紧凑型城市方案 ——电气化 实现1.5°C温控目标的唯一方式 致谢 概念来源 Jacob Mason Heather Thompson 交通与发展政策研究所（ITDP） 交通与发展政策研究所（ITDP） 主要作者 Lewis Fulton D. Taylor Reich 加州大学戴维斯分校（UC Davis） 交通与发展政策研究所（ITDP） 作者 Maha Ahmad Giovanni Circella Jacob Mason 加州大学戴维斯分校（UC Davis） 加州大学戴维斯分校（UC Davis） 交通与发展政策研究所（ITDP） 审稿人 感谢以下专家慷慨无私地抽出时间审阅本研究的内容： Sebastian Castellanos Aimee Gauthier Dan Pletchaty Michael Replogle Jacob Teter Heather Thompson Mallory Trouve Sheila Watson 世界资源研究所 - 新城市交通协会 交通与发展政策研究所（ITDP） 气候工作基金会 ITDP和纽约市交通局（荣誉退休） 国际能源署 交通与发展政策研究所（ITDP） 国际交通论坛 全球汽车燃油经济性倡议组织 支持 衷心感谢ITDP的捐助者和支持者，包括气候工作基金会，感谢你们使本研究成为可能。 本项目的成功离不开众多人士的大力支持，在此谨向他们致以诚挚的谢意。成品中的任何错误或不当 之处均由作者独自担责。 中文审稿人：朱仙媛 交通与发展政策研究所ITDP 翻译：杨晓利 广州市海纳百川翻译服务有限公司 封面照片： 厄瓜多尔基多骑行 者，Ted Timmons供图。 经由《知识共享许可协议 4.0国际版》授权。 目录 1 引言 5 2 建模方法 7 2.1 2.2 方法 7 情景 9 基准情景 2.2.1 高度电气化情景 2.2.2 高度模式转移情景 2.2.3 9 11 12 电气化 + 模式转移情景 2.2.4 16 3 研究结果 17 3.1 出行活动 17 车队组成 20 能源消耗 22 温室气体排放 23 温室气体排放：敏感性情况 28 直接公共成本和私人成本 29 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4 政策指导 4.1 4.2 33 如何实现高度电气化 33 如何实现高度模式转移 34 4 引言 1 “除非未来几十年内大幅减少CO2[二氧化碳]和其他温室气体排放，否则全 球变暖幅度在21世纪将超过1.5℃，甚至2℃。” ——《政府间气候变化专门委员会第六次评估报告》 未来三十年，城市居民的出行方式将发生变化。这类变化可能会以多种方 式呈现，其变化特性将对全球经济、公共卫生、社会公正和地球气候产生 广泛影响。各国政府当前制定的政策将决定这些变化的走向，其影响也将 持续数十年甚至数百年。 本研究围绕城市客运变化，对四种可能的情景进行建模，其中包括基准情 景；车辆大规模电气化；推广围绕步行、骑行和公共交通的紧凑型城市； 以及车辆电气化外加紧凑型城市和模式转移的结合。我们发现，单纯依靠 车辆电气化或紧凑型城市而实现的减排，都无法达到将全球变暖控制在 2°C以下所需的水平。只有将车辆电气化与紧凑型城市相结合，我们才有 望在未来实现低于2°C的温控目标，并有可能在本世纪末之前，使气候变 暖幅度恢复到1.5°C以下。 如今，全球变暖迹象已愈发明显。洪水、火灾和飓风也变得更加常见。 到2100年，地球将升温2℃以上，除非全世界共同努力，在2050年或最迟 2070年将碳排放减至净零。如果碳排放继续以目前的速度增长，地表升 温甚至可能会超过5°C。届时，人类将遭受史无前例、难以想象的巨大灾 难：农作物欠收、城市洪水泛滥、山火肆虐。数以亿计的人1将沦为难民， 或者更糟的是，在饥荒、战乱或灾难中丧生。 道路客运2排放的温室气体约占全球人类温室气体排放量的10%。随着新兴 经济体的发展，人们日渐富有，私家车拥有量逐年增长，城市客运交通的 排放量也因此迅速增加。 使用电动汽车（EV）是有望减少城市客运排放的一种方式。EV技术正在迅 速完善，尽管市场份额仍然很低，但正确的政策可能会促进客运车队快速 电气化。 从理论上讲，所有车辆的全面电气化与电网全面脱碳相结合，可以有效阻 止客运行业的碳排放。然而，正如本研究的结论所述，无论我们的电气化 和电网脱碳目标有多么雄心勃勃，也不太可能在2050年完全替换掉内燃机 （ICE）车辆，这也就意味着，仅靠电气化并不能将排放减少到实现2°C以 步行和骑行是无碳排放 的出行方式。照片拍摄 于坦桑尼亚首都达累斯 萨拉姆。 来源：非洲 ITDP 下温控目标所需的水平。 城市客运交通脱碳的另一种方法是，加强建设以步行、骑行和公共交通为 中心的紧凑型城市。相对于以汽车为导向的发展措施，采取这样的城市规 划方法可以极大地减少人们对驾车出行的需求。 1 2 Kanta Kumari Rigaud等人（2018），《海啸：为内部气候迁移做准备》，世界银行，华盛顿特区 不包括货运或航空业。参见Hannah Ritchie （2020），《汽车、飞机、火车：交通工具产生的二氧化碳排放从何而来？》