在全球气候变化形势严峻的背景下，实现碳达峰、碳中和目标已成为减缓气候变化的共识。交通运输领域是碳排放的重要领域之一，推动其绿色低碳发展，是我国实现“双碳”目标的重要支撑。鉴于此，在分析美国、日本、欧盟等发达国家和地区交通运输碳排放特点与规律的基础上，梳理其交通运输低碳发展工作推进举措与经验，为我国交通运输业低碳发展提出以下建议：强化低碳技术创新政策引导，构建集约型交通发展模式，发挥运输结构调整的减排作用，以交通数字化转型促进可持续交通发展。
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1、引言
应对气候变化是全球各国面临的共同挑战。交通运输领域在发展过程中需消耗大量的能源，并造成大规模的二氧化碳排放（简称“碳排放”），据世界银行统计，2019年交通运输领域的石油消耗量约占全球所有产业的70%。作为全球各国最基础的产业之一，交通运输业产生的碳排放量约占全球碳排放量的24%左右（数据来源于世界银行），其同时也是近年来碳排放增长最快的行业。图1所示为部分国家和地区交通运输领域碳排放占各自总碳排放的比例，可以看出，我国交通运输碳排放占比从2005年的7.2%增加到2019年的10%左右，且目前仍处在增长阶段。为实现“双碳”目标，我国交通运输业需探索绿色低碳转型道路。全球已有50多个国家和地区实现了碳达峰，美国、日本、欧盟等国家和地区已在低碳交通方面取得了显著成就，分析其交通运输领域碳排放特点、规律，梳理其推进“碳达峰”“碳中和”工作的举措与经验，可为我国交通运输业的低碳发展提供借鉴和启示。
来源：世界银行
图1 部分国家和地区交通运输领域碳排放占各自总碳排放的比例
2、发达国家和地区交通运输碳达峰特点
在2020年全球碳排放前15位的国家中，美国、俄罗斯、日本、巴西及德国等已经实现了碳达峰。尽管不同国家能源、经济、产业结构等各具特点，其采取的低碳发展政策不同，碳达峰的年份、峰值水平及达峰原因也各不相同，但工业、建筑及交通运输作为三大终端用能行业，其碳达峰具备一定的规律。由美国、欧盟的相关数据（见表1）可看出，工业领域碳达峰最早，交通运输领域碳达峰相对滞后，整个国家碳达峰时间介于交通运输领域与建筑领域之间。
表1 美国和欧盟的工业、建筑、交通运输领域碳达峰年份
来源：世界银行
01、美国交通运输碳排放特点
美国交通运输领域碳排放在2007年达峰（见图2），其中客运碳排放占比最大；2016年，交通运输超越电力，首次成为碳排放最主要来源。美国交通运输能源以化石燃料为主，在2019年，能源消耗的98%来自石油，轻型车辆用汽油占56.5%，货车用柴油占24.3%。美国交通运输的能耗结构显示，客运是最大的碳排放源。由于驾驶补贴和公共交通体系的不完善、步行和自行车出行不便以及必须依赖使用汽车的城市发展模式等因素，导致美国居民更倾向于采用私家车出行，1990-2019年，其私家车行驶里程增加了47.5%。
图2 美国交通运输领域能耗量和碳排放量（1990-2020年）
美国交通运输领域单位能耗较高，但近些年呈现下降趋势。图3所示为2000-2018年，美国不同客运方式单位能耗变化情况。美国私家车以大排量车型为主，但随着电动车、插电式混合动力车和油电混合动力车销量的增长，其单耗呈现下降趋势。航空业通过减重、停飞油耗过高的飞机、规定旅客为第二件行李缴费等措施降低油耗，实现单耗逐年下降。公交车单耗呈现5年的周期性波动，考虑到公交车换车的周期为5年，美国公交车单耗周期性波动与换车周期基本吻合，平均单耗略有下降。美国拥有便捷的高速公路网和民航网，其居民出行更多地依靠私家车和民航飞机，同时美国铁路设施逐渐老化，导致美国铁路运输单位能耗逐年上升。
图3 美国不同客运方式单位能耗变化情况（2000-2018年）
