贺泓院士：降低交通领域碳排放涉及到全产业链条，要做好顶层设计
2020年9月，中国明确提出“双碳”目标。当下，中国经济正在加快绿色转型。在这一背景下，财联社推出《碳访录》栏目，对话官员、企业家、学者等多个领域人士，为中国“双碳”之路建言献策。
财联社8月9日讯（记者王全宝、侯润芳、张玉虹）最近，交通运输部等部委提出要加快推进交通运输绿色低碳转型，切实做好碳达峰碳中和交通运输工作。在此背景下，交通运输绿色低碳转型已是迫在眉睫。
交通行业如何才能实现低碳转型？中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心副主任、区域大气环境研究卓越创新中心首席科学家贺泓在接受财联社专访时认为，降低交通领域碳排放不仅在于交通工具本身，还涉及到交通行业的全产业链条，要做好交通工具自身的经济性、绿色能源供给、以及交通基础设施的低碳建设、交通运输结构、交通运输组织管理优化等多个方面，需要做好顶层设计，全面统筹规划。
“预计中国交通运输行业的碳排放总量和占比还会持续增加”
财联社：据你了解，中国交通运输行业碳排放主要来源于哪些方面？
贺泓：交通运输行业主要有四种运输方式，分别为公路、铁路、水路以及航空。目前中国交通运输行业以高耗能的公路运输为主，公路运输在客运量和货运量中的占比分别达到了71%和74%，公路运输的能源消耗占比达到了75%，导致公路的碳排放占整个交通运输系统的74%，是交通运输行业最主要的碳排放来源。其中重型货车的排放量最大，占公路运输碳排放总量的54%。
财联社：当前，该如何评价交通运输行业的碳排放形势呢？
贺泓：目前交通运输排放占全国碳排放总量10%左右，其中主要来自公路和水路运输。未来一段时期，由于中国国民经济和交通运输仍将保持快速增长的态势，交通和能源结构还未发生根本性转变，预计中国交通运输行业的碳排放总量和占比还会持续增加。因此，未来中国交通运输行业实现碳达峰、碳中和任务艰巨。
当前，中国交通运输行业目前主要采用化石能源如石油和天然气作为一次能源，以内燃机作为主要的动力转化装置。在碳中和背景下，使用二次能源的电动汽车在乘用车领域快速发展，在交通运输行业碳达峰、碳中和过程中发挥着重要作用。但在重型货车和船舶方面，柴油发动机由于具备油耗低和优良的动力性能，在相当长的时间内仍将是公路和水路交通运输的主要动力来源。
“中远期目标应最终实现新动力源对内燃机的演替”
财联社：作为交通运输碳排放的重点领域，你认为未来公路、水路交通运输的碳中和之路是怎样的？
贺泓：我们通过广泛调研综合各方意见提出，未来中国公路、水路交通运输实现碳中和应该分三步走：1）柴油机的短期目标应进一步提升热效率，结合机内和机外技术同时降低二氧化碳和污染物的排放，汽油车逐步被电动车替代；2）中长期目标应开发碳中和燃料绿色合成及应用技术，实现动力内燃机传统化石燃料部分乃至完全替代；3）中远期目标应最终实现新动力源对内燃机的演替（如氢燃料电池、电动货车、电动轮船）。
财联社：在碳减排背景下，未来燃油车的发展思路是什么？目前相关领域减排技术是否已经成熟？
贺泓：建议未来中国公路、水路交通运输实现碳中和分三步走：
首先，柴油机的短期目标应进一步提升热效率，结合机内和机外技术同时降低二氧化碳和污染物的排放；汽油车逐步被电动车替代。目前电动车替代城市公交和部分私家汽油乘用车进展顺利；裸机50%热效率的柴油机已经实现规模化应用，未来利用智能化热管理和混合动力技术，柴油机综合热效率还有望进一步大幅提升。结合先进高效的机内净化技术和后处理净化技术，未来柴油车吨公里碳排放有望大幅下降，污染物实现近零排放。相关技术目前已经基本成熟。
其次，中长期目标应开发碳中和燃料绿色合成和利用技术，实现动力内燃机传统化石燃料部分乃至完全替代。碳中和燃料绿色合成技术目前正在快速发展，如生物质制备生物乙醇和生物柴油技术已初步实现规模化应用。生物乙醇已广泛应用于乙醇汽油，约占全国汽油消费量的20%。另一方面，使用绿氢和二氧化碳合成甲醇技术已经成熟并投入规模化示范应用，而使用甲醇的内燃机技术已经成熟。此外，使用氢和氨等零碳燃料的新型内燃机也快速发展，原理样机已开发成功，即将进行商业化示范运行。未来将进一步提高碳中和燃料使用的比例和范围，逐步取代传统化石燃料。相关技术已经逐步成熟。
