文献阅读 | 替代燃料汽车：超越炒作，真正推动交通部门深度脱碳

题目

Moving beyond alternative fuel hype to decarbonize transportation

作者

Noel Melton, Jonn Axsen, Daniel Sperling

期刊

Nature Energy

时间

2016年2月

一作

单位

Navius Research Inc., Box 48300 Bentall, Vancouver, British Columbia V7X 1A1, Canada

链接

https://www.nature.com/articles/nenergy201613

研究内容

运输部门的二氧化碳排放量约占全球能源相关碳排放量的1/4。尽管提高传统燃油汽车的效率以及减少出行需求也可以降低交通部门的碳排放，但是深度脱碳还需要替代燃料汽车(alternative fuel vehicle, AFV)如电、氢、生物质能汽车的大量使用才可能实现。为了减缓气候变化、改善空气质量、保障能源安全，多国政府均提出了市场采用AFV技术的具体目标。尽管有许多承诺、目标和资金投入，但到目前（2016年）为止，AFV技术的成功案例相对较少，许多次推动AFV发展的政策和社会期望浪潮都以研发资金滑坡、讨论热度减退而告终。分析过去绿色交通技术发展的历史可以看到，往往是当特定的AFV技术未能达到最初的积极预期时，社会就已经将其注意力转向了另一种AFV类型，由此进入了一个新的炒作和失望周期。

该研究以美国作为案例，探讨几种 AFV 技术炒作和失望周期的发展过程，旨在提高对AFV技术中炒作周期动态历史的认识，分析几轮炒作周期中体现出的潜在问题，以期为政策制定者和其他真正希望实现向低碳运输技术过渡的关键利益相关者提供有效建议。

研究方法

文章检索

使用以下搜索词分别检索与七种 AFV 技术相关的文章：电动（"电动"）、混合动力（"混合动力"）、插电式混合动力（"插电"和"混合"）、生物燃料（"乙醇"或"生物燃料"或"生物柴油"）、氢气（"氢"或"燃料电池"）、甲醇（"甲醇"）和天然气（"天然气"）。因为该研究的重点是道路运输，所以每篇文章还必须包含"汽车"或"卡车"等词。

通过在Factiva 数据库进行的初步搜索，返回了 1980 年 1月 1 日至 2013 年 12 月 31 日《纽约时报》发表的 9310 篇文章。为了增加文章与本研究分析内容的相关性，研究者对文章进行了进一步筛选，如果文章的长度小于 300 字，或者搜索词未出现在文章的前 200 字中则将文章剔除。其余与研究无关的文章被手动剔除，最终选择963篇文章导入NVivo 10媒体分析软件进行详细分析。

文章评价

研究首先确定了与AFV 技术相关的、描述其优点或缺点的评价性陈述，将每个评价语句被编码为正数或负数（中性语句被忽略）。这些评价声明构成了确定集体期望特征的基础。进一步地，研究者在每篇文章中识别和统计这些正负面评价的出现次数，据此分析每个年份内的社会关注度。该研究把媒体关注和期望迅速上升的时期作为炒作的标志，相反，下降时期则表示失望。为了便于数据分析，作者还根据主题（例如，财务、环境等）、参与者（例如，政府、行业等）和级别（类似于范伦特、斯皮特斯和皮因使用的陈述）对每个语句进行了编码。

研究结果

期望和炒作的概念

该研究利用期望的社会学来描述和理解过去三十年中观察到的众多 AFV 技术的反复兴起、失败和失望的模式。炒作可以定义为公众关注和期望新创新潜力上升的时期；这种概念不同于炒作的口语定义——后者通常意味着设定了难以置信的预期，一般被认为是不可取的。确定和描述不断变化的期望模式是有意义的，这些模式可能对技术转型产生净正、负影响，也可能不产生影响。

