第三节 丝绸之路交通运输碳排放特征

一 畜力时期交通运输碳排放特征

由于从汉朝张骞“凿空”西域一直到蒸汽机发明之前，丝绸之路的交通运输工具依靠动物、人力或者自然力等方式来推动，该时期是以畜力和自然力等形式驱动的运输工具时代，因此该时期内丝绸之路很少受到碳排放的污染，人类社会还处于相对很低标准的自然状态下的碳排放阶段，所以本书称为零碳排放时期。从现在偏远农村地区的空气质量远远高于现代城市的空气质量也可以得到验证。

二 化石能源时期交通运输碳排放特征

交通的高碳排放主要是由于消耗大量的化石能源驱动的蒸汽机被广泛用于交通工具。蒸汽机发明后，首先是被用到工业生产中，从18世纪晚期开始，蒸汽机在交通运输等行业中获得迅速推广。

世界上最早由蒸汽机驱动的汽车是1769年由法国人尼古拉斯·约瑟夫·居纽（1725—1804）发明的，居纽的这项发明被认为是自然动力与机械动力的分水岭，也是无碳排放时期与高碳排放时期的分界限，具有里程碑意义。

1885年10月，德国人卡尔·本茨（1844—1929）在经过多次失败后，终于发明了由单缸汽油发动机驱动的汽车，并且获得了世界上属于汽车的首张发明专利证书。1883年8月德国人特里布·戴姆勒（1843—1900）发明了汽油内燃机，很快就作为驱动力运用到汽车上。本茨和戴姆勒对蒸汽机和内燃机进行的改造，比最初依靠大量煤炭作为能源来带动蒸汽机实现了跨越式发展，汽油非常轻便，便于汽车本身携带，从而促进了汽车工业的快速发展，他们两人因此被世人尊称为“汽车之父”。

汽油内燃机发明以后，由于内燃机具有热效率高、体积轻便、维护简单等众多优点，是当前各国交通工具使用量最多的热力发动机，内燃机在燃烧汽油等化石能源后，尾气中排放的有害气体对大气具有非常严重的破坏性，也是人体呼吸系统患多种疾病的原因之一。据瑞士专家测算，城市大气污染中，大约60%的有害物来源于汽车尾气，而汽车尾气排放的主要污染物分别是一氧化碳、碳氢化合物，其大气污染分担率[9]分别达到71.5%、72.9%[218]。

（1）一氧化碳。随着科技的进步，内燃发动机的体积越来越小、重量越来越轻，燃料在内燃机内燃烧过程中，燃料的主要成分碳在内燃机中由于空气不足导致燃烧不完全，从而产生一种看不见、摸不着、无色、无味，对人体有害的气体，就是一氧化碳。在被人和动物吸进呼吸系统后，由于一氧化碳本身的化学特性，其与人体和动物血液中的血红蛋白结合的速度比氧气结合要快300多倍，分解的速度却比人体和动物所需的氧合血红蛋白慢3600倍，从而致使人体和动物的大脑无法供氧，出现呕吐和昏迷等症状，人或者动物在大量吸入一氧化碳后可能导致死亡。

（2）碳氢化合物。碳氢化合物是化石燃料中由于氧气不充足导致燃烧不充分而产生的多种化学气体的混合物。碳氢化合物除了具有致癌破坏性外，还会对人体的感官系统造成严重损害。碳氢化合物和氮氧化合物产生后会长期漂浮在空气中，在炎热的夏季，由于太阳光中含强烈的紫外线，在长时间的照射下，将形成二次污染物——光化学烟雾，光化学烟雾对人体的危害性比汽车尾气直接产生的污染物更严重，人类在光化学烟雾笼罩下会患冠心病、肺气肿、肺结核和心脏衰弱等高致死疾病。

（3）二氧化碳。进入21世纪后，随着时代的发展、社会的进步，加之内燃机本身在燃料方面要求较高，人类燃烧化石能源产生的一氧化碳越来越多，一氧化碳与空气中的氧气发生化学反应后产生的二氧化碳越来越多，导致全球温度不断上升，因此，现代交通工具将面临来自碳排放、化石能源短缺等各方面的挑战，它的未来只能朝能源节约，燃料多样化，低能耗，高效率，延长寿命，提高可靠性，降低碳排放和噪声污染，降低重量、体积和成本，优化维护和保养等方向发展。

