孙锌 孙亮等 || 国外汽车碳排放标准进展及对我国的启示

摘要：汽车行业作为我国国民经济支柱性产业，是交通部门的碳排放管理的重中之重，对于实现我国双碳目标发挥着重要的作用，《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》对汽车碳排放标准工作提出了新的要求。为推动我国汽车碳排放标准体系的建设，本文在深入分析国外碳排放标准体系发展历程的基础上，系统总结了欧美汽车碳排放标准的研制经验和作用成效，剖析了我国汽车碳排放标准化工作中的不足，为促进汽车行业碳达峰、碳中和相关标准体系的建设工作提供了指导和建议。

关键字：汽车，碳中和，生命周期，碳排放，标准

1 引言

当今，碳中和已经发展成为国际共识。包括欧盟、美国和日本在内的127个国家以不同的方式提出了碳中和目标，分别占全球碳排放量和经济总量的88%和90%。

作为世界上最大的温室气体排放国，我国已于2020年9月22日对外宣布“3060”双碳目标。全球交通部门的碳排放量逐年增加，2019年交通部门占全球二氧化碳排放总量的25%，位列第二大排放部门。

2019年我国交通部门占我国二氧化碳总量的9.2%，是第三大碳排放源。汽车行业作为我国国民经济的支柱性产业，具备碳排放总量增长快、产业链带动性强和单车碳强度高的重要特征。

标准是国家经济活动和社会发展的技术支撑，是国家基础性制度的重要方面。国际上，欧盟和美国等发达国家早在十多年前就已着手制定汽车碳排放标准，且呈现要求日益严苛、体系不断完善的管理趋势。

然而，我国碳排放相关标准建设还处于起步阶段，对于汽车行业仅通过燃料消耗、污染物排放等标准进行碳排放的间接管理，缺乏直接的碳排放管理标准。在此背景下，我国需要系统全面梳理国际先进经验，进而指导汽车行业碳达峰、碳中和相关标准体系的建设工作。

2 研究方法与数据

2.1 研究目标

本研究对发达国家和地区的汽车行业碳排放标准进行系统性分析，通过借鉴相关标准制定经验，为我国汽车碳排放标准研究和制定提供技术支持，促进我国汽车行业碳达峰、碳中和相关标准体系的建立和完善。

2.2 研究对象

本文聚焦碳排放标准体系比较健全的欧盟和美国这两个国家和地区。车型类别选取代表性比较强的乘用车和轻型商用车。考虑到碳排放和燃料消耗的同源性，研究范围涵盖了直接管控标准和间接管控标准。此外，本文还考虑了强制性标准和推荐性标准两种类型。

2.3 研究内容

本文主要围绕标准名称、主管部门、法律依据、车型范围、管理对象、实施时间、发展阶段、边界范围、目标值及核算方法、管理措施及下一步要求等方面系统全面分析。

3 国外汽车碳排放标准研究进展

3.1 欧盟汽车碳排放标准研究进展

交通部门是欧盟自1990年以来碳排放唯一没有显著下降的部门，其中道路交通占比最大。2019年，欧盟交通部门贡献了二氧化碳排放总量的31%，位列第二大排放部门。

其中，欧盟乘用车和轻型商用车占交通部门碳排放总量的52%，约4.8亿吨。为加强道路交通碳排放管理，欧盟于2007年提出将实施碳排放的强制性直接管控措施，引导汽车行业低碳转型升级。

3.1.1 标准发展历程

2009年，欧洲议会和欧盟委员会发布Regulation（EC）443/2009乘用车和轻型商用车二氧化碳（CO₂）排放标准（以下简称欧盟CO₂法规），由欧盟委员会牵头各成员国全面参与，2012年正式启动监管。

该法规要求2015年欧盟范围内新登记乘用车CO₂平均排放须达到130g/km的目标，在2020年之前达成新型乘用车CO₂平均排放低于95g/km的目标。

2014年法规修正后确定2021年目标为95gCO₂/km，相当于比2007年降低40%。2019年，欧盟通过Regulation（EU）2019/631乘用车和轻型商用车二氧化碳排放标准，替代Regulation（EC）443/2009，并于2020年1月起正式实施。

3.1.2 碳排放

2020-2024年，欧盟CO₂法规规定欧盟乘用车和轻型商用车的新车CO₂排放目标值分别为95gCO₂/km和147gCO₂/km。法规针对每个汽车制造企业每年设定具体的排放目标。

