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加速零排放重型车推广的供给侧法规:主要政策案例研究

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加速零排放重型车推广的供给侧法规:主要政策案例研究

加速零排放重型车推广的供给侧法规:主要政策案例研究 作者:解奕豪 导言 随着零排放重型车(ZE-HDV)制造技术的日益成熟,应对重型车气候和空气质量影响的路径也变得愈发清晰。目前,重型车是交通领域仅次于轻型车的第二大温室气体(GHG)排放源1。重型车通常由柴油发动机驱动,也是颗粒物和氮氧化物等空气污染物的最大贡献者。这些污染物对健康有害,尤其影响仓库和货运枢纽等卡车活动频繁的周边社区2。以电池或氢燃料电池驱动的零排放重型车可消除尾气污染物,并显著降低车辆的全生命周期温室气体排放3。 部分地区的政府正通过供给侧法规鼓励或强制推广零排放重型车。制造商若未遵守规定,将面临罚款或禁售新车型等处罚。大多数供给侧法规的管理对象是汽车原始设备制造商(OEM),但也有一些适用于汽车进口商。常见的供给侧法规形式包括车辆燃油经济性标准、车辆与发动机空气污染物排放标准、车辆与发动机温室气体排放标准,以及零排放车辆(ZEV)销售要求。 www.theicct.org.cn communications@theicct.org @theicct.org 致谢:本研究是在ClimateWorksaFoundation的慷慨资助下完成的。我们感谢ICCT的AnishaSinha、DaleaHall、FelipeaRodríguez、Pierre-LouisaRagon和RayaMinjares;以及JenniferaHelfrichaConsulting和SarahaSachs Consulting与DriveaElectricaCampaign的合作所提出的宝贵审阅意见,同时感谢LoriaSharn和Jennifer Callahan在报告编辑方面所提供的支持。 供给侧法规在推动清洁高效车辆方面成效显著,主要可分为两类4:第一类是性能标准,即设定排放或能耗目标,要求制造商通过产品性能达标;第二类是零排放重型车销售要求,即规定制造商零排放车型的最低销售比例,并要求其对车辆进行零排放认证,同时报告零排放重型车销量与其他产品销量。 通过供给侧法规推广零排放车型具备三大优势。首先,法规覆盖所有制造商,可确保行业整体向零排放重型车转型,推动研发与基础设施投资。其次,各厂商零排放产品的多样性和供应量提升,既能刺激消费者需求,又能通过市场竞争降低价格。第三,由于原始设备制造商(OEM)数量有限,相比消费者补贴等政策,供给侧法规更易于监管和执行。 设计合理的销售要求与性能标准均可有效提升零排放车型销量。监管机构可根据本地区实际情况选择单一或组合政策。本文将重点解析三项推动零排放重型车的供给侧法规方案: »美国加利福尼亚州的《先进清洁卡车法规》(ACT法规),该法规通过设定零排放重型车销售比例要求来实现电动化转型目标;»美国联邦重型车温室气体排放标准,该法规主要聚焦排放性能目标;»欧盟重型车二氧化碳标准,该法规综合了排放性能与零排放重型车销售要求。 三项法规的演进历程 这三项供给侧法规都随市场、技术与监管环境的变化不断调整。 2011年,美国环保局(EPA)与美国道路交通安全管理局(NHTSA)联合发布了中型和重型发动机及车辆的第一阶段温室气体排放与燃油效率标准,适用于2014至2017车型年(MY)5。该阶段采用了温室气体排放模型(GEM模型)作为合规工具,并建立了车队平均标准及积分存储交易机制。2016年发布的第二阶段标准对2021至2027车型年的排放与燃油效率提出了更严格的要求6。2024年4月最终确定的第三阶段标准适用于2027至2032车型年7,与以往标准不同的是,第三阶段标准只监管整车而非发动机;并未更新二氧化碳外的其他温室气体限值;且未同步推出NHTSA的新燃油效率标准。 