2013年中國機動車黑碳污染狀況綠皮書.pdf

1 2013 年中國機動車黑碳污染狀況 綠皮書 環境保護部機動車排污監控中心 2014年 11月 15日 2 目錄 第 1 章 黑碳簡介 3 1.1 什么是黑碳 3 1.2 黑碳對氣候、環境及人體健康的影響 4 1.2.1 黑碳對氣候變換的影響 . 4 1.2.2 黑碳對人體健康的影響 . 5 1.2.3 黑碳對人居環境和農作物、生態系統的影響 . 6 1.3 黑碳排放源研究 7 第 2 章 機動車黑碳排放特征研究 10 2.1 載客汽車和載貨汽車黑碳排放研究 11 2.2 三輪車和低速貨車黑碳排放研究 13 2.3 機動車黑碳測量方法 14 2.4 機動車黑碳排放特征 16 第 3 章 2013 年機動車黑碳排放狀況 . 18 3.1 2010-2013 年我國柴油類機動車保有量變化趨勢 . 19 3.2 2013 年柴油類機動車構成分析 21 3.3 2010-2013 年柴油類機動車黑碳排放趨勢分析 . 22 3.4 2013 年分車型黑碳排放分析 23 3.5 分區域機動車 黑碳排放狀況 24 第 4 章 機動車黑碳污染控制方法綜述 . 29 4.1 提高新車的排放限值要求 29 4.2 加強在用車的監管 ，淘汰更新或改造老舊車輛 30 4.3 提高車用燃油品質 31 專欄 1大氣污染防治行動計劃 32 專欄 2我國將加速淘汰黃標車和老舊汽車 32 3 第 1 章 黑碳簡介 1.1 什么是黑碳 黑碳（ BC）是一種在地球表面循環中隨處可見的物質，是由化石燃料和生物質不完全燃燒產生的異質的、高濃縮的、富含碳的微小顆粒，主要包括煙炱、木炭、焦炭和石墨碳等 。黑碳特別小， 柴油車排放的 黑碳 的直徑 100 納米左右，做個比較，你的頭發的直徑為 70,000 納米左右 。黑碳 的形狀多種多樣，如圖 1-1所示 。 圖 1-1 黑碳的結構 全球黑碳的 來源包括人為源和自然源。人為源主要包括居民生活取暖及烹食用的火爐、交通運輸、工業生產過程、農業廢棄物的露天焚燒、化石燃料燃燒、垃圾填埋場以及發電廠和工業鍋爐的大規模燃燒 等 ；自然源主要包括除農業廢棄物以外的所有生物質露天燃燒，如森林大火、火山爆發等。 自然源排放具有區域性和偶然性，而人為源排放卻是長期和持續的。 道路交通源產生的黑碳排放一次源主要來自于柴油機尾氣排放中的顆粒排放 ，如圖 1-2 所示 。 柴油機排氣 顆粒 主要有三種形態第一種是球粒形，主要是柴油機排放的初級粒子，第二種是由初級粒子形成的小的聚合體，一般為簇狀、葡萄狀、鏈狀等；第三種是較大的凝聚體，一般為球狀或片狀，直徑這些大的凝聚體可能是通過小聚合體間的相互碰撞并結合形成的 。典型的柴油機顆粒 如圖 1-3 所示。 4 圖 1-2 柴油機的黑碳排放 圖 1-3 柴油機顆粒示意圖 1.2 黑碳對氣候、環境及人體健康的影響 1.2.1 黑碳對氣候 變化 的影響 黑碳通常 “游走 ”于距離地面 2-5 公里的高空， 對 光、熱和 其他污染物有很強的吸附能力 ,不斷 “加熱 ”著大氣， 研究表明，黑碳對氣候變化有著重要的影響，黑碳的排放從不同方面影響著氣候。它吸附光能的能力和它在關鍵大氣過程中的作用，都將對整個氣候造成影響，包括溫度升高，冰雪融化和降雨模式改變等 。 據最新估測顯示，大氣中的黑碳直接輻射強迫是 0.64 W.m-2 ，其中 0.40 W.m-2 來自化石燃料和生物燃料， 0.20 W.m-2 來自生物質燃燒， 0.04 W.m-2來自冰雪反射率變化。根據 Bond 等人的研究顯示（ 2013），自工業時代以來（ 1750-2005 年），大氣中黑碳的直接輻射強迫大致為 0.71 W.m-2，誤差范圍為0.08, 1.27 W.m-2。