第三節 絲綢之路交通運輸碳排放特征

一 畜力時期交通運輸碳排放特征

由于從漢朝張騫“鑿空”西域一直到蒸汽機發明之前，絲綢之路的交通運輸工具依靠動物、人力或者自然力等方式來推動，該時期是以畜力和自然力等形式驅動的運輸工具時代，因此該時期內絲綢之路很少受到碳排放的污染，人類社會還處于相對很低標準的自然狀態下的碳排放階段，所以本書稱為零碳排放時期。從現在偏遠農村地區的空氣質量遠遠高于現代城市的空氣質量也可以得到驗證。

二 化石能源時期交通運輸碳排放特征

交通的高碳排放主要是由于消耗大量的化石能源驅動的蒸汽機被廣泛用于交通工具。蒸汽機發明后，首先是被用到工業生產中，從18世紀晚期開始，蒸汽機在交通運輸等行業中獲得迅速推廣。

世界上最早由蒸汽機驅動的汽車是1769年由法國人尼古拉斯·約瑟夫·居紐（1725—1804）發明的，居紐的這項發明被認為是自然動力與機械動力的分水嶺，也是無碳排放時期與高碳排放時期的分界限，具有里程碑意義。

1885年10月，德國人卡爾·本茨（1844—1929）在經過多次失敗后，終于發明了由單缸汽油發動機驅動的汽車，并且獲得了世界上屬于汽車的首張發明專利證書。1883年8月德國人特里布·戴姆勒（1843—1900）發明了汽油內燃機，很快就作為驅動力運用到汽車上。本茨和戴姆勒對蒸汽機和內燃機進行的改造，比最初依靠大量煤炭作為能源來帶動蒸汽機實現了跨越式發展，汽油非常輕便，便于汽車本身攜帶，從而促進了汽車工業的快速發展，他們兩人因此被世人尊稱為“汽車之父”。

汽油內燃機發明以后，由于內燃機具有熱效率高、體積輕便、維護簡單等眾多優點，是當前各國交通工具使用量最多的熱力發動機，內燃機在燃燒汽油等化石能源后，尾氣中排放的有害氣體對大氣具有非常嚴重的破壞性，也是人體呼吸系統患多種疾病的原因之一。據瑞士專家測算，城市大氣污染中，大約60%的有害物來源于汽車尾氣，而汽車尾氣排放的主要污染物分別是一氧化碳、碳氫化合物，其大氣污染分擔率[9]分別達到71.5%、72.9%[218]。

（1）一氧化碳。隨著科技的進步，內燃發動機的體積越來越小、重量越來越輕，燃料在內燃機內燃燒過程中，燃料的主要成分碳在內燃機中由于空氣不足導致燃燒不完全，從而產生一種看不見、摸不著、無色、無味，對人體有害的氣體，就是一氧化碳。在被人和動物吸進呼吸系統后，由于一氧化碳本身的化學特性，其與人體和動物血液中的血紅蛋白結合的速度比氧氣結合要快300多倍，分解的速度卻比人體和動物所需的氧合血紅蛋白慢3600倍，從而致使人體和動物的大腦無法供氧，出現嘔吐和昏迷等癥狀，人或者動物在大量吸入一氧化碳后可能導致死亡。

（2）碳氫化合物。碳氫化合物是化石燃料中由于氧氣不充足導致燃燒不充分而產生的多種化學氣體的混合物。碳氫化合物除了具有致癌破壞性外，還會對人體的感官系統造成嚴重損害。碳氫化合物和氮氧化合物產生后會長期漂浮在空氣中，在炎熱的夏季，由于太陽光中含強烈的紫外線，在長時間的照射下，將形成二次污染物——光化學煙霧，光化學煙霧對人體的危害性比汽車尾氣直接產生的污染物更嚴重，人類在光化學煙霧籠罩下會患冠心病、肺氣腫、肺結核和心臟衰弱等高致死疾病。

（3）二氧化碳。進入21世紀后，隨著時代的發展、社會的進步，加之內燃機本身在燃料方面要求較高，人類燃燒化石能源產生的一氧化碳越來越多，一氧化碳與空氣中的氧氣發生化學反應后產生的二氧化碳越來越多，導致全球溫度不斷上升，因此，現代交通工具將面臨來自碳排放、化石能源短缺等各方面的挑戰，它的未來只能朝能源節約，燃料多樣化，低能耗，高效率，延長壽命，提高可靠性，降低碳排放和噪聲污染，降低重量、體積和成本，優化維護和保養等方向發展。

