中国大城市机动车排放控制 20年历程回顾与展望 A Retrospective and Prospective Study on 20 Years’Mobile Source Emissions Control in Megacities of China 淸华大学 中国环境科学研究院 2022年12月 关于作者 报告负责人 ： 吴烨，清华大学环境学院 丁焰，中国环境科学研究院机动车排污监控中心 顾问专家 ： 中方组长 ： 郝吉明，中国工程院院士 / 美国国家工程院外籍院士 外方组长 ： Michael Walsh，国际清洁交通委员会（ICCT）创会主席 研究团队 ： 清华大学环境学院 ： 吴烨、张少君、吴潇萌、温轶凡、何立强、王韵杰、刘敏 中国环境科学研究院机动车排污监控中心 ： 丁焰、尹航、王军方、马冬 北京市生态环境监测中心 ： 刘保献、杨妍妍 上海市环境科学研究院 ： 黄成、胡磬遥、田俊杰 深圳市环境科学研究院 ： 颜敏、曾沛 成都市环境保护科学研究院 ： 谭钦文、宋丹林、邓也、周子航 交通运输部规划研究院 ： 徐洪磊、吴睿、王人洁、杨道源 北京交通发展研究院 ： 刘莹、何巍楠 国际清洁交通委员会（ICCT）： 何卉、杨柳含子、牛天林、崔洪阳 顾问专家组 ： 中方专家 ： 郝吉明，周伟，贺克斌，贺泓 外方专家 ： Michael Walsh, Anumita Roychowdhury, Leonora Rojas-bracho, Lennart Erlandsson, Jim Blubaugh, Supat Wangwongwatana. 执行摘要 致谢 ： 本研究由清华大学环境学院和中国环境科学研究院机 动车排污监控中心统筹撰写，由能源基金会提供资金 支持。 免责声明 - 若无特别声明，报告中陈述的观点仅代表作者个人 意见、不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证 本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报 告引起的后果承担责任。 - 凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着它们 已为能源基金会所认可或推荐、或优于未提及的其他 类似公司、产品及服务。 目录 执行摘要 001 02 023 029 2.1 新车排放标准持续加严 031 2.3 强化在用车监管 039 2.4 新能源汽车推广 2.5 交通优化措施 2.6 代表性大城市社会经济和机动车发展 历程概览 03 034 041 045 052 088 4.2 车用能源多样化尝试 3.1 机动车排放污染综合控制成效显著 060 074 098 深圳：推广新能源汽车的先锋城市 109 5.1 深圳新能源汽车发展历程 112 5.3 新能源汽车推广效益评估 130 5.2 新能源汽车推广的政策及配套体系建设 06 120 成都：智能交通大数据系统推动精准管控 139 6.1 成都智能交通系统的建设 142 制综合决策系统 057 3.2 基于远程 OBD 的重型车在线监管 4.1 坚持公共交通优先发展战略 6.2 基于智能交通大数据的机动车排放控 北京： “车 - 油 - 路”一体化综合控制的 先行者 085 05 中国 20 年机动车排放控制历程 2.2 车用油品质量改善 上海：坚持公共交通优先战略，推动能源 多样化尝试 01 背景 04 6.3 精细化的机动车排放管控评估案例 07 146 151 总结与展望 165 7.1 总结 166 7.2 展望 172 缩略词表 ASM 稳态加载测试工况方法 NMHC 非甲烷碳氢 BEV 纯电动汽车 NH3 氨 CO 一氧化碳 NO2 二氧化氮 CO2 二氧化碳 NOX 氮氧化物 DPF 颗粒物捕集装置 O3 臭氧 GDP 国民生产总值 OBD 远程在线车载诊断 GPS 全球定位系统 PAHs 多环芳烃 HC 碳氢化合物 PEMS 车载排放测试系统 HCHO 甲醛 PHEV 插电式混合动力汽车 ICCT 清洁交通委员会 PM2.5 细颗粒物 ITS 智能交通系统 PN 颗粒数 LEZ 低排放区 RFID 射频识别 LPG 液化石油气 SCR 选择性催化还原系统 NG 天然气 VOCs 挥发性有机物 中国大城市机动车排放控制 20 年历程回顾与展望 10 执行摘要 执行摘要 11 中国大城市机动车排放控制 20 年历程回顾与展望 执 行 摘 要 随着社会经济的持续快速发展和城市化进程的不断深化，中国的汽车市场经历了长达 30 年的高速增长，成为了中国经济奇迹的一个缩影。2009 年，中国成为全球汽车新车销量第一的 国家 ；2013 年，中国成为全球首个新车销量突破 2000 万辆的国家 ；2021 年，中国成为全球汽 车保有量最大的国家。快速的机动化进程在给国家和人民带来产业发展、社会进步、出行便利 等一系列好处的同时，也给空气质量、人群健康、能源安全和气候变化带来了严重的挑战。 早在上世纪 90 年代中期，中国就已经清醒地意识到今后机动车排放将带来的空气污染问题， 并寻求借鉴欧美发达国家先进的控制经验。