交通运输排放是空气污染物和温室气体的重要来源，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告指出，2010—2019年交通部门的排放量以平均每年2%的速度增长，2019年直接温室气体排放量达到8.7 Gt CO2，占全球能源相关二氧化碳排放量的23%。随着社会经济的快速发展和私人汽车的进一步普及，我国交通运输领域碳排放增长显著，国际能源署（IEA）统计数据显示，1990—2021年，我国交通领域碳排放量从9 400万t增至9.6亿t左右，增长9倍，其中公路运输是交通领域碳排放的重点，碳排放量占交通领域碳排放总量的80%以上，重型货车和乘用车排放量占比排名前二。在“双碳”目标背景下，交通运输领域面临更加严峻的减排压力，推动交通领域深度减排对全社会实现碳达峰、碳中和意义重大。

新能源汽车是全球汽车产业转型升级、节能减排的主要发展方向，在相关政策的大力扶持下，我国节能和新能源汽车发展态势良好，市场规模快速扩大。2022年，我国新能源车年销量688.7万辆，较2020年（136.7万辆）增长4倍，较2016年（33.5万辆）增加17倍；纯电动乘用车平均续驶里程达到424 km，平均百公里电耗达到12.35度，分别较2016年提升106.8%、下降21.5%。

评估电动汽车发展带来的气候效益、空气质量改善效益和健康效益一直是学界的研究热点。电动汽车对环境的影响往往集中在上游电力生产和电池制造环节，使得空气污染物和温室气体的排放从交通部门转移到了电力部门，削减电动汽车的综合环境效益。因此，比较燃油汽车和电动汽车的关键是全生命周期分析，充分考虑燃料上下游、车辆生产、运输、使用、维修和报废回收各个阶段对整个环境的影响。

气候效益方面，多项研究表明，与传统内燃机汽车相比，电动汽车能有效减少全生命周期CO2排放，减排量约18%~42%。国际清洁交通委员会（ICCT）的一份报告分析了占全球70%新车销量的美国、中国、欧盟、印度四大地区的乘用车情况，提出电动汽车从“摇篮”到“坟墓”的排放量都少于内燃机汽车（见图1）。随着电力生产清洁化的推进，电动汽车的全生命周期温室气体减排效益将持续放大。针对我国不同地区/省级层面的研究强调了电动汽车排放水平与电网电力清洁程度的相关性，例如，内蒙古、吉林、河北、山西等省份的电网严重依赖化石燃料（主要是煤炭），其纯电动汽车的碳足迹比燃油汽车高10%以上；而在云南、四川、湖北、贵州和青海等水电在电力结构中占比较大的省份，电动汽车的CO2排放量较燃油汽车减少了约30%。

空气质量和健康效益方面，一篇发表在《自然》子刊《自然•可持续发展》上的文章首次系统揭示了电动汽车的发展对中国及重点区域城市群空气质量的影响，特别是定量评估了不同电动化情景对主要空气污染物浓度的削减，发现未来十年中国交通电动化对空气质量改善的货币化效益将显著高于其对温室气体减排的货币化效益。例如，在27%乘用车电动化率的情景下，预计2030年三大重点城市群中PM2.5年均人口加权浓度削减可达0.5 μg/m3，削减比例达2%~3%；NO2年均浓度削减比例更高，可达15%~20%；大部分地区夏季O3浓度也将削减，北京和广州的削减量可达3 ppb。得益于PM2.5和O3污染的显著改善，2030年基准电动化情景可以避免17 456例因空气污染而产生的过早死亡，实现25亿~38亿美元的健康收益，是其温室气体减排货币化效益的5~10倍。中国汽车工程学会发布的《汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价报告2019》也显示，纯电动车辆对于导致二次颗粒物形成的重要前体物VOCs和NOx具有显著减排效果，其中VOCs减排效果十分明显（~75%），但该研究认为纯电动汽车不具有一次PM2.5（即直接排放的细颗粒物）和SO2的全生命周期减排优势，主要是因为燃料上游燃煤发电以及电池材料制造过程的排放。

