写在前面：
在快速城镇化和机动化的驱动下，城市交通碳排放逐年增加。面对中国提出的碳中和战略目标，城市交通迫切需要采取更加有效的策略和发展路径，以推动城市交通尽快实现零碳转型。首先，阐述全球碳中和目标提出的背景。其次，结合欧盟、英国和日本等主要国家和地区以及东京、伦敦、纽约等国际大城市最新发布的碳中和战略文件，分析总结城市交通实现碳中和的发展策略与路径。最后，提出中国实现城市交通碳中和的发展建议，即需要尽快研究编制城市交通碳中和路线图，明确发展路径和关键性措施，在法规标准和技术方面加强突破创新，并不断夯实和完善交通碳排放统计监测和精细化核算的能力。
余柳
北京交通发展研究院
博士，教授级高级工程师
研究背景
自中国承诺“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”以来，碳中和迅速成为各领域关注的焦点。碳中和目标下，整个社会的生产生活方式将面临从高碳向低碳甚至零碳的重大变革。从城市交通(不含航空、铁路、管道和水运)领域来看，目前全球超过一半以上的人口生活在城市中，在快速城镇化和机动化的驱动下，交通活动产生的碳排放逐年增加。随着中国碳中和战略目标的提出，城市交通的零碳转型势在必行，迫切需要采取更加有效的策略和实现路径，以推动城市交通尽快达峰并最终实现碳中和的目标。
本文结合欧盟、英国和日本等主要国家和地区以及东京、伦敦、纽约等国际大城市最新发布的碳中和战略文件，对城市交通碳中和的发展策略、路径以及最新趋势进行分析，最后对中国城市交通实现零碳转型提出对策建议。
各国碳中和目标比较
近年来，由于人类燃烧煤炭、石油为主的化石能源产生以CO2为代表的温室气体逐年上升(见图1)。2019年全球CO2排放量达到约330亿t。由此导致全球气候变暖，高温、洪涝、干旱等灾害风险加剧，极端天气事件增加，对生命系统造成威胁。气候变化已成为影响人类可持续发展的重大议题[1]，受到国际社会的共同关注。
图1 全球CO2排放历史变化情况
资料来源：国际能源署(https://www.iea.org/)。
1992年，153个国家和欧洲共同体代表在联合国大会上签署了《联合国气候变化框架公约》(以下简称《公约》)，这是世界上第一个为控制温室气体排放、应对全球变暖而起草的国际公约，确立了在“共同但有区别”的责任原则下各国共同应对气候变化的基本框架，但并未对减排气体的种类、各国减排比例等问题作具体规定[2]。为此，在1997年日本京都举行的《公约》缔约方第三次大会上，通过了《京都议定书》，首次以法规的形式对减排温室气体的种类(共包括6种，即CO2，CH4，N2O，SF6，HFCS和PFCs)以及主要发达国家的减排时间表和比例等作出了具体规定。2016年，175个国家在纽约签署了《巴黎协定》，这是继1992年《公约》、1997年《京都议定书》之后，人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本。《巴黎协定》提出为防止气候问题进一步恶化，21世纪末全球平均气温较工业化前水平不应超过1.5℃或2℃，全球需在2065—2070年实现碳中和[3]，这也是首次明确提出全球碳中和的时间表，为2020年后的全球气候治理格局奠定了基础。
为推动全球碳中和目标的实现，越来越多的国家和地区通过立法、政策宣示或写入战略文件等方式，对碳中和目标做出承诺。从表1来看，法国、德国、英国等主要国家城镇化和机动化进程相对较早，从碳达峰到碳中和往往经历了50~60年的时间。而中国正处于快速城镇化和机动化发展阶段，从碳达峰到碳中和只有短短30年的时间，挑战更大，任务更为艰巨。
表1 主要国家碳达峰和碳中和目标时间表
城市交通碳中和发展策略与路径分析