02、日本交通运输碳排放特点
日本交通运输领域的碳排放已在2001年达峰，多种运输方式的单位能耗持续下降。图4所示为2000-2019年，日本不同客运方式单位能耗变化情况。日本通过出台节能环保车辆购置的税收优惠政策，推动汽车制造商增加新能源车辆的生产、鼓励用户在购车时选择低排放车辆。同时，出台相应的税收减免政策，制定严格的排放标准，广泛应用智能交通系统（ITS）提高燃油效率，私家车单位能耗总体上呈下降趋势；公交企业为提高服务水平，升级车辆配置和舒适度造成能耗增加，公交单耗上升；民航运输单位能耗呈现与换机周期相似的波动趋势。
图4 日本不同客运方式单位能耗变化情况（2000-2019年）
在货物运输方面，随着运输工具技术的进步，日本民航、铁路、水路运输单位能耗逐年下降，而公路运输随着工业结构的变化，单位能耗相较于2000年并没有显著变化（见图5）。
图5 日本不同货运方式单位能耗变化情况（2000-2019年）
03、欧盟交通运输碳排放特点
交通运输是欧盟重要的碳排放源。1990-2007年，欧盟交通运输领域碳排放量持续增长，并在2007年达峰，峰值近1亿吨；2008-2012年受经济危机影响，欧盟交通运输领域碳排放量呈现下降趋势，2013—2019年稍有反弹（总量并未超过峰值）。1990—2019年，欧盟碳排放占比逐年提升，从1990年的18.5%增长到2019年28.9%（见图6）。
图6 欧盟交通运输领域碳排量及其占比情况（1990-2019年）
欧盟客运单位能耗持续下降。由于新能源汽车的推广，电动汽车注册份额从2019年的3.5%增至2020年的11%以上，使汽车碳排放量较大幅度下降，两年平均碳排放量为107.8gCO2/km，与2000年（122.3gCO2/km）相比减少了12%。
欧盟货运单位能耗降幅有限。一方面，货车电气化进展有限，市场份额从2019年的1.4%增至2020年的2.3%左右。2020年，在欧盟登记的140万辆新货车的平均碳排放量为157.7gCO2/km，与2019年相比仅降低了1.5%。另一方面，欧盟货物运输结构变化到一定阶段后基本保持稳定。图7所示为欧盟不同货运方式的占比，可以看出，2009-2018年，欧盟公路和内陆水道货运占比有所下降，铁路货运占比则略微上升。到2018年，欧盟内陆货运中公路运输占比达76.5%；其次为铁路运输，占比为18%；内陆水运承担部分为5.5%。
图7 欧盟不同的货运方式占比（2009-2018年）
3、发达国家和地区交通运输低碳发展的政策路径
01、美国
美国交通运输长期发展战略的核心是扩大新技术的应用。
一是通过提高汽车燃料排放标准，倒逼汽车生产企业加快应用低碳技术。针对轻型车，在排放标准方面，2011年，美国环境保护署和国家公路交通安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA）共同制定了轻型车辆温室气体排放和燃油经济性标准并于2020年4月进行了修改，制定了《安全和可负担的燃油效率车辆规则》，规定2021-2026年，二氧化碳排放强度标准每年提高1.5%。2021年底，美国环境保护局提出将燃料排放标准收紧至每加仑汽油平均行驶约40英里（64.37km），该标准于2023年生效，并持续到2026年，这是美国有史以来提出的最严格的燃油经济性标准。（新燃油经济性标准）
二是制定电动车发展政策，加快推广零排放车辆。美国出台《迈向2050年净零排放长期战略》（Net Zero By 2050）等计划，并制定相关政策，推进交通运输领域的新能源和清洁能源替代的目标：到2030年售出的所有新轻型汽车中，超过50%为零排放汽车；在2050年实现新能源（清洁能源）的全面替代。2021年，美国公布的2.25万亿美元基建计划中，提出建设全国电动汽车充电网络，到2030年再建设至少50万座充电站；并计划对电动汽车行业投资1740亿美元，将20%的中小学校车由燃油车改为电动车。
