印度尼西亚网约摩托车服务中电动摩托车与汽油摩托车的环境影响：基于井轮到车轮（Well-to-Wheel, WTW）生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）的对比研究

《Transportation Research Interdisciplinary Perspectives》：Environmental impacts of electric and gasoline motorcycles in ride-hailing services: a well-to-wheel life cycle assessment from Indonesia

　　

摘要专业翻译 交通运输部门是印度尼西亚温室气体排放的主要贡献者，其中摩托车是该国主导的出行方式，而基于应用程序的摩托车出租车（ojek online）服务已成为城市交通的重要模式。本研究采用生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）方法，以井轮到车轮（Well-to-Wheel, WTW）为系统边界，对日惹（Yogyakarta）地区基于应用程序的ojek online服务中使用的电动摩托车与汽油摩托车的环境影响进行了比较。生命周期建模使用SimaPro v9.6软件，并采用IMPACT World+方法在中点（midpoint）和终点（endpoint）两个层面进行评估。结果表明，在井轮到油箱（Well-to-Tank, WTT）阶段，爪哇-马都拉-巴厘（Java-Madura-Bali, Jamali）电力系统产生的环境负担高于汽油供应链，主要原因是化石燃料发电占主导地位。相比之下，电动摩托车在使用阶段不产生尾气排放。在井轮到车轮（WTW）层面，在当前Jamali电力结构下，电动摩托车相较于汽油摩托车的温室气体排放减少约35–40%。然而，与人体毒性、颗粒物形成、淡水富营养化及水资源可利用性相关的影响仍受到上游发电过程的强烈影响。贡献分析进一步揭示，摩托车电动化将环境负担从车辆运行阶段重新分配至发电阶段，而非消除这些负担。研究结果表明，电动摩托车在ojek online运营中的环境效益具有转型依赖性，不仅受车辆技术制约，还受为车辆运行供电的电力系统特征影响。因此，最大化这些效益需要交通运输部门与能源部门的同步转型。

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一、研究背景与问题

交通运输部门是印度尼西亚温室气体排放的主要贡献者，约占全国总排放量的27%。在印尼的城市交通体系中，摩托车凭借其经济性、灵活性和对高密度拥堵路网的适应性，成为日常出行的主导交通工具。近年来，基于应用程序的摩托车网约车服务（ojek online）迅速扩张，2023年印尼ojek online司机数量已超过300万人，车辆全天候高强度、高频次运行，使得摩托车网约车队在城市车辆活动及环境压力中占据显著份额。尽管单辆摩托车在单位里程上相对燃油高效，但在规模化运营和高利用率条件下，其环境影响显著放大。网约车服务通常比私人摩托车拥有更长的日均行驶距离，频繁的启停交通进一步加剧了排放和污染物暴露。

日惹特区为研究高强度运营条件下摩托车网约车的环境影响提供了典型场景。截至2025年，该地区注册机动车超过329万辆，摩托车占主导份额。日惹拥有高渗透率的网约车服务，学生、工作者和游客群体庞大，使其成为分析发展中国家城市背景下摩托车网约车环境影响的代表性案例。为应对交通排放问题，印尼政府通过第55/2019号总统条例等政策推动电动车辆转型，并设定了2025年可再生能源占比23%的国家目标。截至2024年4月，印尼电动车辆总数超过13.3万辆，其中电动摩托车占比最大。

然而，尽管电动摩托车在运行过程中不产生直接尾气排放，其整体环境表现与供电系统的发电结构密切相关。现有生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）研究大多聚焦于四轮车辆或公共交通系统，且多集中在低碳电力结构地区。针对两轮电动车的研究，尤其是发展中国家网约车应用场景下的实证LCA证据仍然有限。此外，多数研究仅以全球变暖潜势（Global Warming Potential, GWP）作为主要评价指标，终点层面涉及人类健康和生态系统质量的分析相对稀缺。因此，本研究旨在通过井轮到车轮（Well-to-Wheel, WTW）系统边界的LCA方法，填补摩托车网约车系统在发展中国家城市背景下决策相关环境证据的空白。

二、研究内容与主要结论

本研究采用归因式生命周期评价（attributional LCA）方法，以日惹地区ojek online服务中使用的电动摩托车（Smoot Tempur，电池容量1.44 kWh，能耗20.6 Wh/km）和汽油摩托车（Honda Vario 125，125 cc，能耗51.7 km/L）为研究对象，功能单位定义为网约摩托车服务运行1公里。研究采用150名活跃ojek online司机的问卷调查数据（日均行驶69.1±37.4 km，取整为70 km/日）作为参考活动量。系统边界涵盖WTW框架，包括井轮到油箱（Well-to-Tank, WTT）阶段的能源开采、加工、转换和分配，以及油箱到车轮（Tank-to-Wheel, TTW）阶段的车辆运行。车辆制造、电池生产、维护和报废处理被排除在研究范围之外。生命周期建模使用SimaPro v9.6软件，背景数据来源于Ecoinvent 3.9数据库，影响评价采用IMPACT World+方法在中点和终点层面进行评估。此外，研究还设置了四个电力结构情景（当前基线94.16%化石能源、23%可再生能源的2030年目标、70%可再生能源的2060年目标、100%可再生能源的假设情景），以评估电力脱碳对电动摩托车环境表现的影响。