图1展示了芬恩和拉斯基诺理论所描述的一种风格化炒作行为，炒作的起源和动态是复杂的，反映了由行业、政府和其他行为者形成的集体期望的发展过程。炒作的开始或延续可能涉及也可能不涉及技术突破（例如，发现新的燃料电池制造工艺）或吸引对该技术感兴趣的政策（例如，燃料电池研究资金的增加）。创新的利益相关者如科学家、行业和政府，常常会夸大和传达积极的期望或技术承诺，以吸引注意力和资源。总的来说，工业界、政府机构、政治领导人和媒体的乐观承诺和期望成为社会话语的一部分，从而激励更多的利益攸关方推广这项技术，进一步促进炒作（进一步提高期望值）。研究表明，对于利益相关者来说，可以用特别的激励方式，提高对需要建立新的基础设施技术的期望，例如氢燃料电池汽车（需要发展氢气生产、储存和加氢站）。

图1  新兴技术炒作图示

构建历史炒作和失望的演变

该研究分析总结了大众媒体的报道、创新活动以及美国能源部在过去三十年中对一些关键的AFV技术包括插电式电动汽车（PEV），电池电动汽车（BEV）、插电式混合动力电动汽车（PHEV）和生物燃料汽车（乙醇和生物柴油），以及通过传统方法生产的非食品原料、氢气（燃烧和燃料电池）、混合动力电动汽车（HEV）、甲醇和天然气等先进技术的资金投入。该研究收集了大量与这些技术相关的数据，但回顾分析的重点是插电式电动、氢气和生物燃料动力车辆，因为它们有重要的深度脱碳重要的贡献。此外，虽然该研究以美国为案例进行分析，但应该注意到，由于汽车行业的全球性质，许多观察到的动态可能与其他国家和地区也息息相关。对于每一次AFV的炒作，作者均通过文献分析以确定关键政策和技术相关事件，包括直接影响美国AFV发展政策的实施或更改，以及有关AFV模型发布的行业公告。

美国 AFV 炒作简史

在1980年至2013年的连续AFV炒作浪潮中，社会的注意力持续性地从一种AFV技术跳到另一种（图2）。关于所有AFV技术的文章总数从1980年至1985年的平均每年2篇，增加到2008年至2013年每年80篇。此外，《纽约时报》中所有有关AFV的文章份额从0.02%上升到0.4%，这表明AFV技术话题在社会话语中的重要性普遍增加。第一次媒体关注AFV浪潮在20世纪80年代末和90年代初显现，涉及甲醇、天然气和PEV三类替代燃料汽车。后续炒作则与 HEV、氢气、生物燃料和最近再次兴起的 PEV有关。下面，该研究将讨论PEV、氢气和生物燃料的炒作过程，图3也对这些炒作也进行了总结。描述媒体分析结果的其他信息详见图4和图5。

图2  1980-2013年媒体关注的所有替代燃料车辆技术

第一台电动汽车的炒作

1990年，通用汽车公司推出了其原型电动车Impact，同年，加州宣布了零排放车辆（ZEV）法案，要求到 1998 年，零排放车的销售量占该州汽车公司销售总量的 2%；而当时，只有PEV被认为是可以实现零排放、符合要求的车辆类型。在这些事件之后，相关的媒体报道从1980年平均每年一篇文章增长到1994年的25篇（图4），大大超过了之前对甲醇和天然气汽车的报道。在此期间，媒体报道的评价也变得越来越积极（图5），包括纽约时报非常乐观的声明"电动车的未来并不遥远"。与媒体的炒作一致，PEV汽车模型的数量也在增加，在1990年至1995年之间，有14个模型向公众开放（图3）。在同一时期，美国能源部对PEV技术的资助从每年1700万美元增加到1.02亿美元。然而，这样的趋势只持续了几年。1996年，大批汽车制造商成功游说加州政府放松和推迟ZEV的执行；通用汽车公司虽然同年发布了EV-1（Impact原型的生产版本），但只生产了1000辆，多数后来被召回和报废。1999年，主要汽车制造商的PEV原型的发布已经终止。