三是推进航空净零碳排，引领未来低碳航空发展。美国正在设定2050年航空净零排放目标。2021年，包含美国十大客运和货运航空公司的美国航空协会承诺与美国政府合作，促进航空技术、可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel, SAF）、运营和基础设施的发展。另外，美国政府已经承诺到2030年将航空碳排放量降低20%，且目前正在设立到2050年实现航空业净零碳排的目标。
02、日本
2020年底，日本政府公布了脱碳路线图草案，提出2050年实现净零排放的总目标。交通运输领域推动汽车产业电动化，乘用车自2035年起、卡车等商用车自2040年起禁止销售燃油车。日本在交通运输领域实施了“领跑者”计划、采取智能交通技术、调整运输结构等措施，并辅以财税激励政策，取得了较好的减排效果。
一是推行“领跑者”计划。自1999年，日本发布了“领跑者（Top-Runner）”计划，树立标杆企业（产品），并在考虑科技进步的基础上，制定动态的燃油经济性和排放标准，并对每辆车实行标签制（基于目前最高能效值和能效水平提升潜力），促进节能低碳技术的研究和推广，切实降低交通运输能耗和碳排放。
二是推广智能化交通产品应用，提高通行效率。车辆低速行驶的碳排放高于中高速行驶中碳排放。车辆在低速（20km/h）行驶时造成的碳排放比中速（40km/h）行驶时高30％，比高速（60km/h）行驶时高60％以上。考虑到日本城市规划基本定型，通过交通基础设施建设提升交通运输效率的潜力较小，日本交通管理部门于1970年着手智能化交通产品的应用，推动智能监控设备的应用，基于交通量调整红绿灯变化时间，并通过信息指示牌向司机提供实时道路信息，减少交通拥堵，提高城市交通通行效率；另外，还推广道路交通信息通信系统（Vehicle Information and Communication System, VICS）、电子不停车收费（ETC）等智能化产品的应用，提高城际道路车辆通行效率，减少车辆能耗和碳排放。
三是推动货物运输结构调整优化，发展多式联运。公路运输是日本最主要的运输方式，占比超过50%。公路运输碳排放强度是铁路的5倍，水路运输的3倍，导致公路碳排放量占日本货物运输碳排放总量的90%以上。为应对全球气候变暖问题，根据日本2016年颁布的《土地、基础设施、运输和旅游白皮书》（White Paper on Land，Infrastructure，Transport and Tourism in Japan），日本提出了交通运输领域优化货物运输结构的措施，在保证货物运输安全、可持续的基础上，推动铁路和水路运输承担更多运输需求，提升综合运输效率，降低社会物流成本，促进节能减排降碳[18]。
四是完善公共交通出行系统，提高绿色出行便捷性。公交车碳排放强度仅为私家车的1/3，轨道交通近乎零排放，推广绿色出行能显著降低城市出行碳排放。东京是全球轨道交通最完善的城市，东京交通管理部门通过提高便利性（99%的站台能在3分钟内完成换乘），提供多样化的票务，满足居民的个性化出行需求，鼓励城市居民采用绿色出行方式。
03、欧盟
欧盟注重利用市场机制，即通过碳排放交易推动交通运输碳减排。