第三，中远期目标应最终实现新动力源对内燃机的演替（如氢燃料电池、电动货车、电动轮船）。氢燃料电池汽车目前已有运行示范，技术相对成熟，但也存在电极材料成本过高、氢气储运困难和基础设施薄弱等问题。电动货车和电动轮船当前主要存在电池能量密度低、充电时间长、电池材料资源限制等问题，相关技术仍存在较大挑战。
财联社：从能源利用和交通工具角度，电能、氢能等新能源动力车在大力推广。在你看来，传统的燃油车如何适应这一市场变化？
贺泓：在碳中和背景下，使用二次能源（电能、氢能）的汽车在乘用车领域快速发展，在交通运输行业碳达峰、碳中和过程中发挥着重要作用。但在重型货车和船舶方面，柴油发动机由于具备油耗低和优良的动力性能，在相当长的时间内仍将是公路和水路交通运输的主要动力来源。传统的燃油车的短期目标应进一步提升热效率，结合机内和机外技术同时降低二氧化碳和污染物的排放；中长期目标应发展绿色碳中和燃料对传统化石燃料部分乃至完全替代，实现内燃机的低碳清洁化发展，直至碳中和。
“中国应大力加强氮氧化物（NOx）减排”
财联社：据资料显示，2020年移动源污染已成为中国大中城市空气污染的主要来源之一，是造成细颗粒物、光化学烟雾污染的重要原因。你如何看待这个现象？
贺泓：由于国家加大对大气污染的控制力度，2013年至2019年中国二氧化硫（SO2）浓度下降了75%，细颗粒物（PM2.5）浓度下降了47%，二氧化氮（NO2）下降了23%。虽然SO2浓度已经大幅下降，但氮氧化物（NOx）浓度下降仍不理想，导致许多大中城市PM2.5中硝酸盐占比超过硫酸盐占比，制约了PM2.5污染的进一步改善。同时，臭氧（O3）污染逐年加剧，2013年至2019年我国O3浓度上升了29%。大气污染日益呈现PM2.5和O3双高的高度复合污染特征。
研究发现，NOx排放不仅是霾污染的主要成因之一，而且也是大气氧化性增强（具体表现为O3超标）的主要原因之一。因此，中国应大力加强NOx减排，努力实现PM2.5与O3的协同控制。燃煤电厂已经实现超低排放，进一步削减污染物排放的成本很高、潜力不大，今后应进一步加强非电行业、机动车和非道路移动源排放控制，其中应优先控制重型柴油车（含燃气重型车）、工程机械、农用机械柴油机的NOx排放。研究显示，深度减排NOx（减排50%以上），有望实现PM2.5与O3的协同控制。
“降低交通领域碳排放涉及到全产业链条，要做好顶层设计”
财联社：从交通运输结构角度来看，交通网络应如何构建？
贺泓：公路、铁路、水路以及航空四种运输方式的碳排放总量差异明显。优化调整运输结构，做好“公转铁”“公转水”的工作，减少公路货车的运输量，在强化综合运输一体化的体制机制基础上，基于智能手段大力发展多式联运（“铁–水”“公–铁”“公–水”“空–陆”等联运发展）。
财联社：要实现交通领域碳中和，目前存在的主要问题和困境是什么？
贺泓：降低交通领域碳排放不仅在于交通工具本身，还涉及到交通行业的全产业链条，要做好交通工具自身的经济性、绿色能源供给、以及交通基础设施的低碳建设、交通运输结构、交通运输组织管理优化等多个方面，需要做好顶层设计，全面统筹规划。例如，对碳中和燃料的认定需要做全生命周期的评价。
财联社：交通领域的碳中和离不开资金支持，融资问题该如何解决？
贺泓：建议发改和财政主管部门制定碳税与碳交易相关财税和金融政策，利用经济手段引导交通运输行业尽快实现碳达峰、碳中和。
财联社：交通减排量如何发挥其资产价值？
贺泓：在双碳目标下，交通运输行业特别是新能源汽车领域蕴藏的碳减排资产潜力仍待充分释放。建议相关部门健全统一碳减排量核算标准，构建碳资产开发合作生态；鼓励车企充分挖掘新能源车出行碳资产潜力，发挥交通减排量的资产价值。
受访嘉宾简介：
贺泓，中国工程院院士，研究员，博士生导师，现任中国科学院生态环境研究中心副主任、区域大气环境研究卓越创新中心首席科学家。他在日本、美国、加拿大留学和工作11年。回国后其主要研究方向为环境催化与非均相大气化学过程，目前重点致力于环境催化体系设计、技术研发及其在大气污染物催化净化方面的应用，取得了柴油车排放污染控制、室内空气净化和大气灰霾成因及控制方面的系列成果。获授权中国和国际发明专利40余项。2011年获国家技术发明二等奖；2014年获国家科学技术进步二等奖；2017年获何梁何利基金科学与技术创新奖。
（碳中和50人论坛）