中国道路交通2050年净零排放路径研究报告
工作论文 | 2019年10月 | 1工作论文中国道路交通2050年“净零”排放路径研究薛露露 靳雅娜 禹如杰 刘勇 任焕焕 著TOWARD “NET ZERO” EMISSIONS IN THE ROAD TRANSPORT SECTOR IN CHINA 引用建议：薛露露（世界资源研究所）、靳雅娜（威廉玛丽学院）、 禹如杰（中国汽车技术研究中心有限公司数据资源中心）、 刘勇（中国汽车技术研究中心有限公司数据资源中心）、任焕焕（中国汽车技术研究中心有限公司数据资源中心）著. 中国道路交通2050年“净零 ”排 放 路 径 研究 . 2019. 工作论文，北京：世界资源研究所. http://www.wri.org.cn/publications.“工作论文”包括初步的研究、分析、结果和意见。“工作论文”用于促进讨论，征求反馈，对新事物的争论施加影响。工作论文最终可能以其他形式进行发表，内容可能会修改。目录背景 .......................................................................... 2中国道路交通排放主要构成与历史变化 ....................... 4分析方法 ................................................................... 7影响道路交通排放的措施及未来趋势 .......................... 8乘用车保有量和年行驶里程 ................................... 8商用车保有量、周转量和年行驶里程 ..................... 14车辆技术 .............................................................. 16车辆燃油经济性 ................................................... 22电力清洁化 .......................................................... 23情景设置 .................................................................. 26情景分析结果 ........................................................... 29三个情景道路交通行业排放路径 ........................... 29道路交通行业未来终端能源需求 ............................ 30二氧化碳排放驱动因素分析 ................................... 32政策建议与讨论 ....................................................... 44注释 ........................................................................ 49引用 ........................................................................ 50执行摘要交通运输行业二氧化碳排放占中国全国总排放量的近9%。在工业、建筑和交通运输三大重点行业中，交通运输行业的近期节能减排潜力相对较低，对中国是否实现2030年左右达峰以及达峰后走势有重要影响。展望2050年，中国道路交通领域减排面临新机遇，特别是近期新能源车辆的技术突破。本文旨在定量匡算车辆电动化技术对未来中国道路交通的减排潜力（含尾气排放和发电排放），并在此基础上，探讨协助道路交通实现“净零”排放的措施组合。本研究从路径导向和目标导向二者入手，将未来中国道路交通领域排放划分成三种政策情景（基准情景、现有政策情景和1.5°C温控情景），利用自下而上的全国交通模型与电力模型，分析2050年在不同汽车增长策略、运输结构转移、车辆电动化与技术提升、电力清洁化等措施下，中国道路交通领域的减排潜力。本研究认为，在现有政策情景下，得益于乘用车保有量增长放缓和轻型车领域电动化市场普及率显著提升，中国道路交通排放达峰时间有望提前到2035年，并尽早实现自主减排目标，而本研究结论也早于其他道路交通领域相关预测。尽管如此，实现道路交通领域“净零”排放，特别是“达峰”后进入 1.5°C温控情景的排放快速下降通道，依然困难重重。届时，道路交通领域也将进入减排“深水区”，不仅需要在乘用车领域实现“禁燃”，还要在“难减排（hard-to-decarbonized）”的重型货车领域发力——不仅达到货运结构深度转移、电动或氢燃料电池货车高比例推广，更需要在电源侧实现高比例可再生能源渗透。在减排措施上，单纯依赖电动化无法帮助道路交通领域实现“净零”排放。运输结构转移的减排潜力（“转移”）与车辆电动化的减排潜力（“优化”）相当，是实现中国道路交通行业深度减排的必然选择。此外，在近期，对年行驶里程的有效控制可 2 | 降低道路交通排放的峰值。在中长期即2030—2050年，随着车辆电动化规模扩大，电力清洁化势必将成为减排的重要发力点。尽管如此，多措并举才是实现1.5°C温控目标的必然选择。最后，实现中国道路交通深度减排需要尽早采取措施，以应对交通和电力基础设施的“锁定效应”，以及漫长的体制机制改革过程。背景2015年12月，近200个缔约方在巴黎气候变化大会上表决通过《巴黎协定》。该协定旨在将全球平均温升控制在2°C之内（与工业化前的全球平均气温相比），并且朝着不超过1.5°C的目标努《巴黎协定》要求将全球平均温升幅度控制在工业化前水平以上2°C 之内，这意味着全球 二氧化 碳需要在2060—2075年左右实现“净零”排放 。