一是制定严格的排放标准，降低汽车碳排放。欧盟各国制定了严格的汽车及货车排放标准，规定到2035年停止销售新的汽油、柴油和混合动力车型。欧盟把推动新能源汽车发展作为减排的主要抓手之一。2021年欧盟公布的提案“Fit for 55”提出了减排目标：到2030年，欧盟注册的新款轿车排放量要求比2021年降低55%，注册的新款货车排放量应降低50%，自2035年起禁止销售包括混合动力车（Hybrid Vehicle, HV）在内的汽油和柴油新车。同时规定各国政府加强车辆充电基础设施建设。欧洲议会于2023年2月通过《2035年欧洲新售燃油轿车和小货车零排放协议》，从立法层面确定了“2035年起禁止生产新的燃油车”。
二是布局氢能源应用基础设施，推动低碳货运发展。为推动货运新能源转型，欧盟于2020年发布了《气候中性的欧洲氢能战略》，提出在欧洲主要货运通道内建设加氢站，在港口、货运枢纽、机场等附近布局氢能源生产基地，加快氢能源普及速度。
三是将海运业和航空业纳入碳排放交易体系，推进可持续海运燃料和航空燃料的应用。欧洲议会、欧盟委员会和欧洲理事会三方于2022年11月就海运业纳入欧盟排放交易体系（European Union Emission Trading Scheme, EUETS）达成共识，通过创新基金和气候投资基金资助海上减排项目，促进海运可持续低排放燃料与零排放技术应用，预计到2030年可持续海运燃料占比将达6%，到2050年达75%。欧盟航运贡献了全球交通运输领域超过10%的碳排放，航空运输因运输距离远、运载量大等特殊性，电气化进程缓慢。可持续航空燃料（先进的生物燃料和电动燃料）具有显著减少飞机碳排放量的潜力，因此欧盟各国加快推进航空领域低碳转型的立法进程，预计到2030年，可持续航空燃料占比将达5%，到2050年达63%。
四是构建覆盖欧洲的多式联运网络，发展多式联运。欧盟委员会提出从2021年开始，改善并管理铁路和内河航道的运力，通过运输结构调整，到2050年，将75%的公路运输转移为通过铁路和水路运输，并持续推动铁路电气化进程。另外，欧盟计划组建一个跨欧洲多式联运平台，到2030年建成一站式电子票务系统，简化跨境票务服务，全面推进欧洲多式联运一体化发展。
五是发展智慧交通，提高运输效率。欧盟于2020年发布《可持续与智能交通战略》，计划到2025年实现5G网络在公路运输网、铁路运输网、水路运输网、民航运输网的覆盖，为推动自动驾驶等智能化交通系统应用提供技术保障；还利用“连接欧洲基金（Connecting Europe Facility, CEF）”等融资工具，加快车辆导航系统、智能停车系统在城市内的建设，加快共享汽车、辅助驾驶系统的推广，打造智慧交通运输管理系统与出行即服务（MaaS）解决方案。
04、小结
本文通过对美国、日本、欧盟交通运输碳排放特征、碳排放控制措施的分析，得出以下结论。
一是交通运输已经成为美国、日本、欧盟最大的碳排放领域。美国、欧盟交通运输领域碳达峰时间晚于总达峰时间，交通运输的深度脱碳行动深刻影响这些国家和地区实现净零排放的进程。
二是抑制汽车碳排放，加速转向零排放车辆已成为美国、日本、欧盟等实现交通运输碳中和的优先措施，其均设定了明确的新车零排放时间表。
三是货物运输减碳仍有较大潜力。美国、日本、欧盟均颁布了支持多式联运发展的一系列政策举措：发展现代物流、提高运输组织化程度和运输效率、提升铁路和水路货运占比、促进货车减排技术的发展，着力降低货运能耗强度。
4、对我国交通运输低碳发展的启示
尽管当前我国和典型发达国家或地区交通运输所处的发展阶段及主要特征不同，但也有部分相似的发展路径，这些国家或地区交通运输低碳发展历程、一般规律以及经验教训对我国具有重要的借鉴意义。通过分析美国、日本、欧盟的交通运输低碳发展创新政策与行动举措，可在出台低碳技术引导政策、调整运输结构、构建集约化交通模式、注重数字化交通转型等方面为我国交通运输低碳发展提供启示。
