引言
交通運(yùn)輸行業(yè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐,行業(yè)能耗與碳排放會(huì)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而持續(xù)增加,面臨著較大的碳減排壓力。
中大咨詢通過(guò)對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)的碳排放現(xiàn)狀、減排難點(diǎn)進(jìn)行分析,認(rèn)為我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)未來(lái)將向運(yùn)輸結(jié)構(gòu)低碳化、能源消耗清潔化、政策體系完善優(yōu)化的方向發(fā)展。
交通運(yùn)輸行業(yè)面臨巨大的碳排放壓力
交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放增長(zhǎng)空間大
近年來(lái)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的增加值與碳排放同步增加(圖1),較1990年均產(chǎn)生了大幅度的增長(zhǎng),碳排放占比達(dá)9%,是我國(guó)碳排放的主要來(lái)源之一,交通運(yùn)輸行業(yè)已經(jīng)成為重點(diǎn)關(guān)注的碳減排行業(yè)。

橫向來(lái)看,我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的碳排放占比相比其他主要經(jīng)濟(jì)體較低,但是未來(lái)隨著城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提升,交通運(yùn)輸行業(yè)的碳排放及占比將會(huì)進(jìn)一步提升,具有較大的上行壓力。2019年我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放占比為9.17%(圖2),顯著低于全球平均水平與發(fā)達(dá)國(guó)家水平。從人均水平來(lái)看,2019年我國(guó)人均交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放量同樣遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家(圖3)。
城鎮(zhèn)化率、人均GDP是交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放的主要影響因素,兩者的提升會(huì)帶動(dòng)交通機(jī)動(dòng)化水平、服務(wù)需求量的增加,提高能源消耗,導(dǎo)致碳排放量持續(xù)增加、占比提高。我國(guó)城鎮(zhèn)化率、人均GDP,與發(fā)達(dá)國(guó)家間仍存在較大差距(圖3),未來(lái)隨著城鎮(zhèn)化率的提升和經(jīng)濟(jì)水平的提高,我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放將會(huì)進(jìn)一步增加,具有較大的減排壓力。


交通運(yùn)輸行業(yè)減排難
●??1. 不斷增加的化石能源消耗使交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放增加
交通運(yùn)輸行業(yè)屬于能源高度依賴型的行業(yè),其快速發(fā)展將會(huì)不可避免地帶來(lái)大量的能源消耗。2019年,我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的能源消耗達(dá)到了13.66EJ,占比約16%(圖4),產(chǎn)生了大量的能源消耗。與此同時(shí),在交通運(yùn)輸行業(yè)的終端能源消耗中,汽油、柴油、煤油等化石能源占比極高(圖5),導(dǎo)致交通運(yùn)輸行業(yè)產(chǎn)生了大量的碳排放。
與其他主要經(jīng)濟(jì)體相比,我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的能源消耗占預(yù)計(jì)仍將進(jìn)一步提升。美國(guó)、日本、歐盟在碳達(dá)峰時(shí)交通運(yùn)輸行業(yè)能源消耗占比均超過(guò)了20%,而我國(guó)占比僅為15.53%,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)未來(lái)的能源消耗將繼續(xù)增長(zhǎng)。因此,在能源消耗總量持續(xù)增長(zhǎng)的預(yù)期下,調(diào)整能源結(jié)構(gòu)是交通運(yùn)輸行業(yè)碳減排的重要抓手。

目前我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)以高耗能的公路運(yùn)輸為主,公路相對(duì)較低的能效導(dǎo)致交通運(yùn)輸行業(yè)產(chǎn)生了大量的碳排放。
交通運(yùn)輸行業(yè)主要有四種運(yùn)輸方式,分別為公路、鐵路、水路以及航空。目前我國(guó)公路運(yùn)輸在客運(yùn)量和貨運(yùn)量中的占比分別達(dá)到了71%和74%(圖6、圖7),客運(yùn)和貨運(yùn)均依賴于公路運(yùn)輸系統(tǒng),與此同時(shí),公路運(yùn)輸?shù)哪茉聪恼急冗_(dá)到了75%(圖8),導(dǎo)致公路的碳排放占整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的74%(圖9),是交通運(yùn)輸行業(yè)最主要的碳排放來(lái)源。

