紧凑型城市电动化：小型车辆的效益

作者与致谢 作者 D.Taylor Reich,数据科学经理\*，ITDP全球Lew Fulton，能源未来项目主任，加州大学戴维斯分校交通研究学院 标题反映贡献报告时担任的职位。 评论家 约翰尼·贝诺瓦，模型开发者，国际清洁交通委员会（ICCT）皮尔保罗·卡佐拉，主任，加州大学戴维斯分校欧洲交通与能源研究中心邓汉，高级交通工程师，ITDP中国尤里·莫拉，城市发展经理，ITDP巴西雅各布·泰特，独立顾问阿迪亚·拉内，高级合伙人，ITDP印度阿迪亚·拉姆吉，主任，加州大学戴维斯分校全球南方清洁交通中心 ITDP 感谢这些审稿人的慷慨和宝贵支持，但所有错误仍由作者单独负责。该项目由 FIA 基金会支持。FIA 基金会是一个国际慈善机构，致力于为所有人提供安全健康的出行体验。 已发布2026年3月 工作日苏迪曼将军路上雅加达高速公路交通。来源：努祖尔·阿兹维通过Shutterstock 小型车辆的优势紧凑型城市电气化： 1. 执行摘要 103. 场景设计3.1. 场景概述 103.2. 模式转换与电气化 11 4. 方法 204.1. 影响变量选择 204.2. 能源消耗 22 6. 结论 596.1. 缩小车辆尺寸是尚未充分利用的杠杆 596.2. 模式转换、电气化和车辆尺寸缩小必须结合才能实现最大效益 59 执行摘要 交通与发展政策研究所（ITDP）与加州大学戴维斯分校（UC Davis）合作，开展了首个国家层面的研究，分析城市客运中车辆尺寸增长对道路安全、能源消耗、电池消耗以及温室气体（GHG）排放等方面的影响。在我们研究的六个国家中，我们发现，在拥有充分数据的所有地区，限制乘用车尺寸增长具有显著效益。我们特别注意到，在私营部门直接成本方面效益显著，消费者购车、维护和燃料支出需求减少了19%至22%。此外，使用小型车辆还带来了液体燃料需求（减少11%至14%）、电力消耗（减少8%至12%）、电池需求（减少12%至14%）、交通死亡人数（减少8%至9%）以及温室气体排放（减少4%至10%）的显著降低。这些积极成果不受政策情景的限制，无论是将限制车辆尺寸增长的情景与当前政策轨迹的情景相结合，还是与雄心勃勃的电气化和/或出行方式转变的情景相结合。 限制车辆尺寸增长的政策，无论伴随何种其他政策情景，都可能产生显著且积极的影响。通过降低总体成本以及电池和电力需求，小型车辆情景将有助于通过减少快速电气化所需资金、基础设施和材料来实现高电动汽车情景。然而，当前趋势显示车辆尺寸正在令人担忧地增长，尤其是在运动型多功能车（SUV）领域，其销量从2008年约占全球汽车销量的20%增长到2022年超过所有汽车销量的一半（见图3.3.a）。如果这些国家继续沿此路径发展，这种北美车辆尺寸增大的模式将给世界各国带来严重影响。 当强力的电气化和出行方式转变政策与限制车辆尺寸的政策相结合时，我们能看到更大的效益。除了能产生最大效益外，这三项策略相互补充、相互支持。例如，出行方式转变政策导致需要电气化的车辆减少，而车辆尺寸限制政策则导致单车能源需求降低，这使得电气化更多交通系统的工作更容易、更快。这三项政策共同作用，将带来本地空气污染、交通死亡事故、能源消耗、交通成本以及温室气体排放的大幅减少。 方法 为评估这些影响，研究团队制定了一份基于全球情景的未来城市客运展望，探讨了出行方式转变、车辆电动化和车辆尺寸对总体成本、安全以及温室气体和空气污染物减排的影响。该分析基于超过十年的合作建模，评估了六国（巴西、中国、印度、印度尼西亚、墨西哥和美国）各种未来情景的启示：这些国家因其庞大的人口和影响力而被选中。在其中的每一个国家，我们为2050年的城市客运设想了五种可能的情景： 正常运营（BAU）：当前趋势；多数国家汽车出行增加，电气化进程缓慢，车辆尺寸快速增长。 模式转换（仅限）：增加步行、骑自行车和公共交通。 高纯度电动汽车（仅限）：快速实现汽车电动化。 