整车制造环节，纯电动汽车的碳排放显著高于传统燃油汽车，主要是因为电池制造过程碳排放较高。汽车制造商Volvo比较了旗下一款全电动汽车和一款内燃机汽车的全生命周期碳足迹，发现生产制造过程中，内燃机汽车的排放量比电动车低约40%，差距主要集中在锂电池制造阶段（见图2）。《汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价报告2019》也指出了这一点，从材料周期排放来看，与动力电池生产相关的温室气体排放约占材料周期排放总量的47%，VOCs、NOx、PM2.5和SO2四类大气污染物分别占8%、54%、48%、58%左右。

中汽中心发布的《中国汽车低碳行动计划研究报告（2021）》中首次系统梳理了我国在售508款乘用车的生命周期碳排放量，数据显示，2020年我国乘用车全产业链碳排放总量约为6.7亿t CO2e，其中74%的碳排放来自汽车的使用环节；不同燃料类型乘用车平均单位行驶里程的碳排放呈现较大差异，柴油车＞汽油车＞插电式混合动力车＞常规混合动力车＞纯电动车，平均碳排放量分别为331.3、241.9、211.1、196.6、146.5 gCO2e/km，表明电动汽车在使用环节的减排效益显著优于内燃机车，且行驶里程越长，优势越突出。

报废后汽车拆解、各零部件回收的碳排放约占全生命周期总碳排放的4.5%，但将回收材料重新用于生产，可有效降低生产过程的碳排放。有研究显示，与不回收情况相比，完全回收情况下电动汽车生产阶段碳排放下降高达34%。动力电池的回收利用是此环节的重点，主要分为梯次利用和拆解回收再生利用两个过程：当电池容量降低到设计容量的75%左右时，往往就无法继续用于新能源汽车上，但电池本身没有报废，可以将退役电池进行回收、筛选、再利用于其他领域，如通信基站备用电源、电力系统储能、低速电动车以及其他小型储能领域等，从而拓展动力电池的应用范围和周期；当电池容量损耗严重无法继续使用时，通过拆解、破碎、冶炼，回收镍、钴、锂等有价值的金属元素，可以实现资源的有效循环。

大力推广新能源汽车是道路交通领域节能减排的重要措施之一，但车辆电动化本身（或乘用车“禁燃”）只是实现道路交通领域中长期深度减排目标的一个方面。

首先，电力生产环节与能耗强度是纯电动汽车减排的关键，未来能源结构的清洁程度与道路交通行业的排放紧密相关，实现“双碳”目标，能源结构调整是根本。

其次，随着未来电力清洁化程度提升，车辆材料周期的排放占比将持续上升。因此，促进相关重点工业领域，如金属冶炼、化工、涂装、橡胶、电池制造等环节的节能减排，将对提升车辆的生命周期减排效果具有重要意义。

另外，重型货车二氧化碳排放目前占中国道路交通二氧化碳排放的一半左右，但目前仍缺乏针对重型货车可商业化量产的电动化技术，针对这部分车辆，单一依赖电动化无法实现深度减排，运输结构调整优化与车辆电动化结合，多措并举才是实现减排目标的关键。

主要参考文献

[1] HSIEH I Y L, CHOSSIERE G P, GENCER E, et al. An Integrated Assessment of Emissions, Air Quality, and Public Health Impacts of China? Transition to Electric Vehicles. Environmental Science & Technology, 2022, 56 (11): 6836-6846.

[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.

[3] VOLVO. Carbon Footprint Report: Volvo C40 Recharge. https://www.volvocars.com/images/v/-/media/applications/pdpspecificationpage/c40-electric/specifications/volvo-carbon-footprint-report.pdf.

[4] LIANG X Y, ZHANG S J, WU Y, et al. Air Quality and Health Benefits from Fleet Electrification in China. Nature Sustainability, 2019, 2 (10): 962.

[5] CHEN X Y, ZHANG H C, XU Z W, et al. Impacts of Fleet Types and Charging Modes for Electric Vehicles on Emissions under Different Penetrations of Wind Power. Nature Energy, 2018, 3 (5): 413-421.

[6] REQUIA W J, MOHAMED M, HIGGINS C D, et al. How Clean Are Electric Vehicles? Evidence-Based Review of the Effects of Electric Mobility on Air Pollutants, Greenhouse Gas Emissions and Human Health. Atmospheric Environment, 2018, 185: 64-77.

[7] 中国汽车工程学会. 汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价报告2019. http://www.sae-china.org/news/society/202005/3694.html.

[8] 中汽中心. 中国汽车低碳行动计划研究报告（2021）. http://www.catarc.info/news/11514.cshtml.