图3  AFV技术的炒作和失望周期

氢能汽车的炒作

当人们认识到ZEV任务不可能简单的通过使用电池实现时，汽车制造商和政府开始投资氢气和燃料电池技术。1999年，戴姆勒-克莱斯勒、福特和通用汽车宣布到2004年起将开始出售氢动力汽车；2001年，丰田和本田宣布了类似的展望。两年后，加州修改了ZEV法案，包含了一个新的燃料电池汽车"替代合规路径"，布什总统提议为氢气汽车提供13亿美元的研究经费，并称"今天出生的孩子驾驶的第一辆车可以由无污染的氢气驱动"。媒体报道氢能源汽车从1990年平均每年不到1篇文章增加到2003年11篇的峰值，到2008年报道量还在持续增加（图4）。在炒作的后半部分，即从2004年到2007年，净正面陈述的数量急剧增加。美国用于氢气和燃料电池的资金与这些媒体趋势非常一致，从2000年至2007年增长了5倍，从每年6500万美元到3.3亿美元（图3）。然而，2007年后媒体的氢气炒作有所下降，此时恰逢第二波PEV炒作浪潮。2009年，美国能源部向国会表示，未来20年内，氢气汽车不太可能大规模上市。到2013年为止，氢气的炒作还并未推动氢轻型车进入市场。不过，2013年七大汽车公司承诺在未来几年内使用燃料电池汽车（包括现代、丰田和福特）；而截至2015年，现代和丰田已开始在美国租赁数量有限的氢气汽车，这些都可能预示着氢气炒作的更新。

图4  1980-2013年每种替代燃料车辆技术的媒体关注情况

生物燃料汽车的炒作

生物燃料汽车的炒作起源于2004年，并一直持续到2008年，如图3所示。2004 年，美国运输部根据公司平均燃油经济性 （CAFE） 法规，延长并增加了弹性燃料车辆的信用额度。2005年，美国能源政策法案取消了鼓励汽油精炼厂使用甲基三丁醚（MTBE，改善燃烧和减少空气污染），因为担心泄漏会污染地下水。相反，该法案要求到2012年每年将75亿加仑的可再生燃料混合到汽油中，这主要意味着玉米乙醇的大量生产和添加。在生物燃料炒作期间，媒体报道从2003年的1篇增加到2006年的20篇（图4），2002年到2007年的净正面评价陈述数量每年都在增加（图5）。2006年，美国总统布什将乙醇吹捧为减少依赖中东石油进口的一种手段，宣布目标是在六年内使先进的乙醇生产（例如纤维素乙醇）具有竞争力。美国对多家对生物质和生物精炼厂的资助增加了一倍多，从2006年的9000万美元到2007年的1.96亿美元。弹性燃料原型车的数量从2005年的1辆增加到2007年的7辆，到2011年，这些汽车占新轻型车销量的12%。尽管这些销量是美国AFV技术有史以来最高的，但在实践中，这些汽车绝大多数还在使用传统汽油，2014年生物燃料仅占美国运输燃料总使用量的5%，而且几乎所有的生物质油都是与汽油混合在一起的。此外，先进的生物燃料使用较少，例如2006年布什总统所倡导的纤维素乙醇，这一燃料有助于实现深度脱碳，但只在2014年汽车汽油销售中占很小的一部分。2008年后，尽管美国能源部每年对生物精炼系统的资助仍然稳定在2亿美元左右，但是媒体的关注度和原型车的开发均出现了大幅下降。