小型车辆（仅限）：新车物理尺寸相对于基准状态（BAU）更小，车辆尺寸维持在2020年水平。 Shift+EV+Small：组合模式，电动化和小型车辆。 我们以定量方式描述这些情景（第3节）——包括车辆队特征和出行行为的估计——然后评估每个情景对几类影响的影响（第4节和第5节）。虽然我们使用“小型车辆”这一术语，但我们指的是一个避免车辆尺寸和重量增加的情景，这种情况在一些国家已经发生。在车辆仍然主要是小型车的国家，小型车辆情景维持现有的车辆尺寸和重量。这是首次有ITDP-加州大学戴维斯分校的研究包含了对车辆尺寸增长的国家层面影响的评估，或对各种情景的公共卫生影响的评估。 关键发现 限制车辆尺寸增长的场景，其负面影响远小于车辆尺寸持续增长的场景，包括：私营部门直接成本降低（19%–22%）、液体燃料需求减少（11%–14%）、电力消耗减少（8%–12%）、电池需求减少（12%–14%）、交通死亡人数减少（8%–9%）以及温室气体排放减少（4%–10%）。 模式转变措施有望到2050年每年挽救150万人生命，使道路交通死亡人数减少40%。这150万条生命的挽救源于伴随步行和骑行增加而带来的身体活动，从而对抗心血管疾病和呼吸系统疾病及死亡。随着出行减少、道路交通死亡人数下降，作为30岁以下人群首要死亡原因的道路交通死亡也将随之减少。 小型车辆和出行方式转变有助于缓解能源和电池需求增长的压力。在高电动汽车普及情景下，能源消耗和电池需求将大幅上升，给物理基础设施带来压力。小型车辆和出行方式转变情景下，所有国家整体能源消耗减少70%，液体燃料消耗减少85%，同时实现了高电动汽车普及情景的成果，其所需的电池容量仅比基准情景高4%。 通过交通方式转变和高电动汽车（EV）战略，温室气体（GHG）排放可以大幅减少，小型车辆也能做出一定贡献。将三种战略相结合的协同效应，到2050年可将六国的年GHG排放量减少三分之二以上（1.2吉吨），使排放量保持在符合《巴黎协定》要求的部门阈值附近。 在我们基准情景（BAU）下，预计印度和中国等国家的直接公共和私人成本将增加一个数量级。在所有六个国家，交通方式转变（通过降低政府基础设施和消费者车辆成本）和小型车辆（通过降低消费者车辆成本）将使成本降低50%。 高比例电动汽车和出行方式转变能显著降低地方空气污染。地方空气污染物会导致多种呼吸系统疾病。高比例电动汽车措施通过减少柴油公交车的尾气污染物排放，尤其是氮氧化物（NO）排放，来降低排放量。与此同时，出行方式转变措施X可将非尾气排放（来自刹车、轮胎和道路磨损）减少高达50%，这些排放已成为地方污染中日益增长的部分，且无法通过电气化解决。这种组合有望使所有国家城市客运交通在2050年的细颗粒物（PM2.5）初级排放量减少约67%。 我们得出三点结论： 限制车辆尺寸的政策，虽然并非万能药，但能在一定程度上缓解各种痛苦——特别是降低运输成本。 2.三种策略相结合能带来最大的社会效益。这些策略往往能相互补充。例如，在高度电气化情景下，电池需求增加，但在其他两种情景下则减少。同样，模式转换策略能减少非尾管排放，而高度电气化策略能减少尾管排放。 3.这些策略带来了许多我们无法量化的好处。例如，交通方式转变策略可以减少对自然区域和农田的破坏，而高电动汽车策略则能降低城市噪音并提升车辆性能。小型车辆有助于为其他用途腾出道路空间。 所有五种情景均同样可能。如果不改变指导城市发展、交通投资和车辆队的政策，那么“一切照旧”的情景很可能发生，这将给世界各地的城市带来高昂的成本、污染和人员伤亡。而“电动化+转型+小型化”的情景能带来最大的经济、社会、环境和人道主义效益，但它将需要强有力的城市和国家层面的政策来实施。 其影响显而易见，而城市未来的选择则取决于每座城市和每个国家的政府。他们将如何选择？ 背景 本研究是ITDP与加州大学戴维斯分校合作建模城市客运交通领域潜在未来影响十余年工作的延续。