除去工業化前的削減作用 ，黑碳的總直接輻射強迫約為0.88 0.17, 1.48 W.m-2， 超過甲烷成為繼二氧化碳之后的第二大溫室效應物質。 國際清潔交通委員會的報告表明，黑碳的溫室氣體潛能（ GWP）是 CO2 溫室氣體的 1600倍， 比之前預想的要高 出很多 。 與其它溫室氣體不同的是，黑碳在空氣中存在的時間相對較短，通常只會存在幾天到幾周的時間。因此，減少黑碳排放 是在短期內快速減輕氣候變化的一種重要手段。如 Jacobson的模式研究表明，減少來自石化燃料和生物柴油的黑碳、有機碳等的排放，能夠在 3-5 年內減少 20-45的全球變暖影響 。 雖然就全球而言針對 CO2 的減排仍然是主流，但 黑碳等短壽命周期的溫室效應物質 有望在短期內降低北極變暖的速率，可以作為減排 CO2 的有力支撐 。 UNEP2010-2011 年間的研究表明，在全球范圍內持金屬氧化物 固體碳 EC HC, 多 環 芳 烴 硫酸 鹽 5 續減排 黑碳等短壽命周期的溫室效應物質 可以在本世紀中葉將全球增溫降低0.5℃ ，北極減少得更多。其他可操作的減排溫室氣體的行動達不到如此的效果。因此， 對黑碳的減排引起國際上的普遍關注。 圖 1-4 黑碳對地球的制暖作用 圖 1-5 冰雪上的黑碳 1.2.2 黑碳對人體健康的影響 大氣顆粒物 particulate matter, PM是重要的空氣污染物之一 , 也是影響我國大多數城市空氣質量的首要污染物 , 大氣顆粒物污染對健康的影響已成為公眾以及各國政府關注的焦點 。 大氣顆粒物中空氣動力學直徑 ≤ 2.5μ m 的細顆粒物 fine particulatematter, PM2.5比表面積大 ， 易攜帶大量有毒有害物質 ，經呼吸道進入人體肺部深處及血液循環 ， 對人體產生的危害更大 。 因此 ， 目前國內外對顆粒物健康影響的研究重點以 PM2.5為主 。 最近 ， 大氣 PM2.5污染加上不良氣象條件 ， 使霧霾頻繁出現 ， 在影響人們出行和日常生活的同時 ， 對人體健康也產生極為不利的影響 。 黑碳對人體健康將會產生深遠的影響。黑碳形成的 細顆?；虺氼w粒，相比同等大小的固體球體，為自由基形成提供了更大的表面積，因此它吸收有毒污染物或引起炎癥的可能性很大。除此之外，這些顆粒在肺部的沉降速率也會隨著其顆粒大小的縮小而增加，且顆粒大小一般會縮 小至 100nm以下。碳氣溶膠顆粒的可溶性很低，導致這些高濃度的超細顆粒長期存在于肺部中，造成或惡化肺部疾病。與此同時，超細顆粒物容易離開其沉積部位，從而滲透到肺內層，侵入血液中，構成多種有害威脅，例如血漿粘度升高，凝血蛋白的纖維蛋白原增多，血栓發生率增高以及在其他器官中的堆積，如肝臟。這些顆粒物甚至可以通過神經軸突傳輸至大腦，或影響自主神經系統，使心臟受到心率失常的致命威脅。在城市6 大氣污染時期，上述特點皆使黑碳成為導致心血管和肺部疾病的重要原因。近幾年，黑碳對 健康的影響一直受到健康專家的積極關注。就短期的暴露而言（特別是每天的暴露），已觀察到黑碳可帶來的諸多影響，包括在呼吸系統中炎癥反應的增加，支氣管高反應引起的小兒肺功能變化，以及心血管患者數量的增加。而對長期的暴露而言，盡管只在進行少部分的世代研究，但已有證據表明，其風險與心肺死亡和所有原因的死亡有關。 除此外，黑碳還被研究認為 危害神經系統、影響免疫系統，導致癌癥和出生缺陷。 柴油 機 尾氣 中的黑碳 作為大氣顆粒物的重要來源之一，攜帶有大量有害的重金屬和有機化學物， 2012 年國際癌癥研究機構 IARC決定將柴油機 尾氣列為“明確的人類致癌物”。 