我国机动车碳排放及国六标准下温室气体协同减排效应的初步分析.pdf

1 我国 机动车 碳 排放及 国六标准 下温室气体 协同 减排效应的 初 步分析 交通运输 部 门 是 我 国 能 源 消 费 和 温 室 气 体 排 放 增 长 较 快 的 领 域 ， 其中机动 车的 二 氧 化碳 排放 是主要 驱 动因素。 随着近 年 来国内绿 色 低碳发展 政策的 持 续深化和 国际上 机动 车碳排 放标准 的 推广，如 何 更好地协 同控制 机 动车的污 染物和 温 室气体排 放 的问 题 逐步进入 决 策者和利 益相关 方 的视野。 科学评 估 和比较国 内外现 行 及我国即 将 实施的 国 家第六 阶 段 机动车 污染物 排 放标准的 协同 碳 减 排效应， 分 析 研究在 国七标准 制订中纳 入碳排 放 限值 的可 行性， 对于 实施积 极 应对气候 变化的 国 家战略、 推动落 实 二氧化碳 排放达 峰 的国家自 主 贡献具有 重要意 义 。 一、我国 机 动 车燃 油 经 济 性 和 碳排 放 的 国 际 比 较 我国交通 运输部 门 特别是道 路交通 的 温室气体 排放近 年 来 呈 快 速增长的 态势。 根 据国家温 室气体 清 单数据，2005-2014 年道路交 通温室气 体排放 量 年均增速为 8.1% ，高出国家 温室气 体 排放总量 增 速 3.2 个百 分点 。根 据国际 能源 署及国 家统计 局分 部门的 数据统 计， 如表1 所示，过 去 十年我国 交通运 输 部门的二 氧化碳 排 放总量翻 了 一番，其 中道路 交 通占比从约 69.1% 上涨至77.4% ，增长率 超过整个 交通运输 部门， 达 到 127.2% ，高于世 界平均 104 个百分 点。过去 十 年我国整 个交通 运 输部门和 道路交 通 的全球排 放占比 从 约 7.1% 和 6.8% 上升至11.8% 和12.5% ，占本 国二 氧化碳排 放总量 的 比重分别 从 约7.3% 和5.1% 上升至10.5% 和8.1% 。 交通运输 部门特 别 是道路交 通 已经成为 我国 温 室 气体 排放 增长最 快 的领域之 一。2 表 1 主要国家 交通运输部门碳排放比较（MtCO 2 ） 2008 2017 交通运输部门 道路交通 交通运输部门 道路交通 世界 6760.3 4848.4 8239.1 5993.4 美国 1696.2 1455.9 1729.2 1452.2 加拿大 162.9 126.9 172.9 136.9 欧盟 971.2 879.9 949.4 884.0 日本 235.3 202.6 215.0 184.2 韩国 85.3 78.8 105.1 97.9 印度 147.4 121.1 305.0 265.7 中国 477.9 330.1 969.0 750.0 我 国 机 动 车 燃 油 经 济 性 和 碳 排 放 水 平 仍 有 较 大 提 升 空 间 。 国 务 院印发的节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年) 提出 “到 2020 年，当 年生产的 乘用车 平 均燃料消 耗量降 至 5.0 升/ 百公 里，节能 型乘用 车 燃料消耗 量降 至 4.5 升/ 百公里以 下” 的目标。 近 年 来 ， 尽 管 工 业 和 信 息 化 部 公 布 的 乘 用 车 企 业 平 均 燃 料 消 耗 量 下 降 较 为 显 著 ， 然 而 也 有 较 多 研 究 机 构 指 出 实 际 油 耗 与 综 合 工 况 油 耗 差 异较大 ， 已 经 接 近 30% 左右。 我 国 当 前 的 交 通 基 础 设 施 规 模 及 运 输 能 力 世 界 领 先 ， 但 燃 油 经 济 性 和 碳 排 放 水 平 与 欧 盟 、 韩 国 等 先 进 国 家 相 比 ， 仍 存 在 一 定 的 差 距 ， 有 进 一 步 改 善 和 提 升 的 空 间 ， 如 图 1 所示。 