交通運(yùn)輸業(yè)實(shí)現(xiàn)雙碳的主要路徑
發(fā)展多式聯(lián)運(yùn),降低公路運(yùn)輸占比
交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)以高碳排放的公路為主,推動(dòng)多式聯(lián)運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展,加速鐵路水路對(duì)公路的替代,是交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展的重要路徑。
一方面,鐵路與航道里程的增長(zhǎng)為多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展、調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)提供基礎(chǔ)。在《新時(shí)代交通強(qiáng)國(guó)鐵路先行規(guī)劃綱要》目標(biāo)的規(guī)劃下,到2035年,我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到20萬(wàn)公里,其中高鐵達(dá)7萬(wàn)公里(圖10)。與此同時(shí),水路運(yùn)輸中,到2035年,我國(guó)高等級(jí)航道里程將達(dá)到2.5萬(wàn)公里(圖14)。不斷增長(zhǎng)的鐵路營(yíng)業(yè)里程與航道里程提高了我國(guó)鐵路水路運(yùn)輸能力,增強(qiáng)對(duì)公路、航空的替代,助力多式聯(lián)運(yùn)發(fā)展。
另一方面,我國(guó)在政策方面也在進(jìn)一步推動(dòng)多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展。2021年以來(lái),《關(guān)于組織開展第四批多式聯(lián)運(yùn)示范工程申報(bào)工作的通知》、《綠色交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》與《推進(jìn)多式聯(lián)運(yùn)發(fā)展優(yōu)化調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)行動(dòng)方案(2021—2025年)》均要求“發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)、優(yōu)化調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)”。

持續(xù)優(yōu)化公共交通體系,綠色出行助力碳減排
城市是碳排放的主要來(lái)源,城市交通運(yùn)輸又是城市碳排放的主要來(lái)源之一。提高公共交通出行占比、優(yōu)化公共交通體系以及推動(dòng)綠色出行能夠有效助力交通運(yùn)輸碳減排。
提高公共交通出行占比、減少私家車出行是公共交通體系助力交通運(yùn)輸行業(yè)碳減排的重要方向。過(guò)量的私家車出行會(huì)導(dǎo)致城市交通擁堵,產(chǎn)生效率低下、能源浪費(fèi)的問(wèn)題。優(yōu)化交通出行方式,減少私家車出行,推進(jìn)綠色公共交通出行,解決交通擁堵,才能有效推動(dòng)城市交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展。
應(yīng)用新能源交通工具、利用數(shù)字化技術(shù)兩方面共同優(yōu)化公共交通體系。在提高新能源交通工具占比方面,公共交通體系進(jìn)行持續(xù)升級(jí)換代,公共汽電車中純電動(dòng)車大幅上漲(圖12)。預(yù)計(jì)到2025年,城市新能源公交車輛占比將達(dá)到72%(圖13)。同時(shí),在人口密度高、交通需求大的城市發(fā)展軌道交通有助于減少城市居民對(duì)個(gè)人燃油車的使用,預(yù)計(jì)到2025年,城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度將會(huì)達(dá)到1萬(wàn)公里左右(圖14)。在利用數(shù)字化技術(shù)方面,可以搭建公共交通體系的綜合性服務(wù)平臺(tái),利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、改善運(yùn)輸線路,使公共交通體系更便捷、高效,降低空駛率、空載率、空置率。
在政策端,《完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》、《綠色交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》均要求加快推進(jìn)城市公交、出租、物流配送等領(lǐng)域新能源汽車推廣應(yīng)用。在政策的推動(dòng)下,公共交通體系的優(yōu)化會(huì)進(jìn)一步引導(dǎo)居民綠色出行。


公路客運(yùn)、公路貨運(yùn)、鐵路、水路、航空需要逐漸轉(zhuǎn)變能源類型,提高新能源的應(yīng)用,降低傳統(tǒng)化石能源的使用。

●??1. 公路客運(yùn):新能源交通工具滲透率持續(xù)提升
在公路客運(yùn)中,應(yīng)用新能源交通工具是促使能源消耗清潔化、推動(dòng)節(jié)能降碳的主要途徑,是未來(lái)公路客運(yùn)發(fā)展的主要方向。新能源汽車的生命周期碳排放與單位行駛里程碳排放均低于傳統(tǒng)汽油車和柴油車(圖16、圖17),具有良好的減排能力。