根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)的定义，碳中和(carbon neutrality)是指一个组织在一年内的CO2排放通过CO2吸收技术达到平衡，通俗来讲就是CO2的排放量等于其吸收量。一般有两种途径：一是植树造林；二是少排放甚至零排放。由于全球森林资源有限，每年仅能吸收5%~10%的碳排放量。因此，碳中和本质上就是要实现零排放。目前，东京、伦敦等城市层面相继发布了面向碳中和的相关战略性文件，提出了城市层面实现碳中和的目标年份，并对交通碳减排提出了发展方向和路径。例如伦敦于2021年3月发布了《大伦敦发展规划》(The London Plan)[4]，提出到2050年伦敦要成为“零碳”城市；东京于2019年12月发布了《零排放东京战略》(Zero Emission Tokyo Strategy)[5]，提出2050年实现零碳排放。总的来看，国际上推进城市交通碳中和的发展策略和路径主要呈现以下三方面趋势。
1
推动交通电气化转型，构建“新能源汽车规模化使用+绿色能源供应”的零碳交通能源体系
就城市交通领域而言，以北京为例，碳排放90%来源于汽(柴)油等传统化石燃料的燃烧，其余10%来源于使用非可再生能源(如煤炭、石油、天然气等)发电产生的电能(如轨道交通、新能源汽车用电)。因此推动交通能源从化石燃料向电气化转型，实现新能源汽车(主要包括纯电动汽车和氢燃料电池汽车)的规模化使用，并同步提升可再生能源发电的比例和开展充电基础设施网络化建设，是实现交通碳中和的关键。从世界各国和国际大城市的发展策略来看，交通电气化转型的路径呈现两大特点：
1）分阶段分领域推进。
为遵守在《巴黎协定》中承诺的目标，2018年英国交通部发布了《零排放之路》(The Road to Zero)，以此作为英国交通运输领域未来向更加清洁化迈进的纲领性文件。该文件分3个阶段明确了英国汽车全面电气化的时间表：到2030年，50%~70%的新销售乘用车和40%的新销售轻型厢式货车是超低排放汽车；到2040年，停止传统汽油、柴油车(包括乘用车和厢式轻型货车)的新车销售[6]。2020年2月4日，英国首相鲍里斯·约翰逊在联合国气候峰会启动仪式上宣布，英国政府计划将停止传统燃油汽车新车销售的时间由2040年提前到2035年。到2050年，争取全部在用乘用车和厢式轻型货车均为零排放汽车。按照英国零排放战略的整体部署，伦敦在2018年发布的《伦敦市长交通战略》(Mayor's Transport Strategy)[7]中，明确了2050年实现交通系统零排放的目标，并细分了各领域车辆的电气化时间表(见图2)，其中前期主要以推动出租汽车、公共汽车等公共领域为重点，后期则重点针对规模体量较大、难度也较大的私人小汽车以及轻型货车。
图2 伦敦各类车辆电动化进程
资料来源：文献[7]。
2）通过政策创新为电气化转型提供强有力的保障。
在碳中和目标下交通系统需要实现零排放，这也意味着机动车要基本实现全面电气化。而如何从既有90%以上使用汽(柴)油车辆向90%以上使用新能源汽车转变，就必须有政策上的重大突破或创新。从国际上看，推动交通电气化转型的政策措施主要包括生产销售、购买置换和运营使用三大环节(见表2)。
表2 推动交通电气化转型的创新型政策措施
2
促进交通结构优化，打造“紧凑型城市形态+绿色出行”的低碳生活模式
从出行来看，影响碳排放的关键因素主要是车辆行驶里程(Vehicle Kilometers of Travel, VKT)，而车辆行驶里程的增加主要源于两个方面：1)城镇化进程加快，城市空间不断扩张，带来出行距离增加；2)机动化进程加快，私人小汽车出行比例不断上升，在满足相同的出行总周转量情况下，产生更多的VKT，从而带来更多的碳排放。基于北京市的实际数据测算，在既有的电力结构下，小汽车碳排放为2.1 t·km-1·万人-1，约是公共汽车的4倍、轨道交通的7倍。因此，从国内外经验来看，降低出行碳排放主要有下述两个途径。
源头降需
2.1
围绕公共交通尤其是轨道交通进行土地开发和城市功能的布局(Transit Oriented Development, TOD)，形成更加紧凑型的城市形态，市民可通过轨道交通或步行、自行车等零碳方式到达目的地，从源头上减少车辆的出行需求，从而有效降低碳排放。