国 际 上 将 温 室 气 体 排 放 限 值 纳 入 机 动 车 排 放 标 准 逐 渐 成 为 新 趋 势。 国 家 第 六 阶 段 机 动 车 污 染 物 排 放 标 准 改 变 了 我 国 以 往 等 效 转 化 欧 洲 排 放 标 准 的 方 式 ， 引 领 了 世 界 汽 车 污 染 物 排 放 标 准 的 制 订 和 实 施 。然而 ，以欧 盟、 加拿大 、美国 、韩 国 为代 表的国 家已 经率先 采 用 温 室 气 体 排 放 限 值 作 为 燃 油 经 济 性 的 主 要 指 标 ， 以 强 化 应 对 气 候 变 化 的 积 极 信 号 。 未 来 此 类 标 准 还 可 能 作 为 碳 边 境 调 节 税 的 基 准 而 欧盟 、加拿大自 2015 年起使用单一的二氧化碳/ 温室气体排放 限值标准替代燃油经济性指标，美国、韩 国自 2009 年起并行使用 燃油经济性和温室气体排放限值 标准。3 影 响 到 汽 车 行 业 的 进 出 口 贸 易 和 通 用 技 术 标 准 的 制 订 。 我 国 现 阶 段 的 燃 油 经 济 性 或 污 染 物 排 放 标 准 中 还 未 纳 入 温 室 气 体 排 放 限 值 ， 这 也 使 得 气 候 变 化 主 管 部 门 在 管 控 日 益 增 长 的 道 路 交 通 温 室 气 体 排 放 方面缺少 有效的 政 策抓手。 图 1 主要国家 机动车燃油经济性和碳排放 水平比较 二 、我国实施 国六 排 放 标准的 碳减排效应评估 国家第六 阶段机 动 车污染物 排放标 准 即将 进入 全面实 施 。 生态 环境部、 工业和 信 息化部、 商务部 和 海关总署 于 今年5 月13 日联合 发布了 关于调 整 轻型汽车 国六排 放 标准实施 有关要 求 的公告 ， 宣布为执 行轻 型 汽车污染 物排放 限 值及测量 方法（ 中 国第六阶 段） （GB 18352.6-2016 ）要求，自2020 年 7 月1 日起， 全国范 围实施轻 型汽车 国 六排放标 准，禁 止 生产国五 排放标 准 轻型汽车 ， 进口轻型 汽车应 符 合国六排 放标准 。 尽管在部 分尚未 实 施国六排 放 标准的地 区 以及 对 颗粒物数 量（PN 限值）还有 六个月 的 过渡期， 但 加上去年 已经实 施 的 重型 柴油车 污 染物排放 限值及 测 量方法（ 中4 国第六阶 段） （GB 17691 2018 ）， 更严格的 机动车 排 放控制 时 期 无疑已 经 到来 。 国六标 准 实 施 能 否 协 同 减 少 温 室 气 体 排 放 取 决 于 实际 减 排 途 径 。 更严 格的 机动车 排放 标准能 同步减 少 甲烷和氧 化亚氮 排 放，但 不同 于工业和 信息化 部 等部门实 施的乘 用 车企业平 均燃料 消 耗量与新 能 源汽车积 分政策 的 直接影响 ，国家 第 六阶段机 动车污 染 物排放标 准 对二氧化 碳的协 同 减排是间 接的， 这 主要取决 于 采取 何 种技术手 段 实现 国六 标准。 燃 油车的减 排方式 主 要包括涡 轮增压 、 混合动力 、 稀薄燃烧 、可变 气 门正时、 废气再 循 环、三元 催化等 技 术，从 已有 的评估来 看，对 单 位里程 二 氧化碳 排 放并没有 特别显 著 的影响。 如 果不提高 发动机 的 燃油经济 性，而 仅 是升级尾 气处理 系 统，特别 是 在6a 阶段， 可能还 会 略微增加 油耗 和 二氧化碳 排放。 当 然，新标 准 的实施也 会带来 消 费者偏好 改变， 在 一定的价 格弹性 和 后续更严 格 排放标准 的预期 下 部分消费 者可能 会 倾向于选择 购买 新 能源车。 综合而言 ，国六 标 准的实施 将带来微幅 的温室 气体 减 排 效应。 