观点聚焦

当人们把电动汽车视为通向“双碳”目标的关键路径之一时，一个容易被忽视的问题正在浮现：插电式电动汽车（PEV）真的让所有城市都同等“减碳”了吗？如果车辆使用地与充电用电相关碳排放发生地并不一致，那么减排效益与碳排放责任究竟该如何衡量和分担？

香港中文大学（深圳）经管学院张鹏教授与天津大学管理与经济学部的Jianing Liu、北京师范大学地理科学学部的Longfei Zheng、天津大学公共管理学院的Huibin Du、清华大学经济管理学院的Zizheng Liu、清华大学恒隆房地产研究中心的Fenjie Long、北京大学城市与环境学院的Pengjun Zhao，以及伦敦大学学院巴特莱特可持续建设学院的Priti Parikh与Zhifu Mi合作完成的研究“Intercity Inequality in Carbon Emission Reductions from Vehicle Electrification in China”发现，由于电网调度和跨区域电力交换等实际运行机制，部分经济发达城市会将相当比例的PEV用电相关碳排放转移至欠发达城市，从而揭示了城市间车辆电动化减排效益的不平等。

该研究论文在国际顶级期刊《Nature Cities》（《自然·城市》期刊——《自然》子刊）上在线发表。

作者简介

张鹏

香港中文大学（深圳）经管学院

副教授

研究领域

环境经济学、发展经济学、劳动经济学、健康经济学、应用微观计量经济学

本文合著者

Jianing Liu

Tianjin University

Longfei Zheng

Beijing Normal University

Huibin Du

Tianjin University

Zizheng Liu

Tsinghua University

Fenjie Long

Hang Lung Center for Real Estate and Department of Construction Management, Tsinghua University

Pengjun Zhao

Peking University

Priti Parikh

University College London

Zhifu Mi

University College London

研究简介

研究背景

中国交通碳排放集中于城市，私人乘用车是主要排放源，车辆电动化被视为关键脱碳路径。然而，插电式电动汽车（PEV）的推广在空间上极不均衡，且其运行排放从车辆使用端转移至电力系统，导致碳排放责任与用电行为发生地理分离。既有研究多基于省级平均电网排放因子评估PEV生命周期排放，忽略了电网调度和跨城电力交换的实际运行机制，因而无法准确刻画城市间因电力传输而产生的碳转移与责任分担问题。这一方法缺陷使得PEV减排效益的空间不平等性未能得到充分揭示，也难以为差异化城市政策提供科学依据。

研究内容

本研究构建了一套追踪PEV燃料周期碳排放并评估城市间不平等性的分析框架，覆盖中国285个地级市。利用2005—2021年间超过2.45亿条车辆注册记录，计算各城市分燃料类型乘用车保有量，并预测至2060年的PEV扩散趋势。在此基础上，耦合电网运行数据与电厂级排放信息，将PEV的井到泵阶段碳排放按实际电力潮流重新分配到发电所在城市，从而量化2020年PEV排放的跨城转移，并分析未来不同电力脱碳路径下减排不平等性的演变。研究还估算了因碳转移带来的额外碳成本及其在城市间的经济再分配效应。

研究模型

车辆保有量采用威布尔分布刻画报废率，并用Bass扩散模型分城市预测PEV未来渗透率。燃料周期碳排放基于GREET模型计算，区分井到泵和泵到轮两阶段。碳排放转移则依托电力系统分层调度架构，以省为平衡区，利用准投入产出模型估算省间电力交换隐含碳流，并按城市内化石燃料电厂排放占比将省际转移量分配至地级市。未来电网演变通过SWITCH-China电源容量扩展与小时级调度优化模型模拟，设定BAU、DNNE和NZE三种脱碳情景。不平等程度采用适用于负值的基尼系数测度，碳成本则以净输入排放乘以碳价计算。

研究结论

2020年，经济发达城市将其PEV相关排放的41.8%转移至欠发达城市，导致后者单辆PEV的燃料周期排放较传统燃油车高出16.9%至52.0%。仅考虑道路运行排放会高估减排效益的普惠性，而全燃料周期分析显示前20个城市即占据了80%净减排量，约136个城市实际成为净碳输入者。预测表明，由于PEV保有量差距扩大，减排不平等性在2030年前持续上升，此后随电网清洁化而下降，但BAU情景下至2060年仍有显著区域差异。碳补偿需求在NZE情景下于2055年达峰值约47.7亿美元，占中国2024年节能环保支出的6.2%，中GDP城市负担最为突出。

研究意义

本研究通过电厂级数据追踪电力碳流，突破了依赖经济投入产出代理变量的传统方法，实现了城市尺度排放转移的精准量化，为城市级气候政策制定提供了细粒度证据。研究发现揭示了车辆电动化在空间上产生“减排受益与碳责分离”的系统性效应，对自上而下的碳配额分配机制构成挑战，要求未来责任分解中纳入跨城电力传输导致的额外碳成本。该框架可拓展至其他污染物及建筑、工业、数据中心等电气化领域，并具有国际适用性，有助于在能源转型进程中兼顾气候目标与区域公平，支撑可持续发展目标中关于减少不平等和消除贫困的承诺。