2000 年，中国实施国一轻型车新车排放标准，正式 拉开了国家层面系统控制机动车排放的帷幕。20 年间，中国实施了逐步加严的新车和油品标准、 加强在用车监管、推广新能源汽车和交通管控等一系列措施，构建起“车 - 油 - 路”一体化的 机动车排放综合控制体系（图 1）。目前，中国已全面实施了第六阶段的新车排放标准和油品标准， 初步构建了融合多种先进技术手段的实际道路在用监管体系，起步交通运输结构和交通能源结 构调整，并已成为新能源汽车推广数量最多的国家。经过 20 年的努力，中国正逐步缩小与欧美 等发达国家在机动车排放控制水平上的差距。 002 执行摘要 大城市为推动中国的机动车排放控制进程发挥了至关重要的示范和引领作用。由于机动车 在城市高速增长、高度聚集和高频使用的特点（图 2） ，大城市的决策者有更强的动力制定更 严格的政策措施来减少机动车排放进而改善城市空气质量。同时，城市率先开展的控制实践经 验也有助于国家层面的控制政策更快和更有效地实施。例如，北京 1997 年率先推广无铅汽油， 1999 年实施轻型汽油车国一排放标准，均在 1~2 年后被推广至全国范围实施，是“车 - 油 - 路” 一体化综合控制的先行者（图 4） ，并成为过去 20 年车 - 油同步控制的典范 ；上海率先确立了 公共交通优先发展的战略，并积极开展了车用能源多样化的探索和示范应用 ；深圳成为全球首 个公交和出租车队全面电动化的城市，构建了健全的新能源汽车产业布局 ；成都开发了基于智 能交通大数据的机动车排放综合决策系统 , 实现更精细化的交通排放监管与决策。这些城市结合 自身特点开展了各有特色的机动车排放控制实践（图 3） ，在机动车保有量快速增长的同时，均实 现了污染物排放的有效控制和削减，即“机动车增长与污染排放的脱钩”（见图 5 北京示例） ，有 力的支撑了城市空气质量的显著改善。这些实践经验将为其他城市探索绿色低碳的交通发展路径 逐步迈向交通零排放提供非常有益的借鉴。 003 中国大城市机动车排放控制 20 年历程回顾与展望 I/M 004 执行摘要 005 中国大城市机动车排放控制 20 年历程回顾与展望 2014 2020 006 执行摘要 总结北京、上海、深圳和成都四城市以及全国 20 年机动车污染排放控制历程的重要经验如下 ： 1. 车油标准同步并轨，保障新车控制持续加严 实施更严格的机动车排放标准来加强新车排放控制是机动车排放控制体系中的核心内 容，也是过去 20 年中国机动车排放控制减排效益的最大贡献者。1999 年 1 月，北京成为中 国第一个实施轻型汽油车国一排放标准（相当于欧 1 排放标准）的城市，此后北京引领全国 实施了轻型汽油车和重型柴油车等车型的多个阶段的新车排放标准，为全国持续加严新车排 放标准提供了宝贵的经验。2020 年，北京先于全国正式实施轻型车与重型车的国六标准，已 与世界上最严格法规接轨。新车标准的持续加严，既推动了汽车产业持续的升级换代，也直 接加快了庞大车队的整体清洁化进程。 从北京获得的更重要的经验是 ：只有同步实施油品和车辆标准，才能使新车排放标准的 实施获得最大减排效益。北京在 1990 年代就开始提高油品质量，逐步实现了车用油品的无 铅化（1998 年）和低硫化（2012 年）。在全国由于油品标准滞后而多次推迟新车标准的背景 下，北京领先全国实施了第二到第五阶段油品标准，确保了油品标准和新车排放标准的同步 实施，为推动全国逐步实现“车油一体化”进程（例如国五阶段的“车油同步”和国六阶段的 “三油并轨” ）起到了良好的示范作用。在过去 20 年的北京机动车总减排效益中，车油同步 对 CO、HC、NOx、PM2.5 分别贡献高达了 74%、73%、66%、55% 的减排量（图 6） ，毫无疑 问成为了机动车污染物减排最大的贡献者。 007 中国大城市机动车排放控制 20 年历程回顾与展望 CO HC NOx PM 2. 多种先进技术融合，强化在用车排放监管 北京等城市经过 20 年的实践，初步形成了多技术手段融合的在用车检验方法体系，并建立 起常态化的环保监管机制。通过应用更先进的检测技术，以持续改进在用车尾气检测的测试方法， 这是北京强化 I/M 制度的核心举措。1999 年，北京修正了双怠速测试方法，对国一新车执行不 同的限值标准 ；2003 年开始全面实施更严格的稳态加载测试工况方法（ASM） ，并随着新车排 放标准的加严不断更新在用车排放检测限值。对于在用柴油车，北京于 2003 年执行加载减速烟 度测试法（LugDown） ，并加严了 LugDown 测试的烟度排放限值。上述更先进的检测技术方法 的实施和检测限值的持续加严，有力的提升了对高排放车的识别能力和检测准确性。 近年来，北京逐步强化对在用车的实际道路排放监管，积极推进先进监管技术的应用和监 管平台的建设。先后应用了道路遥感测试、道路车载测试、远程在线车载诊断等一系列的先进 监管技术。针对重型柴油车实际道路 NOX 排放严重超标这一当今国际在用车控制领域的最大挑 战，北京制订了原厂加装远程在线车载诊断（OBD）远程排放监控的地方标准和实施条例，提 008 执行摘要 前实施满足国六标准的 OBD 加装和数据传输要