圖 1-6 機動車尾氣對老人和孩子的影響 圖 1-7 不同粒徑顆粒對人體的影響 1.2.3 黑碳對人居環境和農作物、生態系統的影響 黑碳對居住環境的影響主要表面在懸浮在大氣中的黑碳不但本身通過光的散射和吸收作用，引起大氣能見度的降低，還容易吸附其他氣態、液態污染物，產生灰霾、光化學煙霧等現象。研究表明，當空氣相對濕度較低時，黑碳對光的吸收效果比有機碳強 2.5 倍左右。因此，黑碳氣溶膠對局部地區的能見度降低和灰霾起非常重要的作用。黑碳導致的能見度降低往 往會影響到人們的各種日?；顒?、娛樂、出行、他們的整體幸福感。黑碳引起的能見度降低和灰霾等現象還會影響城市的形象和一個地區的知名度。 研究還發現，黑碳灰對農作物產量及整個生態系統產生影響。農作物的產 量與其能接收到的太陽光關系很大，由于黑碳氣溶膠會導致地球表面變暗，因此世界上某些地區可能會因此使得大米、冬小麥減產。有研究表明，包括黑碳在內的細顆粒物可能會通過直接沉積在植物，動物，或水體上影響生態系統。沉積在葉7 片妨礙植物進行基本的新陳代謝功能，微量金屬元素的增加導致土壤生物地球化學性質、植物生長、動物生長和繁殖生 理過程的改變，導致有機負荷在整個生物鏈層次的生物體內積累和生物放大作用。 因此，從研究報道來看， 控制 黑碳排放 可以帶來多重效益。一方面，減排黑碳 可以在短期內有效實現減緩全球變暖的目標。另一方面，控制 黑碳 會緩解環境污染問題，特別是對土壤、水域和空氣的污染。此外，控制 黑碳 還將帶來改善健康的協同效益。最后，在恰當的產業政策和部門政策的配合下，控制 黑碳 還將帶來就業效益。 1.3 黑碳 排放源研究 鑒于黑碳對氣候變化、人居環境和人體健康有著極其重要的影響，對其排放來源的研究是國際上的重要內容之一。 根據 Bond 等人（ Global Biogeochemical Cycles, 21， 2007）的估算， 2000 年的全球黑碳排放量大約為 840 萬噸，其中亞洲、非洲的部分地區、拉丁美洲部分地區（中美洲和南美洲）貢獻了大部分的黑碳排放。 Lamarque等人 2010年發表的報道 Atmospheric Chemistry and Physics,10表明，全球 75的黑碳排放來自于三個主要的地區（ 1）亞洲（ 如 中國，印度 地 ）；（ 2）非洲；（ 3）拉丁美洲。亞洲占全球年排放量的 40，非洲和拉丁美洲 分別約占 23和 12，如圖 1-8所示。 圖 1-8 部分地區與全球的黑碳排放 （ Lamarque等， Atmospheric Chemistry and Physics,10， 2010） Larmarque等人將全球的黑碳排放分為六大排放源 （如圖 1-9所示） ， 并指出，全球的黑碳排放仍以開放式生物質燃燒（包括野火）為主，約占全球黑碳排放的35左右；民用爐灶和供暖等產生的黑碳排放大約占全球黑碳排放的 25左右。在8 發展中國家，燃燒產生的黑碳主要是由于燒煤、生物質或動物糞便等，其中中國、印度和非洲此部分的黑碳排放約占了全球民用黑碳排放量 的近三分之二。 圖 1-9 全球主要的黑碳排放源 （ Lamarque等， Atmospheric Chemistry and Physics,10， 2010） 目前， 國際上，隨著科學技術的進度， 傳統技術的 電力、鋼鐵、水泥、有色金屬、造紙、制革、印染等行業 的 落后 的技術已經 逐步 淘汰 或者更新，交通領域黑碳 排放 的貢獻率 越來越高 。 如 EPA在 2012年發布的黑碳國會報告（ Report to congress on black carbon）指出， 2005年美國的黑碳排放總量（ 64萬噸）中，來自于交通 /移動源的黑碳排放量 約占到總量的 52.3，如圖 1-11所示。 