首先，基于欧盟车队的目标制定一个限值曲线；其次，考虑到汽车制造企业在特定年份登记的新车的平均整备质量计算企业的目标值。

欧盟CO₂法规要求在给定年份，企业平均CO₂排放每超过目标值1g/km，需要为该年份登记的每一辆新车交付95欧元的罚款，且从2021年起，该要求考察的范围涵盖100%的新车型。

2025-2030年，法规明确2025年乘用车和轻型商用车减少15%CO₂排放的目标；2030年乘用车和轻型商用车分别减少37.5%和31%的CO₂排放。

3.1.3 测试方法

欧盟CO₂法规中规定车辆的CO₂排放数据均需由第三方测试机构测试和提供。针对测试工况，2021年为分水岭，2021年前测试工况为新欧洲标准行驶循环（NEDC），从2021年起，采用全球统一轻型车辆排放测试规程(WLTP）。

此外，为了减少实验室与实际道路排放数据之间的差异，欧盟委员会使用车载燃料和/或能源消耗监测设备（OBFCM）定期收集新车的实际CO₂排放和燃料或能源消耗数据。

3.1.4 配套机制

（1）渐进式导入

在供给端，为帮助企业逐步适应监管要求，欧盟提供了渐进性导入和联合履约制度。渐进导入机制允许汽车制造企业每年选择一定比例的新车用于履约，直至上升到100%。

（2）激励机制

欧盟CO₂法规中设置了一项鼓励采用零排放和低排放车辆（zero-and low-emission vehicles，ZLEV）的激励机制，从2020年到2022年，法规赋予排放低于50gCO₂/km（NEDC）的乘用车超级积分（super-credits system），这些车辆在汽车制造商在计算企业平均碳排放的时候可以成倍计算，呈历年递减趋势，到2023年为1。

2025年之后，包含乘用车和轻型商用车在内的新车将切换到新的ZLEV积分系统，如果制造商某一给定年份的ZLEV新车份额超过一定的比例基准，每超过ZLEV基准1个百分点，汽车制造企业的CO2排放目标就会相应地提升1个百分点。

（3）购车优惠

在消费端，欧盟各成员国均推出了低碳排放车辆购买优惠政策，引导消费者购买低碳排放车辆，辅助汽车制造企业实现低碳转型。

3.1.5 实施效果

在欧盟激励措施推动，2020年欧盟电动车销量占比从2019年的3%跃升至10%。电动汽车在整个欧洲的销量不断增长，从而带动了新车二氧化碳排放量大幅下降。据统计，欧盟新车二氧化碳排放从2019年122g/km降至2020年上半年的111g/km，实现自2008年以来的最大降幅。

3.1.6 下一步要求

欧盟已讨论将2030年法规对象从尾气排放向全生命周期过渡。预计在2023年前，欧盟委员会将评估建立统一的生命周期CO₂排放评价方法和数据发送方法的可能性，并将考虑后期全生命周期CO₂排放的相关立法；预计到2025年，每一辆出口到欧盟市场的汽车都要依据统一的方法，核算发布其生命周期CO₂的排放。

2021年7月14日，欧盟委员会提出的一揽子计划（fit for 55）中进一步加严乘用车和轻型商用车CO₂标准，或将2030年乘用车和轻型商用车CO₂减排目标提升至55%，2035年实现100%的CO₂减排，鼓励发展零排放和低排放车辆，同时支持相应基础设施建设。

3.2 美国汽车碳排放标准研究进展

美国交通的碳排放呈现波动状态，自1990年以来经过短暂的下降后，从2013年开始又在逐渐的上升。2019年，美国交通部门贡献了二氧化碳排放总量的37%，位列第二大排放部门。其中，美国乘用车和轻型商用车占交通部门二氧化碳排放总量的58%。美国出台了一系列标准法规以控制轻型车的温室气体排放。

3.2.1 标准发展历程

2010年，美国环境保护署（Environmental Protection Agency, EPA）根据《清洁空气法案》第202（a）条首次为轻型汽车制定了温室气体排放标准，限制了乘用车和轻型卡车排放的温室气体，以每英里排放克数（g/mile）表示。

