交通運輸排放是空氣污染物和溫室氣體的重要來源，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告指出，2010—2019年交通部門的排放量以平均每年2%的速度增長，2019年直接溫室氣體排放量達到8.7 Gt CO2，占全球能源相關二氧化碳排放量的23%。隨著社會經濟的快速發(fā)展和私人汽車的進一步普及，我國交通運輸領域碳排放增長顯著，國際能源署（IEA）統(tǒng)計數據顯示，1990—2021年，我國交通領域碳排放量從9 400萬t增至9.6億t左右，增長9倍，其中公路運輸是交通領域碳排放的重點，碳排放量占交通領域碳排放總量的80%以上，重型貨車和乘用車排放量占比排名前二。在“雙碳”目標背景下，交通運輸領域面臨更加嚴峻的減排壓力，推動交通領域深度減排對全社會實現碳達峰、碳中和意義重大。

新能源汽車是全球汽車產業(yè)轉型升級、節(jié)能減排的主要發(fā)展方向，在相關政策的大力扶持下，我國節(jié)能和新能源汽車發(fā)展態(tài)勢良好，市場規(guī)?？焖贁U大。2022年，我國新能源車年銷量688.7萬輛，較2020年（136.7萬輛）增長4倍，較2016年（33.5萬輛）增加17倍；純電動乘用車平均續(xù)駛里程達到424 km，平均百公里電耗達到12.35度，分別較2016年提升106.8%、下降21.5%。

評估電動汽車發(fā)展帶來的氣候效益、空氣質量改善效益和健康效益一直是學界的研究熱點。電動汽車對環(huán)境的影響往往集中在上游電力生產和電池制造環(huán)節(jié)，使得空氣污染物和溫室氣體的排放從交通部門轉移到了電力部門，削減電動汽車的綜合環(huán)境效益。因此，比較燃油汽車和電動汽車的關鍵是全生命周期分析，充分考慮燃料上下游、車輛生產、運輸、使用、維修和報廢回收各個階段對整個環(huán)境的影響。

氣候效益方面，多項研究表明，與傳統(tǒng)內燃機汽車相比，電動汽車能有效減少全生命周期CO2排放，減排量約18%~42%。國際清潔交通委員會（ICCT）的一份報告分析了占全球70%新車銷量的美國、中國、歐盟、印度四大地區(qū)的乘用車情況，提出電動汽車從“搖籃”到“墳墓”的排放量都少于內燃機汽車（見圖1）。隨著電力生產清潔化的推進，電動汽車的全生命周期溫室氣體減排效益將持續(xù)放大。針對我國不同地區(qū)/省級層面的研究強調了電動汽車排放水平與電網電力清潔程度的相關性，例如，內蒙古、吉林、河北、山西等省份的電網嚴重依賴化石燃料（主要是煤炭），其純電動汽車的碳足跡比燃油汽車高10%以上；而在云南、四川、湖北、貴州和青海等水電在電力結構中占比較大的省份，電動汽車的CO2排放量較燃油汽車減少了約30%。

空氣質量和健康效益方面，一篇發(fā)表在《自然》子刊《自然?可持續(xù)發(fā)展》上的文章首次系統(tǒng)揭示了電動汽車的發(fā)展對中國及重點區(qū)域城市群空氣質量的影響，特別是定量評估了不同電動化情景對主要空氣污染物濃度的削減，發(fā)現未來十年中國交通電動化對空氣質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。例如，在27%乘用車電動化率的情景下，預計2030年三大重點城市群中PM2.5年均人口加權濃度削減可達0.5 μg/m3，削減比例達2%~3%；NO2年均濃度削減比例更高，可達15%~20%；大部分地區(qū)夏季O3濃度也將削減，北京和廣州的削減量可達3 ppb。得益于PM2.5和O3污染的顯著改善，2030年基準電動化情景可以避免17 456例因空氣污染而產生的過早死亡，實現25億~38億美元的健康收益，是其溫室氣體減排貨幣化效益的5~10倍。中國汽車工程學會發(fā)布的《汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評價報告2019》也顯示，純電動車輛對于導致二次顆粒物形成的重要前體物VOCs和NOx具有顯著減排效果，其中VOCs減排效果十分明顯（~75%），但該研究認為純電動汽車不具有一次PM2.5（即直接排放的細顆粒物）和SO2的全生命周期減排優(yōu)勢，主要是因為燃料上游燃煤發(fā)電以及電池材料制造過程的排放。