在蒸汽机时代，由于交通工具主要依赖化石能源作为发动机的动力，因此其向空气中排放大量的碳化合物不可避免，而化石能源燃烧不充分的主要污染物分别是碳氢化合物、一氧化碳，其大气污染分担率分别高居第一和第二。一般根据单位运输量排放的一氧化碳、碳氢化合物含量来衡量交通工具碳排放的高低，目前人们外出的交通工具主要是汽车、飞机和火车，由于汽车、飞机本身运量有限，因此计算得出这两种交通工具排放的污染物是火车运输的数十倍甚至上百倍，而铁路机车目前接近70%都采用电力机车，在不考虑火力发电引致的污染的情况下，则其碳排放非常低。同时，由于铁路单位运输量能耗低，运量大，成本低，而且很少受到天气的影响，非常适合长途运输，尤其是在丝绸之路经济带沿线国家间往来运输，因此，在全球碳排放压力下，大力发展非化石能源机车牵引的铁路交通是未来丝绸之路经济带交通工具的发展方向。

三 新能源时期交通运输碳排放特征

随着技术进步和新油田的不断发现，汽车动力由蒸汽机驱动逐渐由柴油蒸汽机驱动取代，再后来又出现了依靠电力为代表的新能源作为动力的蒸汽机，交通工具走过了由依赖高碳排放煤炭动力，中碳的燃油动力，到清洁能源低碳排放的电力动力的历程。

我国新能源汽车经过20余年的发展，从无到有，从借鉴模仿到自力更生，取得了显著的成绩。2018年年初，中国工业和信息化部部长苗圩指出，2015—2017年我国新能源汽车无论是在产量还是销售量方面都是全球第一。2017年生产量和销售量分别为79.4万辆和77.7万辆，产销量都保持了良好的增长势头，而且已经出口到世界30多个国家，同时我国总保有量已经占世界新能源汽车总量的50%以上。

新能源汽车能够取得上述优异成绩与国家出台的鼓励政策是分不开的。首先是政府支持。习近平主席早在2014年视察上海汽车公司时就曾指出：“发展新能源汽车是我国从汽车大国走向汽车强国的必由之路”。其次是国家出台的鼓励政策更加切合实际。以前出台的政策有些比较空洞，当前的鼓励政策以方便消费者为导向，如单独号牌、优先通行等。再次是目标发展方向的选择更加准确。我国新能源车已经由原来的单一纯电动车向多种能源方式转变；由单一的公共交通领域向公共交通领域和私人领域并重发展。最后是中央鼓励政策与地方政府鼓励政策同步。各地方政府根据中央出台的鼓励政策，也纷纷制定本地鼓励新能源车发展的配套补贴政策，这些措施对于新能源车的发展具有巨大的推动作用。

新能源汽车与化石能源汽车相比，在降低碳排放方面拥有极大的优势，考虑到电动汽车动力需要消耗电力，因此把发电排放的碳也考虑进来，即从所耗电力的发电阶段到汽车驾驶阶段的车辆全生命周期来看，新能源汽车百公里碳排放等量约为5千克至15千克，而化石能源车平均百公里排放从15千克至54千克不等。[10]新能源车的碳排量仅为化石能源车的三分之一，具有明显的环保优势。我国经济要做到可持续发展，同时考虑到能源安全，新能源汽车的主要方向应该以纯电驱动（包括EV、PHEV、FEV）[11]为主。

根据我国汽车生产技术和消费者需求状况，对于生产技术成熟的小排量燃油车还不能“一刀切”停止生产，毕竟在碳排放方面相对“环保”；相反，国家有关部门要严厉打击那些生产技术达不到国家要求的“所谓的新能源车”厂商打着新能源车旗号骗取国家财政补贴行为。作为国家要继续加大力度引导汽车厂商开发新能源交通工具。新能源车供应商应该加大研究开发力度，努力提高产业技术水平，完善配套设施，应该从汽车产品全生命周期来看碳排放量，而不是仅仅考虑汽车动力所耗费能源的碳排放量。