迈向碳中和目标： 中国道路交通领域 中长期减排战略 薛露露，刘岱宗 WRI.ORG.CN 迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略 1 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 任焕焕 郭杰 伊文婧 吴烨 刘永红 Holger Dalkmann Jen JungEun Oh Yang Chen Katharina Göckeler Malithi FERNANDO 李昂 蒋小谦 Stephanie Ly Erika Myers Ben Welle Amit Bhatt 中国环境科学研究院机动车排污监控中心 中国汽车技术研究中心有限公司 交通运输部科学研究院 国家发展和改革委员会能源研究所 清华大学 中山大学 Sustain2030 世界银行 世界银行 Oeko Institut 国际交通论坛 世界资源研究所 世界资源研究所 世界资源研究所 世界资源研究所 世界资源研究所 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。 支持机构： 校对 谢亮 hippie@163.com 2 WRI.org.cn 设计与排版 张烨 harryzy5204@gmail.com https://doi.org/10.46830/wrirpt.21.00145cn 目录 III 执行摘要 XV Executive Summary 1 背景 7 31 第  2 章 研究方法 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 56 56 58 附录 1. 社会经济假设与需求预测 附录 2. 生物燃料的未来推广潜力 注释 参考文献 迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略 I II WRI.org.cn 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。 迈向碳中和目标：中国道路交通领域中长期减排战略 III 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 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。 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 为此，本研究基于LEAP模型建立了中国道路交通温 峰、碳中和目标，降低能源进口依赖，实现空气污染协同 室气体排放、污染物排放与减排成本的分析与预测模型， 减排，都至关重要。 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 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 备成本效益的重点减排措施（见执行摘要表1）： ▪ ▪ ▪ 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 年至2025年之间达到峰值（国际能源署，2021；Gota 营效率（满载率/负载率）将得到显著提升。得益于 等，2016；Fransen等，2019）。中国的交通运输温室 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 IV WRI.org.cn 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。 目标，全球交通运输业的温室气体排放有必要在2020 气体排放仅次于美国和欧盟，因此，交通运输部门的减 基准情景：作为反事实情景，该情景假设新能源汽车 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。 执行摘要表 1 | 五个情景的参数假设 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 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%） 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） 2020年和2060年 总货运周转量 （万亿吨公里） 货运运输结构 （公路货运周转量 占比） 中重型货车单车平均 负载重量（吨） 2020年和2060年 中重型货车保有量 （百万辆） 25.9 （131%） 11.2 54% 50% （-4%） 50% （-4%） 40% （-14%） 50% （-4%） 40% （-14%） 9.5 9.5 9.5 11.5 （21%） 9.5 11.5 （21%） 9.5 20 （111%） 20 （111%） 12 （26%） 20 （111%） 12 （26%） 16% 30% （14%） 50% （34%） 50% （34%） 100% （84%） 100% （84%） 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%） 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） 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% 车辆能效提升 传统能源乘用车能效 传统能源中重型货 车能效 新能源汽车能效 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% 取决于车辆 最大总质量 取决于车辆 最大总质量 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% 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% 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%） 说明：对于数字，括