第二次电动车的炒作

在经历了约十年的媒体关注低谷后，对PEV汽车的第二次炒作自2005年起再次出现。这种炒作开始于几家汽车公司宣布即将发布PEV生产车型，包括特斯拉跑车（2006年宣布）和雪佛兰Volt（2007年）。不久之后，加州就修改了ZEV法案，从2012年开始增加对插电式混合动力汽车提供的信贷。第二波PEV炒作也是本研究观察到的美国1980-2013年期间最大的替代燃料车炒作周期。媒体报道从2000-2005年平均每年3篇与PEV相关的文章增加到2011年的67篇（图4），而净正面评价陈述的数量在2010年前稳步增加（图5）。2006年至2010年，美国贸易机构的资金增加了两倍，达到每年1.42亿美元。2009年，奥巴马总统宣布为电动汽车和电池开发提供24亿美元的激励资金，两年后，他宣布，美国"到2015年将成为第一个拥有100万辆电动汽车的国家"。到 2013 年，社会对 PEV 的关注仍然很高；不过据此认为" PEV 已成功"还为时太早。2013年，奥巴马总统和奥巴马政府放弃了到2015年让100万辆汽车上路的目标。截至2014年，PEV仅占美国新轻型车销量的0.7%，但是在美国一些地区（例如，加利福尼亚州为3.0%）和少数其他国家（例如，挪威接近18%）的市场份额较高。在媒体报道中，我们也可以看到，2010年后对PEV的负面评价越来越多，包括车辆成本高、销量低等。因此，第二次PEV炒作的未来发展趋势和结果尚不清楚。

图5  每种替代燃料车辆技术的正面和负面评价

超越炒作到脱碳运输

该研究通过美国案例，分析揭示了自20世纪80年代末以来多次的炒作和失望循环。到当时为止，AFV技术都还没有严重威胁到化石燃料的主导地位。每次炒作的特点是媒体关注率快速上升，对特定技术潜力具有比此前一次炒作更积极的期望，并随着原型车开发的增加而增加。每一次AFV炒作也符合能源或环境政策的制定或变化。此外，政府的资助水平往往与媒体报道和创新活动的趋势保持一致。显然，政府也在通过政策和资金以及制定AFV销售目标等，参与和促成这种炒作和失望周期。虽然到目前为止，这些观察到的 AFV 炒作周期都尚未真正推动 AFV 的广泛使用，但研究无法得出炒作最终对创新产生了净正、负影响的结论。研究人员认为，炒作可以是积极的，或者是必要的，因为这有助于刺激对新技术的兴趣和投资，尽管过于积极的期望可能导致更极端的失望——例如美国国家和州政府首先建立了一系列过高期望，之后又公开宣布证明无法实现销售目标并改变政策并取消资金支持。此外，在该研究分析的三十年中，政府不断将注意力和政策重点转移到不同的AFV技术上，这种模式可能导致技术学习的延迟或逆转，实际上，政府似乎促成了至少两个可能阻碍技术改造的重大系统故障：方向性失败（缺乏一致的愿景、政策和资金）和自反性失败（无法应对不确定性）。因此，该研究有理由认为，政府可以也需要采取措施，改善其在AFV开发和商业化中的作用，包括其参与或影响炒作的方式。

研究结论

如果政府提高对技术进行科学评估能力，将可能会为AFV市场渗透设定更合理、更可信的目标，至少会对该研究总结的AFV案例中观察到的目标有帮助。该研究表明，很多目标往往在没有完整计划的情况下公布，而且显然对于供应限制、创新技术的渗透率和消费者接受度等因素缺少考虑。这种不严谨的目标设定可能助长了随之而来的失望和对AFV技术的诋毁，降低了政府的公信力。这反过来又使行业和其他利益相关者缺少技术创新的明确努力方向。事实上，政府可以利用更严格的技术评估来恢复其既定目标和期望的可信度，并建立一个相对稳定和一致的框架，以支持AFV技术的投资和长期发展。

最后，该研究并没有对未来AFV 技术成功的可能性给出任何明确态度。然而，分析表明，在过去三十年中，部署各种 AFV 技术的特点是反复出现炒作、失望和最终未能达到大幅减少运输碳排放目标所需 AFV的使用水平。因此，真正希望使运输部门脱碳的决策者应该超越炒作，这就必然要求提高他们的技术评估能力，从而执行有效的政策。虽然技术发展始终不确定，但有效的技术评估能提高政府制定适应长期目标和政策的能力，从而有效引导利益相关方和创新活动走向低碳交通运输系统。

编辑：方艳茹

排版：江琴

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