交通政策之辩:降低汽车能耗的三条路
POLICY
虽然川普和其任命的美国环保署(EPA)署长并不相信二氧化碳导致全球变暖,但在科学界,这却早已是共识。到目前为止,包括中国在内的世界各国已经连续签订了蒙特利尔协定、哥本哈根协议、京都协定以及最近的巴黎协议等一系列合约,用以限制各国的碳排放,缓解温室效应。如果要达到规定的减排幅度,控制私家车的排放就是势在必行。
怎样降低私家车的排放呢?最明显的一条路,是提高私家车的效率。50多年前生产的上海牌轿车百公里油耗高达16升,差不多是今天中型轿车的两倍,但空间、动力、舒适性都要差得多。这个过程中汽车工程界在发动机、变速箱、空气动力学设计、轻量化等一系列技术方向取得了长足进步。
但是,汽车效率的进步并不会自然全部转化为能耗的降低。由于短视等原因,买车的人往往不愿意为了油耗水平花费足够的投资,这导致很多时候汽车效率的提升被用来在保持油耗不变的前提下增大车辆的尺寸和动力,而不是在保持尺寸和动力不变的前提下降低油耗。因此,为了能让汽车的油耗更有效率地降低,很多国家也会通过实行企业平均油耗标准、征收燃油税或碳排放购置税等方式鼓励企业和个人生产和消费油耗更低的汽车。
虽然,通过提高汽车效率来降低碳排放的方法,具有不需要消费者改变消费习惯,也不需要牺牲效用的巨大好处,是三条路中阻力最小的一条,但它也有明显的短板:基于现有的内燃机汽车结构,受制于热机效率不可能无限提高,汽车不可能无限流线化和轻量化,内燃机汽车油耗不可能无限降低。今天的混动汽车已经十分省油,几十年后即使技术又进步了许多,可以在今天最省油的汽车的基础上再将油耗降低一半,差不多也已经是尽头。
因此,降低汽车碳排放的第二条路,就是改变汽车使用的能源。今天关注度极高的电动汽车,就能够通过两种方法降低碳排放。首先,因为电机综合效率极高,相当于将转化化学能的过程放到了效率更高的发电厂,自然也就大大地提高了能源利用效率。其次,电能作为一种能量介质,除了来自于化石燃料,也可以来自于太阳能、水能、核能等碳排放更低的能源。
与之类似的,氢燃料电池汽车也能同样起到降低碳排放的效果。虽然其效率比电动车稍低,但因为在续航里程和充能形式上近似于燃油汽车,能量密度也更高,使用上则更为方便。此外,即使仍然使用内燃机汽车,如果换用碳中性的燃油,也可以大大降低温室气体的排放。上述的各种新能源汽车,技术上仍然存在很多不确定性,都要求消费习惯和社会基础设施进行一定的改变,推行会有一定阻力,但能够达到的减排幅度也更大。
第三条路则是彻底摆脱对私家车的依赖。对于像北京、上海这样的高密度大城市来说,一人一辆车其实并不是最为合理和高效的出行方式。不管汽车本身多么节能,一个体重几十千克的人,却需要一吨多重的载具来运输,本身就是效率很低的一件事。而且即使尾气排放不是问题,大量私家车带来的道路拥堵和停车困难的问题也难以解决。
相比之下,如果公共交通足够发达而且便利,有可能比私家车更低廉和快捷,同时也省去了自己开车的疲劳。而如果要发展私人交通工具,自行车、电动摩托、平衡车等两轮车辆无论占地面积还是能耗也要低得多,也方便跟公交接驳。对于少数真正需要小汽车的场合,分时租赁、网约车、拼车、顺风车等汽车共享手段也可以成为很好的补充。
虽然这条路看起来并不需要多少技术变革,但要让人们自愿放弃、自己开车,需要更合理的用车收费(合理的拥堵费和停车费等)、计算机技术的支持、配套的城市规划和基础设施的优化以及愿意尝试的社会风气,也许是三条路中最难的一条。但如果得以实现,我们拥有的将不仅仅是更先进的汽车技术,也会是更美好的城市。
主要研究方向包括新能源汽车,汽车收费,交通行为等,并长期观察汽车产业和市场;车迷,房车迷,摩托迷。