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随着中国和全球汽车产量及保有量的持续增加,汽车产业未来的CO2排放量日益成为国内乃至全世界关注的焦点。当前,汽车产业的可持续发展面临三大挑战:能源供应和能源安全、区域性空气质量及全球性气候变暖。汽车不仅是交通运输行业最大的石油消费主体,也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。汽车产品排放的低碳化关系到汽车行业的可持续发展和核心竞争力,同时对于缓解巨大的能源环境压力和应对气候变化都具有十分重要的意义。
汽车产业的CO2排放是指特定年份生产的车辆在其使用寿命周期内带来的CO2排放,反映的是特定年份由于汽车生产,可以有效定量化分析出汽车产业对能源消耗以及温室气体排放的影响,因此迫切需要相关模型和方法论的支持。本论文结合国家自然科学基金应急项目“西部重工业城市低碳转型研究”、中国科学院战略先导性专项“区域碳排放潜力和实现路径研究”和英国外交部战略基金资助项目“Chongqing:ALow Carbon Transition,with Case Studiesin the Energy,Chemical,and Automotive Manufacturing Sectors”等课题,对汽车产业未来CO2排放变化趋势的分析方法展开了研究。
首先,对影响单车碳排放的因素(包括车辆动力驱动类型、车辆搭载节油技术以及驾驶行为)进行了分析;在提炼影响汽车单车产品的CO2排放的关键影响因素基础上,分析产品结构、技术进步、政策效果、消费者行为偏好等影响因素对汽车产业的CO2排放作用机理。
其次,利用情景分析方法,构建基于多因素的汽车产业未来CO2排放集成分析模型。清晰的界定边界为汽车产业未来特定年份所生产的汽车(包括传统汽油车、传统柴油车、纯电动汽车、混合动力汽车以及替代燃料汽车等),核算范围不包括间接碳排放。综合考虑汽车每公里CO2排放量为测度指标;构建汽车产业未来CO2排放情景分析模型框架;分别设计Delphi法和多目标决策方法解决未来车辆规模和结构,以及车辆未来可搭载节油技术的选择问题,并基于节油技术的耦合效果解决了车辆未来燃油经济性的评估;在此基础上,综合考虑汽车产品规模和结构变化、燃油技术进步以及不同品种燃油碳排放因子,得到能够定量分析未来汽车产业CO2排放的集成分析模型。
在此基础上,结合利用提出的汽车产业CO2集成分析模型,针对我国西南某市的具体案例,构建了西南某市汽车产业发展的三个情景,分别核算了这三个情景下西南某市汽车产业未来的能源消耗和CO2排放的发展趋势,发现未来该市的汽车产业有较大的CO2排放趋势,在最优情景下,汽车产业未来的单车CO2排放到2020年将会比2005年降低42%左右。最后,结合上述分析,本研究提供了中国汽车产业减少CO2排放的优先技术领域,指出未来汽车产业的减排应该优先重视传统汽车节能,并针对汽车产业低碳发展提出加快充电基础设施建设、加大天然气的供应力度、建立公平有效的财政税收消费政策体系等政策建议。
案例证明该模型具有现实指导价值,对政府和车辆制造企业合理制定发展战略,具有一定的参考价值。