在蒸汽機時代，由于交通工具主要依賴化石能源作為發動機的動力，因此其向空氣中排放大量的碳化合物不可避免，而化石能源燃燒不充分的主要污染物分別是碳氫化合物、一氧化碳，其大氣污染分擔率分別高居第一和第二。一般根據單位運輸量排放的一氧化碳、碳氫化合物含量來衡量交通工具碳排放的高低，目前人們外出的交通工具主要是汽車、飛機和火車，由于汽車、飛機本身運量有限，因此計算得出這兩種交通工具排放的污染物是火車運輸的數十倍甚至上百倍，而鐵路機車目前接近70%都采用電力機車，在不考慮火力發電引致的污染的情況下，則其碳排放非常低。同時，由于鐵路單位運輸量能耗低，運量大，成本低，而且很少受到天氣的影響，非常適合長途運輸，尤其是在絲綢之路經濟帶沿線國家間往來運輸，因此，在全球碳排放壓力下，大力發展非化石能源機車牽引的鐵路交通是未來絲綢之路經濟帶交通工具的發展方向。

三 新能源時期交通運輸碳排放特征

隨著技術進步和新油田的不斷發現，汽車動力由蒸汽機驅動逐漸由柴油蒸汽機驅動取代，再后來又出現了依靠電力為代表的新能源作為動力的蒸汽機，交通工具走過了由依賴高碳排放煤炭動力，中碳的燃油動力，到清潔能源低碳排放的電力動力的歷程。

我國新能源汽車經過20余年的發展，從無到有，從借鑒模仿到自力更生，取得了顯著的成績。2018年年初，中國工業和信息化部部長苗圩指出，2015—2017年我國新能源汽車無論是在產量還是銷售量方面都是全球第一。2017年生產量和銷售量分別為79.4萬輛和77.7萬輛，產銷量都保持了良好的增長勢頭，而且已經出口到世界30多個國家，同時我國總保有量已經占世界新能源汽車總量的50%以上。

新能源汽車能夠取得上述優異成績與國家出臺的鼓勵政策是分不開的。首先是政府支持。習近平主席早在2014年視察上海汽車公司時就曾指出：“發展新能源汽車是我國從汽車大國走向汽車強國的必由之路”。其次是國家出臺的鼓勵政策更加切合實際。以前出臺的政策有些比較空洞，當前的鼓勵政策以方便消費者為導向，如單獨號牌、優先通行等。再次是目標發展方向的選擇更加準確。我國新能源車已經由原來的單一純電動車向多種能源方式轉變；由單一的公共交通領域向公共交通領域和私人領域并重發展。最后是中央鼓勵政策與地方政府鼓勵政策同步。各地方政府根據中央出臺的鼓勵政策，也紛紛制定本地鼓勵新能源車發展的配套補貼政策，這些措施對于新能源車的發展具有巨大的推動作用。

新能源汽車與化石能源汽車相比，在降低碳排放方面擁有極大的優勢，考慮到電動汽車動力需要消耗電力，因此把發電排放的碳也考慮進來，即從所耗電力的發電階段到汽車駕駛階段的車輛全生命周期來看，新能源汽車百公里碳排放等量約為5千克至15千克，而化石能源車平均百公里排放從15千克至54千克不等。[10]新能源車的碳排量僅為化石能源車的三分之一，具有明顯的環保優勢。我國經濟要做到可持續發展，同時考慮到能源安全，新能源汽車的主要方向應該以純電驅動（包括EV、PHEV、FEV）[11]為主。

根據我國汽車生產技術和消費者需求狀況，對于生產技術成熟的小排量燃油車還不能“一刀切”停止生產，畢竟在碳排放方面相對“環保”；相反，國家有關部門要嚴厲打擊那些生產技術達不到國家要求的“所謂的新能源車”廠商打著新能源車旗號騙取國家財政補貼行為。作為國家要繼續加大力度引導汽車廠商開發新能源交通工具。新能源車供應商應該加大研究開發力度，努力提高產業技術水平，完善配套設施，應該從汽車產品全生命周期來看碳排放量，而不是僅僅考慮汽車動力所耗費能源的碳排放量。