然而，2018年政府间气候变化专门委员会（IPCC）发表的《全球升温1.5°C 特别报告》表明，2°C温控目标下，地球环境仍然会面临破化性气 候 风 险，威 胁 人 类 生 存 和 发 展 。目前全 球气 温 较工 业化 前水 平已 经 增 加了1°C，为有效控制气候变化，有必要将温度升幅限定在1.5°C以内。为达到这一目标， 2030年全球二氧化碳排放需要比2010年减少40%～60%，并 于2045—2050年实现“净零”排放，比2°C温升时全球二氧化碳在2060—2075年实现“净零”排放提前15～25年（见专栏图1）。要实现全球温升控制在1.5°C以内的目标，所需的变革规模和程度是史无前例的。专栏 1 | 1.5°C与2°C升温控制减排形势比较图片来源：柏林全球公共与气候变化研究所专栏图 1 | 1.5°C和2°C温控目标下全球排放减排路径比较力（联合国气候变化框架公约，2015a）。要做到这一点，各缔约方应尽快实现温室气体排放达峰，并在本世纪下半叶实现温室气体“净零”排放。作为世界上最大的温室气体排放国，2015年6月，中国提交了《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》，细化了2020年后的国家气候行动计划：二氧化碳排放在2030年左右达到峰值，并争取尽早达峰；单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%。根据世界资源研究所测算，交通运输与工业、建筑三个领域作为排放最大的三个部门，贡献了中国2014年二氧化碳总排放（一次能源直接消费的范围一总排放）的99%。根据《中国气候20752050年份年CO2排放量（Gt/年）碳封存技术传统减排技术609030457515-150202521001.5ºC减排路径2ºC减排路径基准情景 中国道路交通2050年“净零”排放路径研究工作论文 | 2019年10月 | 3变化第二次两年更新报告》，交通运输行业二氧化碳排放占总排放量的9%，位列第二大排放源。根据国家发展和改革委员会能源研究所的测算（2017），在充分发掘各行业减排潜力的前提下，较之参考情景，2050年交通运输部门的节能潜力可达8.6亿吨标准煤，高于工业部门（7.63亿吨标准煤），低于建筑部门（11.6亿吨标准煤）。但即便如此，交通运输部门终端能源需求直到2035—2040年才能实现达峰，晚于建筑部门（2030年）和工业部门（2020年 ）。因此，交通运输部门的节能减排对中国的二氧化碳排放能否实现2030年左右达峰，以及达峰后的走势有重要影响。交通运输部门的排放中，道路交通排放占绝对多数，2015年道路交通排放为整个交通运输部门排放的82.7%（Zhang等，2019）。 相对于航空和水运而言，道路交通减排潜力较大。此外，随着私人汽车的普及，以及城市货运和公路货运的需求日益上升，道路交通行业的减排压力不容小觑。交通运输部门排放未来是否会实现减排或达峰，与道路交通领域减排措施息息相关。 近年来，中国已制定和实施了一系列针对道路交通领域应对气候变化、减少温室气体排放的政策，涉及结构调整、运输效率提升、燃油经济性改善、车辆技术升级，以及新兴共享出行等方面。例如，国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》提出了一揽子综合措施，包括： ■发挥不同运输方式的比较优势和组合效率，推广甩挂运输等先进组织模式，提高多式联运比重。大力发展公共交通，推进“公交都市”创建活动，到2020年大城市公共交通分担率达到30%。 ■促进交通用能清洁化，大力推广节能环保汽车、新能源汽车、天然气清洁能源汽车、液化天然气动力船舶等，并支持相关配套设施建设。 ■提高交通运输工具能效水平，到2020年新增乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里。 ■建立公众出行和物流平台信息服务系统，引导培育“共享型”交通运输模式。展望2050年，中国道路交通领域减排面临新机遇，特别是近期新能源汽车的技术突破。自2010年起，全球动力锂电池技术实现快速发展；截至2018年，动力电池系统价格降至176美元每千瓦时，2010—2018年间降幅高达85%。据彭博新能源财经预测，未来5～7年动力电池系统价格将进一步降至100美元每千瓦时以下，这意味着2020—2025年，全球电动汽车价格将与燃油汽车价格达到“平价点（price parity）”，电动汽车将成为传统燃油车的强有力替代，实现高速增长（见图1）。除了技术的助推力外，近年来多国也出台了较为激进的电动汽车推广政策。例如，截至2019年初，全球19个国家或地区已经提出燃油车禁售时间表。当前，中国电动汽车销量增长一直引领全球电动汽车销量增长；2018年，中国新能源汽车年销量达到125.6万辆，其保有量占全球新能源汽车总量的半壁江山（见图1）。这场车辆技术的变革为中国提供了一个重新审视未来减排目标与路径的机遇。据测算，中国纯电动汽车车队的单车油井到车轮（含能源开采、运输、发电和电力传输）二氧化碳排放平均比燃油汽车低35%（中国汽车工程学会，2018）。如果电池技术进一步提升且能源生产更加清洁，纯电动汽车的全生命周期排放将逐步降低，中国的道路交通排放将有望大幅减少。来源：中国汽车技术研究中心有限公司（2018）、国际能源署（2019）图 1 | 中国电池系统价格变化趋势和2018年中国新能源汽车保有量全球占比（a） 中国电池系统成本价格变化趋势（2013—2025年）（b）2018年中国新能源汽车保有量全球占比中国新能源车保有量 47%201220142016201820202022202620244,5004,0002,0001,5001,0005002,5003,0003,5000电池系统成本单价（元/kWh）预测电池系统成本单价（元/kWh） 4 | 道路交通乘用车私家车本研究范围出租车网约车其他乘用车商用车公共汽（电）车城际客运汽车城市货运汽车城际货运汽车其他机动车低速电动车摩托
