本研究是對中國、歐洲、印度和美國乘用車溫室氣體排放的生命周期評估（LCA），這四個市場是全球新乘用車銷售的主要市場，反映了全球汽車市場的多種多樣性。該研究考慮了最相關的動力系統(tǒng)類型內(nèi)燃機車（ICEV），包括混合動力電動汽車（HEV）；插電式混合動力電動汽車（PHEV）；電池電動汽車；和燃料電池電動汽車（FCEV）以及各種燃料類型和電源，包括汽油、柴油、天然氣、生物燃料、電子燃料、氫氣和電力。對于每個地區(qū)，分析基于最具代表性的細分市場的平均車輛特征，并考慮實際駕駛條件下的燃油和電力消耗。此外，根據(jù)規(guī)定的政策，該研究估算了預計在2030年登記的汽車的生命周期溫室氣體排放量與今天登記的汽車相比的情況。對于2021年和2030年的汽車，它考慮了車輛壽命期間燃料和電力混合的變化。
主要成果包括：只有BEV和FCV汽車才有可能實現(xiàn)巴黎協(xié)定目標所需的生命周期溫室氣體減排量。
如圖ES.1所示，評估發(fā)現(xiàn)，歐洲、美國、中國和印度目前登記的BEV在使用壽命內(nèi)的生命周期排放量已經(jīng)低于可比汽油車66%-69%，美國60%-68%，中國37%-45%，印度19%-34%。對于預計將于2030年注冊的中型汽車，隨著電力結構繼續(xù)脫碳，BEV和汽油車之間的生命周期排放差距在歐洲增加到74%-77%，在美國增加到62%-76%，在中國增加到48%-64%，在印度增加到30%-56%。如圖所示，很大的不確定性在于每個地區(qū)未來的電力結構如何發(fā)展；誤差條的高端反映了僅考慮當前現(xiàn)有和宣布的政策時的更多排放量，而低端反映了國際能源機構項目要求電力部門與巴黎協(xié)定目標保持一致的政策的實施情況。
圖ES.1。2021年在歐洲、美國、中國和印度注冊并預計在2030年注冊的平均中型汽油內(nèi)燃機（ICEV）和電池電動汽車（BEV）的生命周期GHG排放量。誤差條表示根據(jù)規(guī)定政策（較高值）制定的電力組合與符合巴黎協(xié)議所需的電力組合之間的差異。
雖然今天注冊的BEV平均已經(jīng)產(chǎn)生了顯著更低的生命周期GHG排放量，但氫燃料FCEV的情況并非如此。這是因為今天氫的主要來源是從天然氣中轉(zhuǎn)化甲烷（“灰色氫”），這將導致更溫和的生命周期排放減少，比各地區(qū)今天的平均中型汽油車減少約26%-40%。相反，利用可再生電力產(chǎn)生的氫氣（“綠色氫氣”）將使燃料電池電動汽車的生命周期溫室氣體排放量降低76%-80%。不過，可再生能源驅(qū)動的燃料電池電動汽車的生命周期排放量略高于相同可再生電力驅(qū)動的電動汽車；這是因為基于電力的FCEV路徑的能源密集度大約是BEV路徑的三倍，因此，我們考慮了額外可再生電力設施建設產(chǎn)生的排放。
混合動力汽車通過回收制動能量并將其儲存在蓄電池中以提高內(nèi)燃機車輛的效率，蓄電池可用于支持電動機的推進。在這項研究中，發(fā)現(xiàn)混合動力汽車的壽命周期溫室氣體排放量僅比傳統(tǒng)汽油汽車減少約20%。
PHEV有一個更大的電池，可以在行駛前充電，并且可以在一定范圍內(nèi)以電動模式運行。然而，在這種驅(qū)動模式下，電動機通常由內(nèi)燃機支撐，因此不一定是純電動驅(qū)動。在任何情況下，PHEV的生命周期GHG排放量主要取決于實際平均使用量中的電動與內(nèi)燃機驅(qū)動份額。這一點在不同地區(qū)之間存在顯著差異，今天的中型PHEV與汽油車相比，其生命周期GHG排放量在美國降低了42%-46%，在歐洲降低了25%-27%，在中國降低了6%-12%，這取決于電力結構的發(fā)展。（PHEV在印度幾乎沒有注冊。）與美國、歐洲和中國的平均BEV相比，PHEV的生命周期GHG排放量在2021年注冊的汽車中分別高出43%–64%、123%–138%和39%–58%，在2030年注冊的汽車中分別高出53%–100%、171%–197%和94%–166%。
本研究還分析了基于當前政策和預計供應的化石柴油、汽油和天然氣中生物燃料和沼氣平均混合的發(fā)展情況。在四個地區(qū)和所有燃料類型中，當前政策推動的生物燃料混合燃料未來變化的影響范圍從微不足道到汽油、柴油或天然氣汽車的生命周期溫室氣體排放量最多減少9%，甚至在2030年登記的汽車的使用壽命期間也是如此。由于許多因素，包括來自其他部門的競爭性需求和高生產(chǎn)成本，不可能提供足夠的低碳生物燃料，如殘渣和基于廢物的生物柴油、乙醇或生物甲烷氣，以大幅取代內(nèi)燃機車中的化石燃料。此外，電子燃料的生產(chǎn)成本非常高，這意味著它們不太可能在2021年或2030年汽車的使用壽命內(nèi)對燃料混合物的脫碳做出重大貢獻。
為了與巴黎協(xié)議的目標保持一致，新內(nèi)燃機車輛的注冊應在2030-2035年期間逐步取消。
考慮到所分析市場的平均車輛使用壽命為15-18年，且巴黎協(xié)議的減排目標需要在2050年之前實現(xiàn)，只有那些能夠?qū)崿F(xiàn)深度脫碳的技術才能在2030-2035年左右生產(chǎn)和注冊。根據(jù)本文提出的評估，可再生電力驅(qū)動的BEV和綠色氫燃料的FCEV是僅有的兩種符合條件的技術途徑。混合動力可用于降低未來十年注冊的新型內(nèi)燃機車輛的燃油消耗量，但HEV和PHEV都不能提供長期所需的GHG排放量減少量。因此，需要在2030-2035年期間逐步取消這些動力總成類型新車的登記。
與此同時，考慮到BEV目前已經(jīng)提供的生命周期溫室氣體排放效益，向電動汽車的過渡不需要等待未來電力行業(yè)的改善。事實上，只有在向電動汽車過渡的過程遠遠提前的情況下，持續(xù)脫碳的電力行業(yè)才能充分受益。