，Our World in Data网站，10月6 日； 国际能源署（2020），《2020能源技术展望》，国际能源署，巴黎 5 从哥本哈根到波哥大，世界各地的城市已经从推行这一战略中获益。除了减少碳排放，紧凑型城市还 可以降低交通成本，同时促进社会包容性。 在实现城市客运脱碳方面，电气化和紧凑型城市潜力巨大。但它们所面临的挑战有着二者远不能及的 规模。如下文所述，单靠这两种策略都不足以将排放减少到实现2°C以下温控目标所需的水平。鉴于 此，必须将电气化和建设紧凑型城市结合起来。 由于社区在建成后很难改变，因此，对当今迅猛发展的城市而言，采用本研究中所描述的增长模式尤 为重要。城市规划可能会产生极其持久的影响：尽管建筑发生了变化，但西安或罗马的街道仍然是数 千年沿袭下来的相同路径。一个城市将拥有什么样的交通系统，其根本在于它的街道网络及其密度。 我们可以像北美那样改造杂乱无章的郊区，建设宽阔的道路和大型街区，对骑行和公共交通更加友 好。但是，在非洲和印度建造这样的郊区障碍重重。在未来30年里，全球各个城市的居民人数将增 加大约20亿。只有今天就行动起来，我们才能确保他们从一开始就生活在可持续发展的社区。 1.1A 以往研究与同行评审 这是ITDP和加州大学戴维斯分校（UC Davis）联合开展的第四项研究，该项目围绕未来可能 出现的城市客运情景，针对其影响进行建模。3 与我们之前的研究一样，本研究是在专门从事 该主题研究的国际组织专家小组的审查下进行的。这些专家代表来自以下机构： 国际能源署 国际交通论坛 气候工作基金会 全球燃油经济性倡议 本研究的假设、研究方法和结论均经过专家审核，以确保设想方案的实际可行性，以及考量 这些方案后所得结论的准确性。 1.1B 新冠疫情 2020年和2021年，新冠肺炎疫情对全球交通运输业造成了前所未有的冲击。然而，此次疫情 带来的长期影响尚不明确，因此我们选择将其视为反常事件，并将2015年作为我们分析的基 准年。 6 3 ITDP（2017），《城市交通运输领域的三次革新》，Transport Matters（博客），5月3日；ITDP（2015）， 《全球高度模式转移骑行方案》，Transport Matters（博客），11月12日； Michael Replogle和Lewis Fulton（2014），《全球高度模式转移情景：增加公共交通、步行和骑行以减少汽车使用的影响与潜 力》，ITDP，纽约。 建模方法 2 2.1 方法 本报告建立在UC Davis和ITDP之前进行的三项城市出行研究的基础上，并 使用相同的建模工具——城市客运出行模式，包括车辆销量、库存、技术 和能源类型，以及出行活动。该建模工具使用当前数据进行校准。4我们 将来自国际能源署（IEA）和其他来源的详细数据按世界八大地区进行汇 总。5与许多其他交通模式一致，在地区层面，我们也采用了相同的“ASIF” 结构： 活动Activity * 结构Structure * 强度Intensity * 燃料Fuel 活动：人均出行 结构：出行分担率（反过来，是按模式和技术类型划分的汽车销量与库 存的函数） 强度：所用模式的效率，以每公里的燃料使用量来衡量 燃料：不同类型车辆使用的燃料和能源载体的碳密集度，以每单位燃料 的碳排放量计 我们使用这种方法对未来城市客运的四种情景进行建模（见第2.2节中所 述）。我们首先为每个地区预测到2050年的基准情景，同时考虑到人口和 收入增长。这些趋势推动了汽车保有量和其他交通模式的选择。在很大程 度上，我们的基准情景依照IEA移动模型的预测进行校准。 其他三种情景模拟了随政策变化而改变的城市客运发展的未来。我们没有 明确地将政策与数值影响挂钩。相反，我们定性地设想了其时所需的政策 （见第4节），并定量估计了这些政策可能对活动、结构、强度和燃料产 生的影响（见第3和第4节）。科学文献和行业标准模型为这些判断提供了 依据，该领域领先的国际组织权威专家对其进行了审查（见1.1A中方框内 所示）。 4 5 实际上为2015年的数据，以避免新冠疫情导致的异常影响。 美国，经合组织欧洲成员国，中国，印度，巴西，拉丁美洲其他地区，中东/非洲，以及欧洲/亚洲其他地区。 7 2.1A 建模的改进 “紧凑型城市情景——电气化”与之前的ITDP-UC Davis研究主要有三个不同之处： 1 我们的研究范围并不局限于车辆运行所产生的温室气体排放（ “从油井到车轮”），而是 涵盖了汽车制造和报废过程中的排放，这对电动汽车尤其重要，因为制造电池是一个碳 密集型过程。我们还纳入了基础设施建设及维护领域的排放，包括道路、轨道、自行车 道和停车位等等。国际交通论坛6和国际清洁交通委员会7近期的努力已经为这些间接排放 奠定了建模的基础，它们同样是城市客运排放的一部分。从现在到2050年能实现多大程 度的脱碳，对所有的排放源而言都存在一些不确定性。在发电方面，根据国际能源署的 可持续发展方案，我们假设该行业已实现深度脱碳。对于车辆生产、报废和基础设施， 我们假设从现在到2050年将实现相当强劲的脱碳，大约为50%-60%的占比，与国际能源 署更为保守的承诺目标方案中描述的工业脱碳相一致。 2 基于欧盟委员会公布的200