清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院2019年10月9日電（通訊員 張少君 梁馨予）清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院吳燁教授團(tuán)隊于10月8日在《自然》子刊《自然—可持續(xù)發(fā)展》（Nature Sustainability）在線發(fā)表題為《中國電動汽車的空氣質(zhì)量和健康效益》（Air Quality and Health Benefits from Fleet Electrification in China）的研究長文，首次系統(tǒng)的揭示了電動汽車的發(fā)展對中國及重點區(qū)域城市群的空氣質(zhì)量和人體健康的效益，特別是定量評估了不同電動化情景對PM2.5濃度的削減，發(fā)現(xiàn)未來十年中國交通電動化對空氣質(zhì)量改善的貨幣化效益將顯著高于其對溫室氣體減排的貨幣化效益。

以往電動汽車發(fā)展的環(huán)境效益研究主要聚焦在溫室氣體和污染物生命周期排放層面，對PM2.5和臭氧（O3）等二次污染物環(huán)境濃度和污染暴露健康風(fēng)險影響的認(rèn)識存在欠缺。本次在《自然—可持續(xù)發(fā)展》發(fā)表的研究，通過結(jié)合政策目標(biāo)和能耗目標(biāo)為約束，構(gòu)建了2030年中國電動汽車的基準(zhǔn)電動化情景，并針對電動化政策支持度、電動車技術(shù)成熟度和消費者接受度設(shè)計了一系列差異化的電動汽車推廣情景?；谡n題組開發(fā)的高時空分辨率的中國多部門排放清單，系統(tǒng)評估了電動化導(dǎo)致一次污染物（如VOCs、NOx、SO2和PM2.5）排放的部門和時空變化，并利用二維揮發(fā)性區(qū)間技術(shù)優(yōu)化的空氣質(zhì)量模型（2D-VBS CMAQ）定量模擬了電動車發(fā)展對PM2.5、O3和NO2環(huán)境濃度的影響。研究采用權(quán)威的PM2.5和O3污染暴露的健康風(fēng)險響應(yīng)函數(shù)評估了電動汽車推廣對人體健康的影響，并根據(jù)統(tǒng)計壽命價值（Value of statistical life）和碳排放社會成本（Social cost of carbon）量化了電動汽車推廣帶來的健康和氣候效益的貨幣化價值。

研究發(fā)現(xiàn)推廣電動汽車可以顯著降低關(guān)鍵前體污染物VOCs和NOx排放，這是導(dǎo)致全國特別是重點區(qū)域（京津冀、長三角和珠三角）城市群年均PM2.5濃度削減的主要因素，電動化對城市人口密集區(qū)域的健康效益顯著。例如，2030年基準(zhǔn)電動化情景考慮乘用車27%電動化比例及其他公共車隊更高比例的電動化，三大重點城市群中PM2.5年均人口加權(quán)濃度削減可達(dá)0.5 μg/m3，削減比例達(dá)2%~3%（見圖1）；NO2年均濃度削減比例更高，可達(dá)15%至20%，年均濃度超標(biāo)風(fēng)險明顯降低；絕大部分地區(qū)O3重污染季節(jié)（夏季）的日均8小時最高濃度也得到削減，在北京和廣州削減可達(dá)3 ppb。得益于PM2.5和O3污染的顯著改善，2030年基準(zhǔn)電動化情景可以避免17456例因空氣污染而產(chǎn)生的過早死亡（圖2）；其中，PM2.5濃度削減是死亡率下降的主要貢獻(xiàn)因素，占比近80%。東部三大區(qū)域城市群地區(qū)的健康效益占全國總效益的37%。進(jìn)一步比較區(qū)域核心城市的市區(qū)和郊區(qū)健康效益的差異，由于交通活動及人口分布高度集中在核心城市市區(qū)，電動汽車的推廣將給城市市區(qū)帶來更顯著的空氣質(zhì)量改善以及健康效益。

圖1：電動汽車基準(zhǔn)推廣情景對中國年均PM2.5濃度的影響（左）；在機動化比例和人口密度較高的東部三大城市群濃度削減顯著（右）

圖2：電動汽車推廣帶來的健康效益主要集中在東部區(qū)域（左）；三大城市群中健康效益主要集中在特大城市（如北京、上海和廣州）市區(qū)（右）

研究發(fā)現(xiàn)2030年基準(zhǔn)電動化情景在三大重點城市群可實現(xiàn)25-38億美元（2015年價格）的健康收益，是其溫室氣體減排貨幣化效益的5-10倍（圖3）。這表明今后我國在更科學(xué)、合理的設(shè)計鼓勵電動化發(fā)展的政策工具中，應(yīng)當(dāng)充分考慮電動汽車的空氣質(zhì)量效益，并將其納入政策激勵中。未來十年，電動化的空氣質(zhì)量和健康效益應(yīng)當(dāng)是中國推動綠色低碳交通發(fā)展的重要驅(qū)動力。特別是在2020年電動汽車補貼退坡，具有顯著空氣質(zhì)量效益的核心城市（如北京、上海和深圳等）可考慮根據(jù)電動化的健康貨幣化收益制定區(qū)域差異化的地方鼓勵政策，通過交通管理和經(jīng)濟(jì)補貼等途徑推動當(dāng)?shù)亟煌ㄏ到y(tǒng)的深度清潔化。

圖3：未來十年東部三大城市群電動汽車發(fā)展的空氣質(zhì)量改善和健康風(fēng)險降低的貨幣化效益和溫室氣體減排的貨幣化效益

本研究得到了國家重點發(fā)展研究計劃和國家自然科學(xué)基金重點項目的支持。環(huán)境學(xué)院博士研究生梁馨予和張少君助理教授（原康奈爾大學(xué)博士后）為論文共同第一作者，環(huán)境學(xué)院吳燁教授為通訊作者。環(huán)境學(xué)院郝吉明院士、王書肖教授和邢佳副教授，康奈爾大學(xué)Max Zhang教授和密歇根大學(xué)何曉旖博士為合作作者，在數(shù)據(jù)收集、模擬分析和政策討論過程中提供重要幫助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41893-019-0398-8

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