我國(guó)逐步完善政策來(lái)提高公路客運(yùn)的新能源滲透率。第一,設(shè)置補(bǔ)貼退坡機(jī)制,激發(fā)新能源汽車市場(chǎng)活力;第二,出臺(tái)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,從技術(shù)升級(jí)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面做出相應(yīng)發(fā)展規(guī)劃,并要求“新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右”。此外,《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》要求“大力推廣新能源汽車,降低傳統(tǒng)燃油汽車在新車產(chǎn)銷和汽車保有量中的占比”。在政策體系不斷完善下,公路客運(yùn)將加速實(shí)現(xiàn)能源消耗清潔化。
在提高公路客運(yùn)新能源滲透率的基礎(chǔ)上,通過(guò)技術(shù)升級(jí)推動(dòng)新能源交通工具應(yīng)用成本降低、完善基礎(chǔ)設(shè)施保障新能源交通工具使用,是能源消耗清潔化的重要方向。
在技術(shù)升級(jí)方面,技術(shù)進(jìn)步使新能源交通工具的生產(chǎn)成本于應(yīng)用成本逐步降低,為公路客運(yùn)滲透率的提高提供動(dòng)力。但是目前在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、混合動(dòng)力發(fā)展水平、汽車輕量化、動(dòng)力電池能量密度、循環(huán)壽命等方面存在不足,未來(lái)需要從動(dòng)力電池、燃料電池、加氫與充電系統(tǒng)等方面進(jìn)行創(chuàng)新,持續(xù)推動(dòng)新能源汽車應(yīng)用成本的降低(圖18)。

在基礎(chǔ)設(shè)施方面,目前充電樁、加氫站、加氣站等基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)取得了一定成效,未來(lái)更會(huì)進(jìn)一步快速增長(zhǎng)(圖19,圖20,圖21),未來(lái)基礎(chǔ)設(shè)施將會(huì)持續(xù)完善,進(jìn)而助力新能源交通工具的使用,實(shí)現(xiàn)公路客運(yùn)的節(jié)能降碳。與此同時(shí),《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》要求推動(dòng)充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、提高氫燃料制儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性、推進(jìn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),從政策端為公路客運(yùn)新能源交通工具的應(yīng)用提供保障。

●??2. 公路貨運(yùn):短期內(nèi)以天然氣為過(guò)渡燃料,長(zhǎng)期將以氫燃料為替代燃料
在公路貨運(yùn)的碳排放構(gòu)成中,中型卡車與重型卡車的碳排放之和占比達(dá)62%[2],是公路貨運(yùn)節(jié)能降碳的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。
中型卡車與重型卡車在運(yùn)輸活動(dòng)中對(duì)運(yùn)營(yíng)效率的要求較高,更加重視能源的持久性、穩(wěn)定性與燃料加注便捷性。在眾多替代燃料中,天然氣具有碳排放較少、基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)完善的優(yōu)點(diǎn),而且技術(shù)相對(duì)成熟,滿足貨運(yùn)需求,是較為合適的過(guò)渡燃料;生物燃料則在一定程度上受限于產(chǎn)能,還未得到大規(guī)模應(yīng)用,未來(lái)的供給也將會(huì)受到一定限制。以目前的技術(shù)來(lái)看,以天然氣為能源的貨車是近期內(nèi)最易實(shí)現(xiàn)、最具經(jīng)濟(jì)性的新能源公路貨運(yùn)交通工具(表1)。燃料電池汽車(如氫燃料電池汽車)具有零碳排放的優(yōu)點(diǎn),續(xù)航里程與燃料加注時(shí)間與柴油相似,唯一的缺點(diǎn)是制造成本高,短期內(nèi)難以大量應(yīng)用。因此,短期內(nèi)需要以天然氣貨車為過(guò)渡,長(zhǎng)期來(lái)看,氫能源貨車成本下降后將成為公路貨運(yùn)低碳化的重要手段。

鐵路交通一直是建設(shè)重點(diǎn),未來(lái)鐵路交通將持續(xù)延長(zhǎng)電氣化里程,提高整體電化率。
截至2020年底,我國(guó)鐵路電氣化里程達(dá)10.6萬(wàn)公里、鐵路電化率達(dá)73%(圖22)。按照近十年電氣化里程的增速,預(yù)計(jì)到2025年鐵路電氣化里程將達(dá)到16.9萬(wàn)公里左右、鐵路電化率將達(dá)88%左右,鐵路電化率會(huì)持續(xù)提高。此外,高鐵的營(yíng)業(yè)里程也將持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2035年高鐵營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到7萬(wàn)公里,占比提升至35%(圖23)。高速鐵路提高鐵路運(yùn)輸效率的同時(shí),會(huì)進(jìn)一步分流公路與航空的需求,持續(xù)優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)。在政策端,2020年出臺(tái)的《新時(shí)代交通強(qiáng)國(guó)鐵路先行規(guī)劃綱要》要求建成現(xiàn)代化鐵路網(wǎng),不斷提高綠色鐵路承運(yùn)比重,會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)鐵路的電氣化、提高高鐵占比,促進(jìn)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)深度調(diào)整,降低社會(huì)物流成本。