2017年,欧盟通过法规确立将车辆能耗计算工具(VECTO)作为排放认证模拟工具8。2018年进一步通过报告与监测法规,要求制造商及成员国上报重型车二氧化碳排放认证值与注册数据9。2019年首次通过重型车二氧化碳排放标准,要求卡车制造商达成2025年与2030年减排目标10。此后,《欧洲气候法》为强化脱碳目标提供了上位法依据,重型车二氧化碳排放标准于2023年提出修订,并于2024年5月通过11。修订后的标准扩大了监管车型范围、加严了减排目标,并新增了2035年与2040年减排目标。 加州空气资源委员会(CARB)于2019年10月提出《先进清洁卡车法规》(ACT法规),2020年4月修订强化后于同年6月正式通过。ACT法规要求自2024车型年起,原始设备制造商(OEM)逐年提高零排放重型车销售占比12。此后,美国另有10个州采纳该法规13。2023年3月,EPA向CARB授予豁免权,允许加州实施不同于联邦标准的排放要求,并授权其他州采用ACT法规14。2023年4月,CARB进一步出台了《先进清洁车队法规》(ACF法规),虽然该法规主要旨在从需求侧推动重型车车队向零排放转型,但针对制造商新增了于2036年前停售内燃机(ICE)重型车的要 求15。2024年3月,CARB与卡车及发动机制造商达成《清洁卡车合作伙伴协议》后再次启动了ACT法规的修订程序16,同年10月CARB委员会批准了修订提案17。 核心机制 二氧化碳/温室气体性能标准 车辆性能标准通过逐步设定更严格的排放目标(以单位工作量的二氧化碳克数计量,如每吨英里或每客运公里)推动零排放重型车的普及。在欧盟与美国法规中,标准均适用于车队平均值,而非单一车辆。在车队平均性能标准框架下,制造商(或进口商)可灵活采用不同技术,通过推出无尾气排放的纯电动及氢燃料电池车型降低车队平均排放。 欧盟与美国的法规均保持技术中立,零排放车辆仅是降低车队平均排放的多种策略之一。欧盟二氧化碳法规的例外是城市公交车,其采用销量要求而非减排目标。然而,若生产零排放车型比改进内燃机车辆更有经济效益,制造商将倾向于转向零排放技术,尤其在排放限值持续收紧的背景下。 基准设定 减排目标以当前车辆性能为统一基准。在美国,基准排放为绝对值,以每吨英里克数为单位,适用于不同细分车辆类别。美国自2014车型年(第一阶段标准生效时)起持续记录重型车二氧化碳排放数据。第一阶段的基准值是通过部件测试与计算机模拟建模确定的,第三阶段标准的基准值则为第二阶段标准下2027车型年的排放限值。 欧盟要求车队二氧化碳排放较基准值实现百分比下降,但该基准值在2019年法规通过时尚未确定。在温室气体标准通过后,欧盟根据2018年通过的报告与监测法规,收集制造商原始排放数据,再定义基准值。每个车辆类别的参考排放水平为该类别车辆在基准年(2019、2021或2025年,依类别而定)内所有在售车辆的行业平均排放值。欧盟的做法展示了如何在不预先设定基准值的情况下实施前瞻性供给侧法规。 减排目标设定 性能标准对零排放重型车普及的影响取决于减排力度。减排要求越高,零排放车型产销规模越大。欧盟重型车法规设定了逐步强化的目标:至2035年排放较基 准值下降65%,2040年下降90%。由于传统内燃机车辆无法实现如此深度的脱碳,零排放车型将在未来生产中占据主导18。 美国第三阶段标准设定了每吨英里克数目标,要求2032车型年较2027年减排40%至60%。其中,车辆额定总质量(GVWR)介于3856至8845千克的2b-5类作业卡车需实现最大降幅(60%)。预计制造商将通过高效内燃机车型、混合动力车及零排放车型组合达标。 监管机构设定减排目标时通常会权衡多重因素。在美国制定第三阶段规则的过程中,美国环保局(EPA)评估了2027、2030及2032车型年逾百类重型车的技术可行性与零排放技术投资回本周期,并通过回本周期推算零排放车型采用率19。回本周期较短的细分市场(如质量轻的车型与短途封闭运输车辆)将更快过渡至零排放技术。最终法规中,各车型类别减排百分比与其零排放采用率预测值对应。 