例如，东京围绕以铁路为核心的综合交通枢纽打造东京都的都心和副都心(见图3)，枢纽进出客流中90.6%依靠步行和自行车，可方便到达单位、学校、商场等目的地。北京从2021年起，计划分批打造轨道交通微中心(见图4)，在轨道交通车站周边布局商业办公、生活性服务业和公共设施等多种功能，使市民在通过轨道交通完成日常通勤的同时，能够就近完成购物、娱乐等活动，打造低碳的生活模式。
图3 东京都心和副都心分布
资料来源：文献[8]。
图4 北京市第一批轨道交通微中心分布
资料来源：北京市政府办公厅正式印发的《北京市轨道交通微中心名录(第一批)》。
结构优化
2.2
通过“一提一降”，推动高碳的小汽车出行向更加低碳的公共交通尤其是零碳的非机动交通转移。“提”即提高绿色出行品质和服务体验，从国内外发展的最新实践来看，在提高轨道交通、公共汽车等单方式服务水平的基础上，主要呈现两个方面的趋势：1)将绿色出行与健康理念密切结合，并在出行空间、路权配置等方面给予更高的优先权，提高绿色出行的品质；2)依托出行即服务(Mobility as a Service, MaaS)促进绿色出行全链条服务体验质的提升，从而吸引市民日常生活更多采用绿色交通方式。
例如伦敦在2018年出台的《伦敦市长交通战略》中提出“健康街道”的理念和十大指标(见图5)，致力于把街道营造成为令人愉悦、安全和具有吸引力的场所，从而使更多的市民通过步行、自行车和公共交通出行。北京市2019年启动MaaS平台建设，通过整合公共汽车、轨道交通、市郊铁路、步行、非机动车、网约车、航空、铁路、私人小汽车等各种出行数据，有效提升了市民绿色出行服务体验；并应用MaaS平台创新性提出绿色出行碳普惠激励模式(见图6)，逐步引导以绿色出行为核心的零碳出行成为社会公众的主动选择和广泛自觉。
图5 伦敦健康街道十大指标
资料来源：文献[7]。
图6 北京绿色出行碳普惠激励
“降”即降低小汽车交通需求，主要从保有和使用两个环节进行调控。在保有环节重点通过控制车辆保有量，从源头上减少车辆出行需求，进而降低车辆的碳排放量；在使用环节主要通过车辆限行、停车治理、拥挤收费等措施，降低车辆的出行强度，进而减少车辆行驶产生的碳排放。从近年的国内外趋势来看，各大城市的小汽车交通需求调控政策呈现与车辆能源转型紧密结合的趋势，即在政策上不断强化对燃油汽车的管控，并给予新能源汽车更多的优先权。典型案例和做法如表3所示。
表3 降低小汽车交通需求的典型案例和做法
3
引领法规、标准、科技创新，为实现城市交通碳中和提供全方位的保障
在碳中和目标下无论是交通能源还是出行，都必须进行结构性变革。因此，需要尽快制定与变革相适应的法规及相关标准体系，并加强技术方面的创新，从而为顺利实现城市交通的零碳转型提供强有力的保障，这也是国际的主流策略和趋势。
法规标准方面，欧盟以及美国加州在机动车的排放限制方面都有比较严格的要求。欧盟在2019年底发布的《欧洲绿色协议》(The European Green Deal)中提出，到2050年实现碳中和的目标，其中交通运输碳排放量必须减少90%[9]。为此，欧盟将制定更为严格的汽车CO2排放标准法规，即2020年起欧盟范围内销售的95%的新车CO2排放平均水平不超过95 g·km-1，到2021年这一要求必须覆盖所有在欧盟范围销售的新车。在加州汽车排放技术法规体系中，要求市场销售的车辆必须含有一定比例的零排放车辆(包括纯电动汽车和氢燃料电池汽车)[10]。过去这一法规主要适用于小客车和轻型货车，自2020年起加州进一步提出了针对中重型货车实现零排放的法规，要求货车制造商从生产柴油货车逐步向生产零排放货车转变，并计划到2045年在加州销售的每一辆货车都实现零排放。
科技方面，重点是通过科技创新为碳中和目标下交通电气化转型、交通结构的优化奠定坚实的基础。国际上采取的策略主要呈现两大趋势。1)加大科技研发和创新，在提高新能源汽车续航里程等技术性能的同时，降低其全生命周期(包括购置、运营和维修养护)的综合成本，以提高新能源汽车相较于传统燃油汽车的竞争力和吸引力。2)加快交通数字化转型，依托MaaS打造更高效、体验更优的出行服务新模式。在东京的《零排放东京战略》中，提出将应用物联网、人工智能等先进的信息通信技术，依托MaaS将所有交通方式实现一体化无缝连接，从而打造一个全新的出行乃至生活体系，既提高交通运行效率、缓解交通拥堵，又有效降低碳排放(见图7)。