●??4. 水路:逐步推動(dòng)天然氣、氫能、氨能等新能源對(duì)燃油的替代使用
水路交通運(yùn)輸具有運(yùn)輸周期長(zhǎng)的特點(diǎn),要求運(yùn)輸工具使用更高密度的燃料來(lái)提高運(yùn)輸效率、增加經(jīng)濟(jì)效益。在現(xiàn)有的新能源體系下,天然氣、氫能、氨能是符合水路交通要求的低碳能源,以三種能源為動(dòng)力的船舶各有特點(diǎn)(圖24)。受限于碳減排效果較差,天然氣動(dòng)力船舶會(huì)被視為過(guò)渡階段的應(yīng)用,未來(lái)隨著氫動(dòng)力與氨動(dòng)力船舶技術(shù)成熟、成本降低,兩者的應(yīng)用將持續(xù)擴(kuò)大。政策將不斷推進(jìn)水路運(yùn)輸新能源滲透率的提高。《內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展綱要》、《綜合運(yùn)輸服務(wù)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》要求推動(dòng)新能源和清潔能源船舶在運(yùn)輸服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用,加快充換電、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

●??5. 航空:逐步探索適用于航空領(lǐng)域的清潔動(dòng)力系統(tǒng)
航空運(yùn)輸距離長(zhǎng)、速度快,對(duì)新能源的應(yīng)用提出了較大的挑戰(zhàn),目前航空交通主要有純電動(dòng)電池、氫燃料電池、氫噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、可持續(xù)燃料等四種替代燃料,各類新能源動(dòng)力飛機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)(表2)。短期內(nèi)可以使用可持續(xù)燃料進(jìn)行過(guò)渡,遠(yuǎn)期需要加強(qiáng)氫動(dòng)力飛機(jī)的研發(fā),并對(duì)低碳動(dòng)力與電力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。2018年民航局出臺(tái)了《新時(shí)代民航強(qiáng)國(guó)建設(shè)行動(dòng)綱要》,要求“構(gòu)建符合市場(chǎng)規(guī)則的航油供應(yīng)體系,提高航油服務(wù)效率和質(zhì)量,積極推進(jìn)航空清潔替代燃料開發(fā)應(yīng)用;實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)污染物‘零排放’、‘碳中和’”,推動(dòng)新能源在航空領(lǐng)域滲透率的提升。

加強(qiáng)政策引導(dǎo),推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)降碳
交通運(yùn)輸行業(yè)的節(jié)能降碳、綠色發(fā)展離不開政策的支持,未來(lái)需要利用行政手段、財(cái)政手段、碳交易與綠色金融來(lái)推進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)低碳發(fā)展。
在行政手段方面,提高燃油交通工具能耗標(biāo)準(zhǔn)。持續(xù)逐步提高傳統(tǒng)燃油車、內(nèi)燃機(jī)火車、燃油船舶、燃油飛機(jī)的能耗標(biāo)準(zhǔn),在新能源滲透率較低時(shí)期盡量減少傳統(tǒng)燃料對(duì)環(huán)境的破壞。目前乘用車的燃料消耗限值已降低至4L/100km(圖25)。
在財(cái)政手段方面,第一,需要完善新能源交通工具研發(fā)與應(yīng)用補(bǔ)貼制度。利用財(cái)政補(bǔ)貼、研發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)、科研項(xiàng)目支持等方式來(lái)為新能源交通工具的研發(fā)提供財(cái)政補(bǔ)助,同時(shí)對(duì)新能源交通工具的購(gòu)買應(yīng)用實(shí)行補(bǔ)貼退坡機(jī)制激發(fā)市場(chǎng)活力。第二,善用環(huán)境稅懲罰機(jī)制。現(xiàn)行環(huán)境稅中包含了氮氧化物、氟化物,對(duì)溫室氣體排放進(jìn)行了小幅度限制,未來(lái)需要在合適的時(shí)機(jī)對(duì)現(xiàn)行環(huán)境稅進(jìn)行拓展,更直接地針對(duì)溫室氣體排放征稅,利用懲罰機(jī)制提高碳排放成本。
在碳交易與綠色金融方面,第一,盡快將航空納入碳交易范圍。航空碳排放增長(zhǎng)速度高于其他交通子行業(yè),未來(lái)需要對(duì)航空企業(yè)設(shè)置合理的碳排放配額,利用市場(chǎng)化機(jī)制促進(jìn)航空綠色低碳發(fā)展。第二,提高綠色金融對(duì)綠色交通發(fā)展的支持。交通已經(jīng)是綠色信貸與綠色債券的主要投資方向,但是仍需要較大的資金支持(約37.4萬(wàn)億元),未來(lái)需要進(jìn)一步提高綠色金融的支持。

參考文獻(xiàn):
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