清華大學環(huán)境學院2019年10月9日電（通訊員 張少君 梁馨予）清華大學環(huán)境學院吳燁教授團隊于10月8日在《自然》子刊《自然—可持續(xù)發(fā)展》（Nature Sustainability）在線發(fā)表題為《中國電動汽車的空氣質量和健康效益》（Air Quality and Health Benefits from Fleet Electrification in China）的研究長文，首次系統(tǒng)的揭示了電動汽車的發(fā)展對中國及重點區(qū)域城市群的空氣質量和人體健康的效益，特別是定量評估了不同電動化情景對PM2.5濃度的削減，發(fā)現未來十年中國交通電動化對空氣質量改善的貨幣化效益將顯著高于其對溫室氣體減排的貨幣化效益。

以往電動汽車發(fā)展的環(huán)境效益研究主要聚焦在溫室氣體和污染物生命周期排放層面，對PM2.5和臭氧（O3）等二次污染物環(huán)境濃度和污染暴露健康風險影響的認識存在欠缺。本次在《自然—可持續(xù)發(fā)展》發(fā)表的研究，通過結合政策目標和能耗目標為約束，構建了2030年中國電動汽車的基準電動化情景，并針對電動化政策支持度、電動車技術成熟度和消費者接受度設計了一系列差異化的電動汽車推廣情景?；谡n題組開發(fā)的高時空分辨率的中國多部門排放清單，系統(tǒng)評估了電動化導致一次污染物（如VOCs、NOx、SO2和PM2.5）排放的部門和時空變化，并利用二維揮發(fā)性區(qū)間技術優(yōu)化的空氣質量模型（2D-VBS CMAQ）定量模擬了電動車發(fā)展對PM2.5、O3和NO2環(huán)境濃度的影響。研究采用權威的PM2.5和O3污染暴露的健康風險響應函數評估了電動汽車推廣對人體健康的影響，并根據統(tǒng)計壽命價值（Value of statistical life）和碳排放社會成本（Social cost of carbon）量化了電動汽車推廣帶來的健康和氣候效益的貨幣化價值。

研究發(fā)現推廣電動汽車可以顯著降低關鍵前體污染物VOCs和NOx排放，這是導致全國特別是重點區(qū)域（京津冀、長三角和珠三角）城市群年均PM2.5濃度削減的主要因素，電動化對城市人口密集區(qū)域的健康效益顯著。例如，2030年基準電動化情景考慮乘用車27%電動化比例及其他公共車隊更高比例的電動化，三大重點城市群中PM2.5年均人口加權濃度削減可達0.5 μg/m3，削減比例達2%~3%（見圖1）；NO2年均濃度削減比例更高，可達15%至20%，年均濃度超標風險明顯降低；絕大部分地區(qū)O3重污染季節(jié)（夏季）的日均8小時最高濃度也得到削減，在北京和廣州削減可達3 ppb。得益于PM2.5和O3污染的顯著改善，2030年基準電動化情景可以避免17456例因空氣污染而產生的過早死亡（圖2）；其中，PM2.5濃度削減是死亡率下降的主要貢獻因素，占比近80%。東部三大區(qū)域城市群地區(qū)的健康效益占全國總效益的37%。進一步比較區(qū)域核心城市的市區(qū)和郊區(qū)健康效益的差異，由于交通活動及人口分布高度集中在核心城市市區(qū)，電動汽車的推廣將給城市市區(qū)帶來更顯著的空氣質量改善以及健康效益。

圖1：電動汽車基準推廣情景對中國年均PM2.5濃度的影響（左）；在機動化比例和人口密度較高的東部三大城市群濃度削減顯著（右）

圖2：電動汽車推廣帶來的健康效益主要集中在東部區(qū)域（左）；三大城市群中健康效益主要集中在特大城市（如北京、上海和廣州）市區(qū)（右）

研究發(fā)現2030年基準電動化情景在三大重點城市群可實現25-38億美元（2015年價格）的健康收益，是其溫室氣體減排貨幣化效益的5-10倍（圖3）。這表明今后我國在更科學、合理的設計鼓勵電動化發(fā)展的政策工具中，應當充分考慮電動汽車的空氣質量效益，并將其納入政策激勵中。未來十年，電動化的空氣質量和健康效益應當是中國推動綠色低碳交通發(fā)展的重要驅動力。特別是在2020年電動汽車補貼退坡，具有顯著空氣質量效益的核心城市（如北京、上海和深圳等）可考慮根據電動化的健康貨幣化收益制定區(qū)域差異化的地方鼓勵政策，通過交通管理和經濟補貼等途徑推動當地交通系統(tǒng)的深度清潔化。

圖3：未來十年東部三大城市群電動汽車發(fā)展的空氣質量改善和健康風險降低的貨幣化效益和溫室氣體減排的貨幣化效益

本研究得到了國家重點發(fā)展研究計劃和國家自然科學基金重點項目的支持。環(huán)境學院博士研究生梁馨予和張少君助理教授（原康奈爾大學博士后）為論文共同第一作者，環(huán)境學院吳燁教授為通訊作者。環(huán)境學院郝吉明院士、王書肖教授和邢佳副教授，康奈爾大學Max Zhang教授和密歇根大學何曉旖博士為合作作者，在數據收集、模擬分析和政策討論過程中提供重要幫助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41893-019-0398-8

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