图7 东京依托MaaS打造全新出行体系
资料来源：基于文献[5]绘制。
对中国的启示与建议
2013年以来，中国碳排放增速已经趋于平缓，但城市交通碳排放量依然快速增加。未来随着城镇化进程的深入推进和机动化进程的不断加快，预计城市交通碳排放还将持续增加，碳中和形势依然严峻。借鉴国际大城市碳中和发展策略和路径，提出以下建议：
1）加快顶层设计，尽快编制全市及交通领域碳中和路线图。
各城市亟须以零碳为导向，加快向零排放目标迈进，交通零碳转型势在必行。建议各城市加强全市碳中和的顶层设计，明确全市碳中和的时间点和分阶段的碳减排目标、发展思路等。在此基础上，进一步研究编制城市交通碳中和路线图，明确城市交通碳减排的目标、时间表和策略路径，指导城市交通碳中和的发展进程。
2）明确发展路径，建立城市交通碳中和政策措施工具箱。
在碳中和的目标下，城市交通仅靠既有的低碳发展模式还远远不够，迫切需要更加强有力的政策措施支撑。建议各城市在制定交通碳中和目标和时间表的基础上，重点围绕交通电气化转型和交通结构优化，建立交通碳中和政策措施工具箱，多措并举、综合施策，合理评估关键性政策措施对于碳减排的贡献和效果，合理安排资金、人力和科技等要素投入，从而为推动城市交通尽快实现碳中和提供有力保障。
3）强化突破创新，为实现城市交通碳中和提供配套的法规标准和技术保障。
从国际经验来看，城市交通碳中和将带来交通能源、出行等方面的重要变革，不仅需要加强科技创新，甚至还需要在既有的法律法规和标准方面予以突破。因此，建议从国家层面以及城市层面加强研究和创新，建立健全与碳中和目标相适配的法律法规和标准体系，确保交通在推进碳中和进程中能够有法可依、有规可循，确保关键性政策措施的实施落地。
4）夯实基础能力，建立城市交通碳排放统计监测、计量和精细化核算体系。
碳中和目标的提出，对城市各个领域碳排放的精细化核算提出了更高要求。与建筑、工业等领域不同，城市交通是一种移动源，呈现较强的时空变化特征，且涉及公共汽车、出租汽车、轨道交通、货运车辆以及小客车等多种交通方式。因此，需要整合机动车车型结构、交通活动水平等多源大数据，构建城市交通能耗与碳排放数据的统计监测体系，并建立精细化的现状核算方法和预测模型，从而为制定城市交通碳减排量化目标、评估预测不同措施对碳减排的潜力提供技术支撑。
结语
面对国家层面提出的碳中和目标，城市交通零碳转型势在必行。这一过程中不仅需要加强顶层设计，更需要明确发展策略和实现路径，以加速推动城市交通碳中和的发展进程。本文基于国际视角，对城市交通实现碳中和的策略和路径进行探讨，从加强顶层设计、明确发展路径、强化突破创新和夯实基础能力四个方面提出建议。值得注意的是，城市交通碳中和目标的实现是一个巨大的系统性工程，不仅需要思想观念的转变，更需要发展模式、技术以及法规政策等一系列的变革和创新。因此，需要加强跨领域、跨部门的配合与协同，凝聚全社会的共识，共同迈向城市交通的碳中和之路。
参考文献(上滑查看全部)：
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Yu Liu, Liu Ying. Experiences from Spatial Layout of Integrated Transportation Hubs in Tokyo[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2013, 13(1): 17-24.
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[10] 时间，刘斌，周玮. 美国加州零排放汽车法案介绍[J]. 汽车工业研究，2015(8)：15-16.
《城市交通》网络首发文章
DOI:10.13813/j.cn11-5141/u.2021.0039
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