整車制造環(huán)節(jié)，純電動汽車的碳排放顯著高于傳統(tǒng)燃油汽車，主要是因為電池制造過程碳排放較高。汽車制造商Volvo比較了旗下一款全電動汽車和一款內燃機汽車的全生命周期碳足跡，發(fā)現生產制造過程中，內燃機汽車的排放量比電動車低約40%，差距主要集中在鋰電池制造階段（見圖2）?！镀嚿芷跍厥覛怏w及大氣污染物排放評價報告2019》也指出了這一點，從材料周期排放來看，與動力電池生產相關的溫室氣體排放約占材料周期排放總量的47%，VOCs、NOx、PM2.5和SO2四類大氣污染物分別占8%、54%、48%、58%左右。

中汽中心發(fā)布的《中國汽車低碳行動計劃研究報告（2021）》中首次系統(tǒng)梳理了我國在售508款乘用車的生命周期碳排放量，數據顯示，2020年我國乘用車全產業(yè)鏈碳排放總量約為6.7億t CO2e，其中74%的碳排放來自汽車的使用環(huán)節(jié)；不同燃料類型乘用車平均單位行駛里程的碳排放呈現較大差異，柴油車＞汽油車＞插電式混合動力車＞常規(guī)混合動力車＞純電動車，平均碳排放量分別為331.3、241.9、211.1、196.6、146.5 gCO2e/km，表明電動汽車在使用環(huán)節(jié)的減排效益顯著優(yōu)于內燃機車，且行駛里程越長，優(yōu)勢越突出。

報廢后汽車拆解、各零部件回收的碳排放約占全生命周期總碳排放的4.5%，但將回收材料重新用于生產，可有效降低生產過程的碳排放。有研究顯示，與不回收情況相比，完全回收情況下電動汽車生產階段碳排放下降高達34%。動力電池的回收利用是此環(huán)節(jié)的重點，主要分為梯次利用和拆解回收再生利用兩個過程：當電池容量降低到設計容量的75%左右時，往往就無法繼續(xù)用于新能源汽車上，但電池本身沒有報廢，可以將退役電池進行回收、篩選、再利用于其他領域，如通信基站備用電源、電力系統(tǒng)儲能、低速電動車以及其他小型儲能領域等，從而拓展動力電池的應用范圍和周期；當電池容量損耗嚴重無法繼續(xù)使用時，通過拆解、破碎、冶煉，回收鎳、鈷、鋰等有價值的金屬元素，可以實現資源的有效循環(huán)。

大力推廣新能源汽車是道路交通領域節(jié)能減排的重要措施之一，但車輛電動化本身（或乘用車“禁燃”）只是實現道路交通領域中長期深度減排目標的一個方面。

首先，電力生產環(huán)節(jié)與能耗強度是純電動汽車減排的關鍵，未來能源結構的清潔程度與道路交通行業(yè)的排放緊密相關，實現“雙碳”目標，能源結構調整是根本。

其次，隨著未來電力清潔化程度提升，車輛材料周期的排放占比將持續(xù)上升。因此，促進相關重點工業(yè)領域，如金屬冶煉、化工、涂裝、橡膠、電池制造等環(huán)節(jié)的節(jié)能減排，將對提升車輛的生命周期減排效果具有重要意義。

另外，重型貨車二氧化碳排放目前占中國道路交通二氧化碳排放的一半左右，但目前仍缺乏針對重型貨車可商業(yè)化量產的電動化技術，針對這部分車輛，單一依賴電動化無法實現深度減排，運輸結構調整優(yōu)化與車輛電動化結合，多措并舉才是實現減排目標的關鍵。

主要參考文獻

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[2] ICCT. A Global Comparison of the Life-Cycle Greenhouse Gas Emissions of Combustion Engine and Electric Passenger Cars. https://max.book118.com/html/2021/0801/5111114334003321.shtm.

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[7] 中國汽車工程學會. 汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評價報告2019. http://www.sae-china.org/news/society/202005/3694.html.

[8] 中汽中心. 中國汽車低碳行動計劃研究報告（2021）. http://www.catarc.info/news/11514.cshtml.

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