通过生命周期管理缓解中国乘用车制造商的碳排放承诺约束

《Sustainable Production and Consumption》：Reducing carbon emission commitment constraints of Chinese passenger vehicle manufacturers through life cycle management

　　

与限制升温1.5°C一致的全球碳预算（carbon budget）正在迅速缩减，中国的汽车行业正成为“承诺”排放（committed emissions）的关键来源。尽管新能源车辆（NEVs）渗透率上升，但研究人员的分析揭示，现有车辆车队的承诺排放已经预先消耗了剩余碳空间的相当大一部分。因此，研究人员开发了一种车辆级摇篮到坟墓（C2G）碳足迹核算方法，利用威布尔分布（Weibull distributions）拟合燃料类型特定的车辆寿命，构建了一个承诺碳核算模型，采用梯度提升回归树（GBRT）模型预测2024–2030年40家中国汽车制造商的销量，并进行了多情景分析，改变车辆寿命、电气化率和碳足迹强度。模型估计表明，仅2023年生产的车辆在其全生命周期内将产生约925百万吨二氧化碳当量（Mt CO₂^e），到2026年将超过该行业剩余碳预算（carbon budget）800–1620 Mt CO₂^e（50%概率）。虽然电气化可以将每公里碳强度降低50%以上，但频繁车辆更替、电池生产和材料加工带来的上游排放脉冲在很大程度上抵消了这些收益，将2024–2030年期间的承诺排放减少限制在仅9600–9970 Mt CO₂^e——这表明“低碳技术”并不一定意味着“低承诺排放”。相比之下，将加速淘汰内燃机车辆（ICEVs）与系统性生命周期碳足迹减少相结合，可实现约30,000 Mt CO₂^e的减排潜力，是仅靠电气化的三倍多。这些发现表明，仅使用阶段核算大大低估了交通部门的真实碳负担，强调了需要差异化报废补贴以加速早期ICEV淘汰，以及一个与碳预算限制挂钩的渐进式ICEV生产上限。

全球碳预算（carbon budget，与限制升温1.5°C一致的允许排放总量）正在迅速缩减，中国的汽车行业正成为“承诺”排放（committed emissions，现有车辆在剩余寿命内必然产生的排放）的关键来源。尽管新能源车辆（NEVs）渗透率上升，但现有车辆车队的承诺排放已经预先消耗了剩余碳空间的相当大一部分。当前政策主要关注使用阶段排放，忽略了全生命周期的影响，且缺乏动态碳预算约束，导致对交通部门真实碳负担的低估。因此，研究人员开展此项研究，旨在建立全生命周期碳核算框架，评估中国乘用车部门的承诺排放，并为制定符合碳预算约束的产业政策提供科学依据。

研究人员开发了车辆级摇篮到坟墓（C2G）碳足迹核算方法，利用威布尔分布（Weibull distributions）拟合燃料类型特定的车辆寿命，构建了承诺碳核算模型，并采用梯度提升回归树（GBRT）模型预测2024–2030年40家中国汽车制造商的销量。通过多情景分析（改变车辆寿命、电气化率和碳足迹强度），量化了不同路径下的承诺排放轨迹。结论表明，仅2023年生产的车辆在其全生命周期内将产生约925百万吨二氧化碳当量（Mt CO₂^e），到2026年将超过该行业剩余碳预算800–1620 Mt CO₂^e（50%概率）。虽然电气化可以将每公里碳强度降低50%以上，但频繁车辆更替、电池生产和材料加工带来的上游排放脉冲在很大程度上抵消了这些收益，将2024–2030年期间的承诺排放减少限制在仅9600–9970 Mt CO₂^e，表明“低碳技术”并不一定意味着“低承诺排放”。相比之下，将加速淘汰内燃机车辆（ICEVs）与系统性生命周期碳足迹减少相结合，可实现约30,000 Mt CO₂^e的减排潜力，是仅靠电气化的三倍多。这些发现揭示了仅使用阶段核算大大低估了交通部门的真实碳负担，强调了需要差异化报废补贴以加速早期ICEV淘汰，以及一个与碳预算限制挂钩的渐进式ICEV生产上限。该论文发表在《Sustainable Production and Consumption》。

关键技术方法方面，研究人员采用了以下主要方法：（1）车辆级摇篮到坟墓（C2G）碳足迹核算方法，用于量化从原材料开采到车辆报废的全生命周期排放；（2）威布尔分布拟合燃料类型特定的车辆寿命，以构建承诺碳核算模型；（3）梯度提升回归树（GBRT）模型，基于历史数据预测2024–2030年40家中国车企的销量；（4）多情景分析，通过改变车辆寿命、电气化率和碳足迹强度等参数，评估不同情景下的承诺排放路径。样本队列涵盖40家中国汽车制造商，按品牌类型分类以反映技术策略差异。

研究结果如下：根据原文结果段落和摘要，2023年生产的车辆全生命周期排放约925 Mt CO₂^e，电气化情景下2024–2030年承诺减排仅9600–9970 Mt CO₂^e，而结合加速淘汰ICEV和生命周期减排可达到约30,000 Mt CO₂^e。此外，研究还揭示了承诺排放核算相对于年度碳核算的不可或缺性，以及不同车企的减排成本差异。

讨论部分总结如下：第一个小标题“承诺排放核算相对于年度碳核算的不可或缺性”强调，年度碳排放核算忽略了车辆寿命和制造排放，导致对减排效果的误判，而承诺排放核算能更准确反映