《欧洲气候法》要求交通部门至2050年二氧化碳排放较1990年减少90%。因此,欧盟监管机构亦会考量零排放技术在不同重型车领域的可行性,设定兼顾行业减排额度的目标20。 零排放车辆销售要求 部分供给侧法规要求制造商逐步提高零排放车型销售占比。此类车辆需采用纯电动或氢燃料电池技术,部分短期目标允许纳入插电式混合动力汽车等近零排放车辆(NZEV)。零排放车辆销售要求独立于内燃机车辆性能标准,无需设定排放基准值。 销售要求的核心指标是零排放销量比例。加州《先进清洁卡车法规》(ACT法规)要求自2024车型年起,按图1定义的三大车辆类别逐步提高零排放或近零排放重型卡车销售比例21: 加州ACT法规中的零排放车型销售比例基于《2006年加州全球变暖应对法案》设定的目标制定。该法案要求加州至2030年实现全州温室气体排放较1990年水平减少40%22。为确定三大车辆类别的零排放车型应用率,加州空气资源委员会(CARB)评估了零排放产品的上市时间表与成本。法规对4-8级载货汽车设定了更高的销售比例要求,反映了此类车型预计能最快实现零排放动力系统与内燃机系统在成本和性能上的平衡。 表1总结了上述三项法规是如何将零排放车辆转型要求纳入其中的。 积分体系与合规机制 所有三项供给侧法规均通过车队平均积分与赤字的核算体系来判定合规性。 积分定义 在美国联邦重型车二氧化碳法规中,若制造商某车型年(MY)内各车辆子类的车队排放低于每吨英里克数限值,则获得积分;若超出限值,则产生赤字。欧盟则对车队平均比排放(即制造商各细分市场排放的销量加权平均值)低于减排轨迹线的制造商授予积分。该轨迹线代表目标年间逐年线性减排路径,例如:为达成2030年较基准减排43%的总目标,轨迹线将展示从2025年减排15%起所需的逐年降幅。制造商仅在目标节点年未达标减排目标时会产生赤字,期间所获积分可用于抵消减排赤字23。 美欧两地的积分-赤字计算均基于整体车队平均值,即制造商无需确保每辆售出车辆达标。美国以车辆子类为合规单位,欧盟则分为货运车辆(卡车与挂车)与客运车辆(客车)。 积分可存储备用(通常设有有效期),此机制称为“积分存储”。在美国,制造商可在重型车子类间调配剩余积分,或与其他存在赤字的制造商交易。欧盟新规允许“存在经济关联”的制造商之间进行积分调配,以实现车辆达标,并允许跨厂商交易零排放汽车积分。此类交易将激励行业投资开发清洁技术。 在美欧法规中,零排放车辆通过降低车队平均排放帮助制造商获取积分。监管机构有时会额外奖励积分以鼓励零排放技术研发,尤其在转型初期。例如:美国第二阶段标准(2018–2027车型年)对插电混动、纯电动及氢燃料电池汽车的积分分别赋予3.5倍、4.5倍与5.5倍系数;第三阶段标准自2028车型年起取消积分倍数。欧盟则在2019–2024年间对零排放车辆实施2倍积分系数(即双倍计入车队平均排放计算)24。 加州《先进清洁卡车法规》零排放汽车销售要求的积分定义与累计机制则有所不同。此类标准不涉及内燃机车辆性能,制造商通过销售零排放或近零排放车辆(NZEV)积累积分,销售内燃机重型车则产生赤字(见图2)。零排放与近零排放汽车积分值取决于车辆类别及子类,其权重系数与该类车型排放强度成比例。制造商需每年以积分覆盖赤字,或使用往年的存储积分。未消除积分赤字可在三年内以零排放或近零排放积分抵消,其中7-8级牵引车的赤字仅限同类积分对冲,剩余积分允许跨厂商进行交易。 为鼓励提前达标,监管机构设置了提前合规积分奖励机制。美国在温室气体排放第一阶段标准(Phasea1)中,美国环保局(EPA)对2013车型年(MY)销售的重型车(即标准生效前一年)赋予1.5倍提前合规积分系数。此类积分仅限同一车辆类别内使用,并在第二阶段标准生效后失效25。欧盟法规中,制造商可在2019至2024年间积累早期积分(首个强制减排目标于2025年生效),但这些积分仅限2025年合规使用,此后失效。在加州,制造商通过2021至2023车型年销售零排放(ZEV)或近零排放车辆(NZEV)可