¹先前发布的《高比例转换与紧凑型电动交通》系列出版物建立了一个基础模型，并在此基础上通过更关注自行车、自动驾驶汽车和车辆电气化等方面对模型进行了完善，而最近则扩展到国家层面的分析。随着本报告的发布，我们迈出了两个新的步骤：首先，我们纳入了对车辆物理尺寸趋势的分析，特别是针对汽车和SUV；其次，我们纳入了新的影响维度，其中尤为重要的是空气质量、身体活动和道路安全。 与我们的前期工作一样，本研究是基于情景的“展望”研究，而非“预测”分析。我们并非从当前可能制定的具体政策、投资或决策入手，进而试图预测其影响；而是从情景开始。“如果世界继续当前趋势会怎样？”“如果城市尽可能将出行方式转变为步行、骑行和公共交通会怎样？”“如果各国尽可能将汽车尺寸缩小会怎样？”如第3节下文所述，我们通过数据收集和区域专家评审来界定这些情景可能呈现的样子。随后，在第4节和第5节，我们探讨其影响相关的问题：实现这些情景需要何种基础设施、成本多少，以及这些情景对排放、公共健康等影响变量可能意味着什么。 这并非针对不同政府当前待议的具体政策的详细分析，也并非不切实际的幻想。这些情景基于现实趋势、实际政策目标以及城市规划改革方面的国际经验；它们已由全球各地的专家进行过审阅。本研究旨在基于严谨的分析和雄心勃勃但可行的情景，展望各种可能的未来。紧凑型城市电气化方法为我们提供了一个想象未来世界的机会，使其不同于、也优于其目前的发展方向。 场景设计 3.1. 案例概述 在本研究中，我们考虑了三个主要因素，它们影响一个国家城市客运交通领域的发展：交通方式结构、车辆电气化和车辆尺寸。我们将这些因素称为我们的“情景变量”。我们探讨这些因素可能对七个影响类别产生何种影响：温室气体排放、直接公共和私人成本、空气污染、公共健康、道路安全、能源消耗以及电池材料需求。 为理解这三个因素与那七个影响之间的关系，我们考察了各国城市客运未来的各种情景。我们首先从代表当前趋势的“一切照旧”（BAU）情景开始。然后，针对每个因素，我们设计了一个代表重大改革的情景。我们研究了这些情景的几种排列组合： 请注意，这不包括仅使用三个场景变量中的两个的某些排列（例如，一个包含...的场景）。高电量小型车辆但并非如此模态转换我们确实计算了这些结果，但为了保持研究 and发现的陈述清晰，我们不在本次出版物中报告它们。（所有场景的完整研究结果可根据要求提供。） data@itdp.org.) 本研究借鉴了ITDP和加州大学戴维斯分校在国家层面建模方面以往的研究成果，特别是2023年和2024年发布的《紧凑型城市电气化》系列国家层面报告。该系列报告仅包含了我们所考虑的三个因素中的两个：它包括了出行方式分担和车辆电气化，但未包含车辆尺寸。因此，我们借鉴了以往研究对出行方式分担和车辆电气化的情景进行了调整（第3.2节），但对于当前工作，我们不得不为车辆尺寸全新开发情景（第3.3节）。 3.2. 模态转换与电气化 2023-2024系列紧凑型城市电气化国家层面报告中，针对本研究考察的六个国家，均包含了基准情景（BAU）、出行方式转变情景（Mode Shift）、高电动汽车情景（High EV）以及转变+电动汽车情景（Shift+EV）的定义。我们在此使用了之前已发表的确切情景定义来分析出行方式结构和电气化率。自2023-2024年以来，我们唯一的变化是增加了车辆尺寸作为情景变量，具体描述见下文第3.3节。 定义这些情景的方法在之前的国家层面报告中已有详细描述。总而言之：我们的工作始于国际能源署（IEA）移动性模型提供的、涵盖当前交通统计数据和至2050年趋势的行业标准数据。2 我们基于每个地区的特定数据，对其常规情景（Business as Usual，BAU）进行了修改。我们根据城市形态分析和对交通系统变革潜力的分析，构建了交通方式转变情景（Mode Shift scenarios）。这些交通方式转变情景与常规情景在2050年的出行份额存在显著差异（见图3.2