早在1975年，美国国家公路交通安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA）根据《能源政策与保护法案》为乘用车和轻型卡车设定了燃料效率标准（CAFE），以每加仑行驶的英里数（mpg）表示，并发展成为某一特定年份生产的汽车车队所达到的平均燃料经济性标准。

2012年，美国EPA和NHTSA发布了《2017车型年及以后的轻型车温室气体排放和企业平均燃料经济性标准》（以下简称“美国GHG与CAFE标准”）。

EPA公布了2017-2025年轻型汽车的GHG排放标准，负责管理汽车使用阶段的GHG排放；NHTSA负责管理CAFE，制定了2017-2021年的燃油经济性标准，并预测了2022-2025年的标准。GHG与CAFE标准作用在于使燃料效率平均每年提高约5%，到2025年整个车队的平均燃料效率达到46.7pmg。

2018年9月，NHTSA和EPA提议修订已有的GHG与CAFE标准，研究制定涵盖2021年至2026年的新标准。2020年4月，《2021-2026车型年乘用车和轻型卡车更安全、更实惠的节能（SAFE）车辆规则》（以下简称“SAFE法规”）发布，于2021年正式实施。

SAFE法规冻结了2021年之后的标准目标要求，即2021年以后的CO₂目标值维持在了2021年的水平不变。

3.2.2 碳排放目标

SAFE法规规定2021年美国新车车队CO₂排放和燃料经济性的目标值分别为220gCO₂/mile和37.3mpg。

SAFE法规针对单车GHG目标值计算方法：首先，基于统计数据，拟合了脚印面积和碳排放的线性关系，得到了相应脚印面积的碳排放值；然后，用最大值、最小值函数对这个线性关系进行了修正，即特定车型GHG目标值=MIN[最大限值, MAX（最小限值, c×脚印面积+d）]（c, d是相关系数）。

针对企业GHG目标值计算方法：企业根据各车型的GHG目标值按产量加权平均计算企业整个车队的GHG目标值。

SAFE法规以企业为管理对象，企业在某一车型年的平均CAFE每低于目标值的0.1mpg，每辆车要支付5.5美元的罚款，即总罚款数额等于超标部分数值扩大十倍后再乘以当年该车型所在合规类别的总产量。

此外，企业平均GHG不符合法规要求，EPA有权取消该汽车厂商在美国的销售许可并对不合格产品确定罚金。

3.2.3 测试方法

EPA使用合规性试验循环工况测试车辆的燃油经济性，测试工况包括两种循环模式，分别为“模拟城市行驶循环”（也称为“联邦试验程序”FTP）和“模拟公路行驶循环”（也称为“公路燃油经济性试验”HFET）。

3.2.4 配套机制

（1）激励机制

现行的GHG与CAFE标准SAFE法规中规定了先进技术车辆CO₂积分规则。如果企业使用了先进技术的车辆，如电动化、氢燃料和天然气等，可以在计算产量时候可以使用产量乘数（production multipliers）来确定额外的积分。此外，SAFE法规还规定了空调系统效率提高和循环外减碳技术的积分规则。

（2）灵活机制

美国在GHG与CAFE标准中，建立了信用额概念，企业在某一年达到CO₂和CAFE限值之后的富余量，可以用于交易和转移。达标的企业可以获得信贷额度奖励，不达标的企业可以使用信贷额度来弥补，如果没有（或不够）信贷额度，那么企业可以选择向NHTSA提交一份“回收计划”，描述企业在接下来的三年中需要做些什么，以赚取足够的信贷额度来弥补；如果企业不遵守该法规，EPA会进一步进行罚款评估。

3.2.5 实施效果

最近评估报告显示，在2020车型年，所有新车的实际路况CO₂平均估计排放量下降至349g/mile，是有史以来的最低水平。燃油经济性提高到25.4mpg，创下历史新高。自2004车型年以来，CO₂量下降了24%，燃料经济性增加了32%。

3.2.6 下一步要求

2021年12月，EPA正在敲定有史以来最雄心勃勃的乘用车和轻型卡车GHG标准。最终拟定版标准包括2023和2024年的拟议标准、2025车型年的备选方案二标准，以及2026车型年的备选方案二减去10克/英里的标准。与之前的提议版本相比，车型年的目标值有所放松，2025和2026车型年的目标值有所加严。

