车辆减排是减少大气CO2含量的有效途径

车辆减排是减少大气CO2含量的有效途径ueoMs00>cnSts4000350030002500200015001000ueoMs00>cnSts40003500300025002000150010005000NorthAmericaLatinAmericaEuropeChina•••eJmla~i200020102020203020402050Year由于2000到2010年轻型汽车排量较高，大气二氧化碳450毫克/升得水平已经无法维持。为了保持二氧化碳含量稳定，2011到2015年这个阶段燃油消耗量每年需要降低难以实现的 40%所以福特团队探究了一种更切合实际的做法，通过短期内限定不同的排放量，来实现长期目标。先统计出2000年到2060年含量维持稳定状况下二氧化碳的总排放量大小，然后通过提高车辆效能和改善燃油特性降低交通系统的排量福特汽车公司迪尔伯恩先进技术研发部和德国研发中心的技术人员日前公布了一项分析结果，显示全球范围内现有的与轻型汽车相关的二氧化碳排放章程符合轻型车未来十年的发展趋势，换句话说能够帮助大气中二氧化碳的浓度保持在大约450毫克/升，以往的科学研究认为上述的二氧化碳浓度可以有效地预防灾难性气候变化的产生。研究成果以论文的形式发表在了美国化学协会环境科学与技术期刊上。在这项研究中，福特团队重点分析了全新轻型汽车的二氧化碳区域排放目标，同时提出了有关全球所有轻型车的综合性观点， 认为全世界的汽车制造厂商应该针对轻型车制定相应的生产销售计划； 该团队把这种实时变化的轻型汽车目标称作二氧化碳变化轨迹。 研究只考虑了二氧化碳，而不包括二氧化碳等价物。为了获得轻型汽车二氧化碳排放量变化轨迹，科研团队使用了改进版可持续交通项目（SMP模型，该模型是由国际能源署（IEA）和世界可持续发展商务委员会（WBCSD共同发明的。可持续交通模型预估了2000到2050年之间，从油井燃料开采到车辆使用整个交通过程中二氧化碳的排放量，研究范围涉及全世界11个不同地区和成千上万种车型。利用2000年、2005年和2010年的已有历史数据，福特团队升级了可持续交通模型，并把该模型扩展到预测现有车辆的二氧化碳总排放量以及车辆消耗燃油每行驶一公里排放的二氧化碳量，即排放率。研究分为四个步骤:为了保证大气二氧化碳浓度维持在450毫克/升，首先要确定全世界各领域二氧化碳排放量的变化；福特团队把涉及领域划分成2000个，并假设各个领域的经济发展水平呈等比例变化关系。全球所有轻型汽车从原油开采到燃油使用整个交通过程在 2014年的二氧化碳排放量将达到大约30亿吨，然后把这一数值转化成比例，再获取理想的排放量数值；参考全世界各领域二氧化碳排放量的变化，最终要保持450毫克/升的水平，轻型汽车二氧化碳排放量相比2000年减少了25%在2010到2050年之间还要降低34%使动力分配、燃油特性等参数维持在2010年水平，这样就可以只研究车辆运行产生的影响了，因此得到提高车辆效能对于新款轻型车至关重要，只有这样才能达到二氧化碳排放要求；效能提高意味着燃油消耗量的减少，从而降低了二氧化碳生成量。把提高燃油特性的手段（包括生物燃料、调节碳元素含量等）应用在降低二氧化碳排放量中，对2010年的模型输入参数变量进行调整，反应未来区域排放状况；参数变量具体有生物燃料可靠性、碳元素密度值、动力系统参数以及地域性因素。在只考虑车辆效能的条件下，保持大气二氧化碳量稳定，燃油消耗量每年需要降低4堆U5%直到2050年燃油消耗量相比2010年要减少83%拉丁美洲轻型汽车每行驶一公里排放二氧化碳上线为 24克，北美为32克。福特团队还发现，美国在2025年以及欧洲在2020年实施的燃油经济性和二氧化碳排放章程所限制的排放量满足上述分析要求。对于欧洲地区，根据二氧化碳排放变化曲线， 2025年的限定值为68到78克/公里；中国在2020年实施的排放标准将比分析得到的数值更为苛刻，而巴西2017年标准就宽松很多。生物燃料在北美洲地位非常重要，减轻了近期内降低二氧化碳排

放量的任务难度。汽油燃料中的乙醇体积比例将从 2020年的14%增长到2030年的30%2050年该比例增加到66%由于燃料特性的提升，即便自然吸气车辆也能满足日趋严格的燃油经济性和二氧化碳排放要求。同样因为更先进的燃油特性，欧洲汽车减排压力也得到缓解，在该地区内2020年汽油中的乙醇体积比为8%2030年达到16%2050年为32%生物柴油混合物中，在2020年生物燃料提供的能量比例被限定在7%以符合排放标准的要求；之后不论生物柴油脂肪酸甲酯（ FAME还是插入式可再生柴油BTL的比例都将增加，混合物中生物燃料成分提供能量比例将在2050年达到75%中国也将推行更先进的燃油技术，2020年生物汽油中乙醇所占体积比为6%2030年为16%2050年增大至76%中国的排放标准限定的2015年二氧化碳数值比排放变化曲线显示数值（153克/公里）要稍高一些，但是2020年限定值要比曲线128克/公里的数值更低。提高车辆效能和改善燃油特性两种手段共同发挥作用，到 2050年中国轻型汽车二氧化碳排放量能够降低42%先进燃料技术在拉丁美洲也用于减少二氧化碳排放，生物燃料中乙醇体积比在2010年为27%2020年增加到41%2050年要达到96%拉丁美洲的绝大多数国家都没有实施汽车排放章程， 巴西最近提出了一项乘用车二氧化碳排放标准，规定2017年为135克/公里，比排放变化曲线反映的2015年126克/公里的数值略显宽松。综合提高车辆效能和改善燃油特性，到2050年拉丁美洲轻型汽车二氧化碳排放量将减少52%为了满足大气二氧化碳保持450毫克/升不变的目标，排放变化曲线显示的2025年后数值对于内燃机汽车是一项重大挑战，未来五到十五年达到曲线规定数值可能通过提高和改进现有技术实现， 但是长远目标需要大量运用替代技术才能够完成。福特团队通过内燃机车行驶过程二氧化碳排放量构建排放量变化曲线，提出短期和中期内能够降低排放的要素，并把研究分析结果与各种排放章程作对比。替代技术在未来很可能发挥重大作用，例如插电式混合动力汽车、纯电动车、燃料电池汽车，它们利用低二氧化碳的电能、氢气或液态烃驱动。根据这项分析成果，未来的车辆、燃料发展趋势将受到经济和政策方面的影响。图解：由于2000到2010年轻型汽车排量较高，大气二氧化碳450毫克/升得水平已经无法维持。为了保持二氧化碳含量稳