根据我们 的测算 ， 考虑到疫 情的影 响 ，2019 年至2025 年期间累计 销售的国 六标准 乘 用车 、轻 型商用 车 将分别约为 8306 万辆 和645 万 辆 ；到2025 年燃油 经济性预 计 将分 别 提 升至 4.5 升/ 百公里 和5.5 升/ 百公里（ 实际工 况下预计为 5.8 升/ 百公里和 7.1 升/ 百公里）， 相应的 二 氧化 碳 实际 排放水 平 分别 约为 131 克/ 公里 和 161 克/ 公里 ； 于此同时 ， 机动 车 甲烷排放 水平从 国 五阶段的 4.85 毫克/ 公里下降 至国六阶 段的1.37 毫克/ 公里， 氧化亚 氮排放水 平从国 五 阶段的 5.10 毫克/ 公里 下降 至国六阶 段的 4.16 毫克/ 公里。 据此 ， 新增轻 型汽车在 执行国 六 排放标准 后，在 2019 年至2025 年期间 ， 能够 协 同 减排二 氧化碳 、 甲烷和氧 化亚氮 分 别约为 42 万吨、36 万吨和 1575 万吨二氧 化碳当 量 ， 约占参 考情景 下 所有新增 轻型汽 车 所产生的 二 氧化碳、 甲烷和 氧 化亚氮总 排放量 的0.1% 、72.4% 和 20.2% ，如表2 所示 。到 2025 年，实施国六 标准将 累 计减排 温 室气体 约235 万吨二 氧化碳当 量 ，约 占 新增轻型 汽车排 放 总量的 0.3% 。 表 2 实施国六标准的温室气体 协同减排效应 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 汽车销量 （万辆） 2576 2060 2100 2000 2000 2000 2000 国六乘用车 销量 （万辆） 707 1095 1499 1345 1278 1220 1162 国六 轻型商用车 销量 （万辆） 34 88 120 110 104 96 93 年平均出行距离 （km ） 13000 （乘用车）/28000（轻型商用车 ） 乘用车 燃油经济性 （L/100km ） 5 5 4.9 4.8 4.7 4.6 4.5 轻型商用车 燃油经济性 （L/100km ） 5.7 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 实际乘用车碳排放水平 （gCO 2 /km ） 146 146 143 140 137 134 131 实际轻型商用车 碳排放水平 （gCO 2 /km ） 167 161 161 161 161 161 161 CH 4 排放水平 （mg/km ） 4.85 （5）/1.37（6a ）/1.37 （6b） N 2 O 排放水平 （mg/km ） 5.10 （5）/4.16（6a ）/4.16 （6b） 参考情景下 CO 2 排放 （万 tCO 2 ） 1473.8 3868.4 7207.5 10191.2 12997.8 15671.9 18196.9 参考情景下 CH 4 排放 （万 tCO 2 e ） 1.0 2.7 5.1 7.3 9.3 11.3 13.3 参考情景下 N 2 O 排放 （万 tCO 2 e ） 16.1 42.2 79.1 112.7 144.9 176.1 206.1 国六情景下 CO 2 排放 （万 tCO 2 ） 1503.3 3976.6 7305.1 10251.7 12998.8 15563.1 17966.8 国六情景下 CH 4 排放 （万 tCO 2 e ） 0.3 0.8 1.4 2.0 2.6 3.1 3.6 国六情景下 N 2 O 排放 （万 tCO 2 e ） 13.1 34.6 64.1 90.6 115.8 139.7 162.5 温室气体减排效应 25.8 98.7 78.9 33.2 -34.8 -153.4 -283.26 （万 tCO 2 e ） 2019 至 2025 年累计减排 （万 tCO 2 e ） -234.9 三、我 国 统 筹 推进 机 动 车 排 放 标准 的 政策建议 我国机动 车保有 量 在 2019 年底 已达3.48 亿辆，私 人汽车 保有 量则达到22635 万 辆， 近 年 来增速 虽 有所放缓 ，但每年的 增量仍 维 持在2000 万辆左右 。