2023-2026年最终标准利用清洁汽车技术的进步将为美国人释放1900亿美元的净收益，包括减少

气候污染、改善公共卫生和节省加油成本。该标准也使轻型车GHG计划走上了正轨，为EPA下一阶段2027年及以后的标准提供了一个强大的发力点。

值得注意的是，SAFE法规中有提到EPA应用阿贡实验室的GREET模型评估了燃料生产和分销过程的碳排放，所以不排除未来会扩大法规管控范围到全生命周期其他阶段的可能性。

4 汽车碳排放标准对比分析及问题识别

4.1 汽车碳排放标准对比分析

表1展示了欧盟、美国和中国的碳排放和燃料消耗标准的对比情况。从管理类别看，欧盟最早开始进行汽车的碳排放管理，美国早期注重汽车燃料效率进行管理，后期实施碳排放与燃料经济性并行管理。从法律依据来看，欧盟和美国的汽车碳排放标准都有坚实的法律基础，保障了处罚机制等管理手段的有效执行。

表1 国外汽车碳排放标准对比分析

从管理阶段来看，欧美目前主要以车辆行驶阶段的直接碳排放管理为主，并在标准研究过程中综合考虑了汽车生命周期的碳排放。

未来，欧盟有计划将法规的管理阶段扩大到汽车的全生命周期，而且目前已经通过多种管理政策进行汽车全生命周期的碳排放的直接和间接管控。欧美的碳排放标准均为强制性标准。

从目标值要求看，欧美均设定了明确的碳排放目标值，并不断加严。其中，欧盟的汽车碳排放管理最为严格。

从管理政策措施来看，为推进标准的顺利执行、降低企业履约难度，欧美均实施了一系列的管理措施，例如公示制度，低碳标识、灵活履约机制等。

4.2 汽车碳排放标准问题识别

对比国外的汽车碳排放标准的相关要求，我国汽车碳排放管理方面还存在诸多重要问题。

首先，我国汽车碳排放管理缺少上位法。虽然《大气污染防治法》中要求了“对机动车大气污染物与温室气体实施协同控制”，但缺少具体的法律条款说明。

其次，我国汽车碳排放标准体系有待建立。我国目前只通过燃料消耗标准对汽车碳排放进行间接管理，尚未实施针对汽车碳排放直接管理的标准。

再次，我国缺乏汽车产品全生命周期的碳排放（碳足迹）核算标准及相关限额要求，难以支撑我国的汽车碳排放管理政策制定，并有效应对国际碳贸易壁垒。

最后，我国汽车碳排放标准的缺失引发了自主品牌低碳意识薄弱和汽车产品低碳竞争力不足等诸多问题，从而约束了我国汽车企业参与国内国际双循环，在一定程度上限制了汽车行业绿色低碳高质量发展。

5 我国汽车碳排放标准发展建议

建议我国应加快推进应对气候变化立法的相关工作，并制定有效的碳排放行政管理手段；进一步加快汽车行业碳达峰、碳中和相关标准体系建设；加紧研究制定和发布汽车全生命周期碳排放（碳足迹）核算标准；同步推进汽车全生命周期碳排放管理政策体系的研究制定，逐步涵盖核算标准、标识、公示制度和激励措施等。

6 结语

随着“十四五”国家标准化体系建设的深入推进，我国面向碳达峰、碳中和目标的汽车碳排放标准化工作紧迫、任重而道远，需要相关政府部门协同管理、汽车全产业链企业上下游联动、汽车全生命周期碳排放系统评估，持续不断地推进我国建立汽车行业碳达峰、碳中和相关标准体系，更好地促进汽车行业绿色低碳高质量发展。

往期回顾

来源：本文刊发在《中国标准化》2022年第11期

作者：孙锌^1,2,3、孙亮⁴、张红杰^1,2,3、赵明楠^1,2,3、张铜柱¹、吕彬⁵〔1. 中国汽车技术研究中心有限公司；2.中汽数据有限公司；3.中汽数据（天津）有限公司；4.中国标准化研究院；5. 中国科学院生态环境研究中心〕

基金：本文受2021年度河北省自然科学基金项目“京津冀面向双碳目标的协同发展及其优化设计研究”（项目编号: G2021202013）、中国标准化研究院院长基金项目“全国碳排放管理标准化技术委员会碳排放管理标准化研究-2020”（项目编号: 542020Y-7459）资助

编辑：质量基础设施公众号

（本文图片来自网络）

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