进一步提高。具体而言，新能源汽车在乘用车新车销量中的占比到2035年达到100%，新能源汽车在货车（包括用于长距离运输与冷链运输的中重型货车）新车销量中的占比到2050年达到100%。深度减排情景：该情景综合结构优化和深度电动化两个情景的假设，确保在不借助碳汇的条件下，实现2060年道路交通领域温室气体排放的碳中和。V迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略2020年基准情景现有政策情景结构优化情景深度电动化情景深度减排情景运输需求增长与结构优化2020年和2060年乘用车保有量（百万辆）239（千人170辆）506（千人425辆）（112%）506（千人425辆）（112%）381（千人300辆）（59%）506（千人425辆）（112%）381（千人300辆）（59%）2020年和2060年 总货运周转量（万亿吨公里）11.225.9（131%）货运运输结构（公路货运周转量占比）54%50%（-4%）50%（-4%）40%（-14%）50%（-4%）40%（-14%）中重型货车单车平均负载重量（吨）9.59.59.511.5（21%）9.511.5（21%）2020年和2060年 中重型货车保有量（百万辆）9.520（111%）20（111%）12（26%）20（111%）12（26%）推广新能源汽车2020年和2035年 乘用车电动化率（新能源乘用车在乘用车新车销量中的占比）16%30%（14%）50%（34%）50%（34%）100%（84%）100%（84%）2020年和2050年 中重型货车电动化率（新能源中重型货车在中重型货车新车销量中的占比）0.6%12%（11%）50%（即用于城市配送、短倒与区域运输场景的货车和自卸货车）（49%）50%（即用于城市配送、短倒与区域运输场景的货车和自卸货车）（49%）100%（所有中重型货车，包括用于长距离运输与冷链运输的货车与牵引车）（99%）100%（所有中重型货车，包括用于长距离运输与冷链运输的货车与牵引车）（99%）车辆能效提升传统能源乘用车能效新车平均燃料 消耗量为5.6升/百公里混合动力乘用车销量占比为3%无改善乘用车新车平均燃料消耗量2025年达4升/百公里；混合动力乘用车销量占比2025年达60%，2035年达100%传统能源中重型货车能效取决于车辆 最大总质量无改善中重型货车平均燃料消耗量：2035年比2020年水平降低20%新能源汽车能效取决于车辆 最大总质量无改善基于车辆最大总质量，有不同程度的改进上游发电和制氢环节减排2020年和2050年 发电结构（非化石能源发电占比）32%75%（43%）92%（60%）2020年和2050年 氢气供给结构（灰氢供给占比）99%35%（-64%）15%（-84%）执行摘要表 1|五个情景的参数假设说明：对于数字，括号内的百分比为相较于 2020 年基准年的变化比例；对于百分比，括号内的百分比为该年比例与基准年比例之差。来源：2020 年数据来自统计年鉴，其他数据为作者的情景假设。VIWRI研究结果与建议本研究主要结论包括：首先，中国道路交通领域温室气体排放量将在20252035年达到峰值，道路交通领域石油需求将在20242030年达到峰值（见执行摘要图 1、执行摘要图 2）。受快速增长的运输与出行需求的推动，中国道路交通领域温室气体排放在未来一段时期内都将保持增长的势头。但是，如果现有政策目标与相关行业目标能够如期达成，中国有可能在2030年前实现道路交通温室气体排放达峰，并于2027年前实现道路交通石油消耗量达峰（见现有政策情景）。在此基础上，如果施以更为积极的运输结构优化措施（包括运输结构调整及车辆客运满载率/货运负载率提升措施）与新能源汽车推广措施，中国有望将道路交通温室气体排放与石油消耗量的达峰时间分别提前至2025年与2024年（见深度减排情景）。值得注意的是，与更激进的新能源汽车推广措施相比，更激进的运输结构优化措施有助于温室气体排放更早达峰，且峰值也会更低（见结构优化情景与深度电动化情景）。其次，到2060年，道路交通领域温室气体排放量有望比2020年降低50%95%（见执行摘要图 1）。其中，如果现有政策目标与相关行业目标能如期达成，2060年道路交通温室气体排放可能在2020年的水平上降低50%（见现有政策情景）。如果采取更为激进的新能源汽车推广措施，2060年道路交通温室气体排放有望在2020年的水平上降低95%，几乎在不借助大量碳汇的前提下，实现碳中和（见深度电动化情景与深度减排情景）。说明：三角形为道路交通石油消耗量达峰时间。来源：作者根据模型测算。结构优化情景深度电动化情景深度减排情景现有政策情景基准情景百万吨二氧化碳当量20252020206020502055203020352040204505002,0001,5001,000执行摘要图 1|不同情景下温室气体排放预测执行摘要图 2|道路交通石油消耗量预测说明：本研究所指的温室气体包括二氧化碳、氧化亚氮和甲烷。氧化亚氮和甲烷的全球增温潜势值（global warming potential，简称 GWP）采用政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告中的全球增温潜势值。三角形为温室气体排放达峰时间。来源：作者根据模型测算。结构优化情景深度电动化情景深度减排情景现有政策情景基准情景十亿吉焦（Gigajoules）20252020