尽管 当 前新能 源 汽车发展 势头迅 猛 ，但 我国 高 碳 的 能 源 和 电 力 结 构 短 期 内 得 不 到 大 幅 改 善 ， 而 且 在 相 当 长 的 时 期 ， 燃油车仍 将占据 道 路交通的 主导， 机 动车 温室 气体 排 放 仍将处于 较 快增长的 阶段。 从 初步的论 证和分 析 看，国六 排放标 准 尽管有积 极 的温室气 体协同 减 排效应， 但总体 而 言仍较为 有限。 因 此，有必 要 在“十 三五” 控 制温室气 体排放 工 作方案 要求的 “ 研究新车 碳 排放标准 ”基础 上 ， 逐步实 现机动 车 污染物和 温室气 体 排放 标准 的 协同 实施 。 一是要 在跟踪评估国六标 准的基础上进一步 研究在国七标准中 纳入 二 氧化碳 排放限值的 经济和技术可行性 。 应考虑 在 “十四五 ” 期间组织 相关机 构 开展污染 物和温 室 气体排放 协同标 准 的研究， 进 一步论证 在现有 乘 用车企业 平均燃 料 消耗量目 标和污 染 物排放标 准 的基础上 确定对 应 的二氧化 碳排放 的 限值、相 关技术 参 数及 核算 和 测量方法 ，探讨 在 国七标准 中纳入 碳 排放限值 指标的 可 行性，并 通 过“十五 五”期 间 的试行和 过渡， 逐 步以碳排 放限值 指 标引领机 动 车生产和 使用的 绿 色低碳化 水平。 二是以 二氧化 碳排放标准 实施为动力推动 汽 车行业 先进技术和 产业模 式 变革。 以 “十四五 ”、“ 十 五五” 作 为实现 汽 车行业技 术 变革升级 的重要 窗 口期，以 不断建 立 完善包括 能效、 污 染物和 温室7 气体 排放 限值在 内 的相关国 家标准 为 抓手，明 确国家 强 化汽车行 业 碳 排放控 制的预 期 ， 激励企业 提高 绿 色先进技术 的创新 投入，促 进 包 括 车 辆 轻 型 化 、 智 能 化 、 电 动 化 、 氢 能 化 等 多 元 技 术 的 蓬 勃 发 展 ， 在新一轮 全球车 辆 技术变革 浪潮中 破 除技术壁 垒、抓住 竞争先机 。 三是发 挥机动车二氧化碳 排放标准对 我国交通 运输 部门碳排放 达峰的 支撑作用。 逐步推动 实施严 格 的机动车 污染物 和 温室气体 排 放控制的 国家标 准 ，将相关 政策和 行 动纳入 2030 年国家 自主贡献 实 施和二氧 化碳排 放 尽早达峰 的行动 计 划。推动 实现到 2035 年前我国 交通运输 部门二 氧 化碳排放 尽早 达 到 峰值，交 通运输 结 构实现突 破 性优化， 传统燃 油 动力车开 始逐步 有 序地 退出 销售市场。 四是在 新能源汽车补贴退 坡的背景下研究出 台机动车碳排放控 制的配 套支持政策。 充 分借鉴当 前“ 双积分” 和新能 源 汽车补贴 政 策的经验 及 教训 ， 研究论证 机动车 碳 排放控制 的配套 政 策，以创 新 的气候投 融资和 市 场机制为 基础， 推 动发展智 能低碳 的 交通基础 设 施，支持 低温室 气 体排放的 汽车生 产 和商业模 式创新 ， 破解汽车 行 业可持续 发展的 桎 梏，加快 实现汽 车 行业的高 质量发 展 。 五是推 动符合严格环境 和 气候标准的高质量 机动车 出口。 在 优 化我国 机 动车 排 放 标准和提 升汽车 制 造质量的 基础上 ， 推动我国 机 动车和相 关汽车 配 件产品 向 “一带 一 路”等国 际市场 出 口 ，助力 解 决不少国 家当前 面 临的大气 污染和 温 室气体减 排难题 ， 实现市场 与 环境的共 赢 。以 标 准和质量 的提升 为 依托， 有 效应对 汽 车贸易领 域 可能 面临 的单边 碳 边境调节 税等绿 色 贸易壁垒 ，进一 步 提高中国 汽 车产业在 国际市 场 的竞争力 。 （柴麒敏 、郑晓 奇 、马翠梅 、 刘仲 夏 、杨珊珊 、 陈怡 供 稿） 注：本篇 摘自 气 候战略研 究2020 年第 14 期