三、研究结果

（一）井轮到车轮环境影响对比

中点评价结果显示，电动摩托车在多个关键环境影响类别中优于汽油摩托车。气候变化影响方面，电动摩托车为5.58 kg CO₂ eq，汽油摩托车为10.2 kg CO₂ eq，降低约45.3%；化石与核能使用降低57.7%；光化学氧化剂形成降低92.5%；臭氧层消耗降低62.5%；海洋富营养化降低9.4%。这些优势主要源于电动摩托车无直接尾气排放及电驱动系统更高的能源效率。然而，与发电过程相关的类别中电动摩托车表现较差：颗粒物形成增加21.3%，人体毒性（癌症效应）增加26.1%，人体毒性（非癌症效应）增加74.4%，陆地酸化增加21.5%，水资源短缺增加59.8%。这些增加主要归因于Jamali电力系统中燃煤电厂排放的SO₂、NO_x、颗粒物和痕量金属，以及热力发电的高耗水需求。

终点评价进一步显示，摩托车电动化在改善人类健康结果的同时增加了生态系统相关损害。汽油摩托车的直接尾气排放导致其人类健康影响比电动摩托车高约10–15%，而电动摩托车因依赖化石燃料发电，其生态系统质量影响比汽油摩托车高约55–60%，主要与酸化、水资源消耗和热污染相关。

（二）电力结构情景分析

情景分析表明，电力脱碳会放大电动摩托车的环境优势。气候变化影响从当前电力结构下的5.58 kg CO₂ eq逐步降至23%、70%和100%可再生能源情景下的5.33、4.67和4.15 kg CO₂ eq，总体降低约25.6%。化石与核能使用从77.5 MJ deprived降至56.8 MJ deprived，降低约26.7%。颗粒物形成从0.00444降至0.00246 kg PM_2.5 eq，降低约44.6%；陆地酸化降低约45.8%。值得注意的是，23%可再生能源目标（S1）带来的改善相对有限（气候变化仅降低约4.5%），而70%可再生能源情景（S2）下改善幅度显著增大（气候变化降低16.3%，颗粒物形成降低28.6%），表明交通电动化的环境收益呈非线性特征。与上述趋势相反，水资源短缺随可再生能源比例增加而上升，从1.04增至1.29 m³ world eq，提示电力脱碳可能引入新的上游资源使用负担。

（三）环境负担在交通-能源系统中的重新分配

贡献分析揭示，摩托车电动化将环境负担从车辆使用阶段重新分配至上游发电阶段。电动摩托车的大多数影响类别由WTT阶段主导，包括人体毒性、颗粒物形成、陆地酸化、淡水富营养化和水资源可利用性；而汽油摩托车的气候变化、光化学氧化剂形成、海洋酸化和人类健康影响主要由车辆使用阶段的直接尾气排放驱动。这种重新分配意味着环境干预的有效着力点发生了变化——电力生产的重要性日益凸显。此外，全生命周期证据表明，若纳入车辆和电池生产阶段，电动摩托车在材料、毒性和富营养化相关类别中的影响可能进一步增加，印尼大规模摩托车电动化的环境表现将同时取决于运行用电的电力系统和电池及电驱动部件的工业供应链两个上游系统。

（四）网约车系统摩托车电动化的环境意义

摩托车网约车因其高强度运营特征成为交通电动化的战略切入点。网约车日均行驶距离（69 km/日）显著超过私人摩托车，环境影响的累积速度更快，单位里程的微小改善可转化为可观的累计环境效益。网约车在人口密集的城市环境中运行，消除直接尾气排放可带来超越温室气体减排的局地空气质量改善效益。此外，网约车平台化的运营模式可通过平台运营方和车队合作伙伴实现协调一致的车队转型，相比私人摩托车分散的购买决策，可更快实现累计减排。

四、讨论与结论

研究讨论指出，WTW边界下识别的负担重新分配只是摩托车电动化生命周期转型的一部分。全生命周期研究显示，电池生产和更换可占电动摩托车总气候变化影响的约18%，电池单体贡献约78%的电池相关影响。然而，电动摩托车的全生命周期气候影响仍约为汽油摩托车的五分之一。电动化改变了环境影响的三个相互关联领域：车辆使用阶段的直接燃料燃烧影响下降，运行阶段发电影响更加重要，制造阶段与电池、电驱动系统和电子元件相关的材料供应链影响日益突出。

研究结论指出，电动摩托车在气候变化缓解和城市空气质量改善相关类别中展现出明确的环境优势，这主要源于车辆使用阶段无直接尾气排放。鉴于网约车服务高日均里程和高强度运营的特征，这些减排代表了减少交通温室气体排放和改善人口密集城区空气质量的重要机遇。然而，这些运营效益部分被与发电相关的上游影响所抵消。电动摩托车在颗粒物形成、毒性相关指标、酸化、富营养化和水资源可利用性等人类健康和生态系统相关类别中表现出相对较高的影响，这些影响受印尼当前以化石燃料（尤其是Jamali电网中的燃煤电厂）为主的电力结构强烈制约。因此，研究观察到从交通运输部门到能源供应部门的明确环境负担转移模式。最大化电动摩托车的环境效益需要交通运输部门与能源部门的同步转型，而非仅依靠车辆电动化本身。