一是注重低碳技术创新政策引导。美国、日本、欧盟在新能源、清洁能源、研发生物质柴油、纤维素乙醇等交通运输替代燃料、载运工具新技术等方面制定了明确的技术发展路线图，将电动汽车等作为交通运输能源科技研发的重点之一。美国在下一代飞机制造中处于领先地位，主导国际交通领域标准制定，通过科技创新加快交通运输能源系统高效清洁化。我国交通运输领域要实现绿色低碳高质量发展，科技创新是关键，需积极推进电力、氢能、天然气、先进生物液体燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域的应用，发挥科技政策的引领作用。
二是注重构建集约型交通发展模式。相同经济发展水平的国家，由于交通发展模式不同，交通运输碳排放量大相径庭。日本、欧盟等国家或地区形成集约化交通发展模式，而美国则形成蔓延式交通发展模式，不同模式下各国人均交通运输碳排放差距巨大，美国人均交通运输碳排放是欧盟、日本的3倍以上。另外，交通运输布局应与产业、城镇、人口、土地相适应，形成以快捷的大运量交通方式为主导的集约型交通供给模式，有利于交通运输节能减碳。因此，有必要充分吸收借鉴国外集约化交通发展模式的经验，大力加强城市间高速铁路、城际铁路，城市内轻轨、磁浮、市郊铁路等交通基础设施的规划建设，以节能型大运量、快速的交通方式引导城市、城市群集约布局，形成集约低碳的交通供给模式。
三是注重优化运输结构。从美国、日本、欧盟的经验来看，道路运输、民航等由于机动性强、便捷舒适得到快速发展，碳排放占比较快上升。我国经济的持续快速发展，使得对大宗货物运输的需求显著增长，现阶段大宗货物运输主要以公路为主，未来须加快大宗货物和中长距离货物运输“公转铁”“公转水”，积极运用政策、宣传、运输组织等手段，把客货运输需求由小汽车、卡车运输等碳排放强度高的运输方式向铁路、水运、公共交通等碳排放强度低的运输方式转移，推进交通运输结构优化调整和清洁低碳转型。
四是注重以交通数字化转型促进交通绿色低碳发展。美国、日本、欧盟注重推动交通系统的数字化转型，以提高效率、安全性和可持续性。欧盟正在建设一个全面运营的跨欧洲多式联运网络，为铁路、航空、公路、海运联运提供便利；同时加快部署车辆导航系统、智能停车系统、共享汽车、无人机系统、辅助驾驶系统等智能交通系统，提高出行便捷性，推动建设可持续、智能和富有韧性的交通运输系统；日本大力推进MaaS、ETC2.0、先进型安全车辆（ASV）、小汽车出行诱导与自动驾驶等技术开发与应用，培育开放聚合的可持续交通产业生态圈。随着5G、大数据、物联网、人工智能等技术的发展，数字交通建设在交通出行服务等方面发挥了重要作用。我国交通运输领域需持续强化数字建设，以先进信息技术赋能交通运输，促进交通运输高质量发展。
5、结论
综上，本文通过分析美国、日本、欧盟等国家和地区交通运输领域碳排放特点与规律，梳理其推进交通运输低碳发展的举措与经验，得出以下结论：
交通运输是重要的碳排放源，在部分国家和地区其达峰时间晚于全国总达峰时间；新能源车辆的推广是未来交通运输领域最主要的减排措施；货物运输减碳仍有较大潜力。我国交通绿色低碳发展不仅要吸取国际经验，还需结合国内各区域实际情况，因地制宜制定低碳发展政策。下一步可结合我国不同省份或地区的交通基础、低碳发展等情况，开展更具针对性的研究。
原文题目：
Experience of Transportation Low-Carbon Development in Some Developed Countries and Regions and Its Inspiration for China
原文作者：
Shuxue Chen, Xuecheng Wang, Zhenhua Feng
论文DOI:
10.16503/j.cnki.2095-9931.2023.02.011
来自： 清洁交通伙伴关系