圖 1-11 美國 2005年的黑碳排放分布 9 有關估算表明， 中國 的黑碳排放 量 大約占 全球排放 的 30，這主要是因為煤和生物燃料燃燒量的增加。 然而 ， 目前 針對 中國黑碳排放 清單 的專題研究卻非常有限， 政策制定者 對于這一問題的 重要性及影響和控制 也尚沒有足夠的認識 。 目前， 迫切需要 進一步 對 中國黑碳排放 清單進行 研究，了解其對城市空氣質量和全球氣候變化的影響。 近些年來 ， 中國 的經濟 和工業、建設的快速增長 ， 人們生活水平的提高，各種動力裝置的保有量也快速增加。柴油機的黑碳排放 問題十分突出。 從 2009年以來，中國連續幾年成為世界汽車產銷量第一大國。 2012年中國機動車的保有量達到 2.24億輛。 大量的機動車必然帶來巨大的 石油需求，同時也向大氣排放了更多的污染物和黑碳，機動車的尾氣排放已成為中國空氣污染的重要來源之一。據測算，未來五年中國還將新增機動車 1億輛以上，新增車用汽柴油消耗 1億至 1.5億噸，由此帶來的黑碳排放將十分巨大。 黑碳的排放量在很大程度上決定了機動車顆粒排放的多少。因此，對機動車（ 主要為柴油車 ）黑碳排放的研究，不但可以了解機動車黑碳與顆粒排放的基本規律，從而為降低機動 車黑碳和顆粒排放，改善城市空氣質量做出貢獻；而且 可以 通過研究機動車黑碳排放量對全球氣候變化的影響程度，為我們制定切實有效的黑碳控制政策打下基礎。 鑒于其高效的投資回報， 我國應盡快開展與柴油機 /車黑碳排放控制的基礎研究、制度研究和污染物控制工作，為柴油機 /車的清潔化出臺相關的管理政策和激勵措施，為我國 改善城市空氣質量 奠定基礎 ， 同時為我國相關主管部門積極應對氣候變化 、 掌握我國 黑碳等短壽命周期 溫室 效應物質排放情況、制定相關的政策和爭取國際談判主動提供 支持 。 10 第 2 章 機動車黑碳排放 特征 研究 不同類型的機動車，在自重、發動機類型、采用的凈化技術等方面都存在巨大差異，導致排放出的黑碳排放差別很大。 為了建立我國機動車黑碳排放清單，首選要進行機動車黑碳排放特征的研究，獲得機動車黑碳排放因子。本研究進行機動車黑碳排放因子研究所采取的技術路線如圖 2-1所示。 圖 2-1 道路交通源黑碳排放清單開發路線圖 研究發現， 由于汽油車產生的顆粒極少，暫不考慮。 本報告 所涉及的柴油車包括輕型柴油車和中、重型柴油車以及低速貨車（包括三輪汽車）。各類車型描述 如 表 2-1。 2-1 車型分類 分類 規格術語 說明 載客 汽車 小型 長小于 6m，乘坐人數小于等于 9 人。 中型 車長小于 6m，乘坐人數大于 9 人且小于 20 人。 大型 車長大于等于 6 或者乘坐人數大于等于 20 人。乘坐人數可變的，以上限確定。乘坐人數包括駕駛員 下同 。 機動車黑碳排放清單建立 新車顆粒排放因子研究 在用車典型行駛環境下修正因子研究 黑碳取樣方法研究 在用車黑碳排放系數 在用車顆粒排放因子 保有量調查 黑碳取樣測試平臺搭建 典型行駛工況下黑碳取樣 黑碳所占顆粒的比例研究 我國分車型、分地域的黑碳排放清單 11 載貨 汽車 輕 微 型 車長小于 6m，總質量小于 4500kg。 中型 車長大 等于 6m，總質量大于等于 3500kg 且小于 12000kg。 重型 車長大于等于 6m，總質量大于等于 12000kg。 低速 貨車 三輪汽車 以柴油機為動力，最高設計車速小于等于 50km/h，最大設計總質量不大于 2000kg，長小于等于 4.6m，寬小于等于 1.6m，高小于等于 2m，具有三個車輪的貨車。 低速貨車 以柴油機為動力，最高設計車速小于 70km/h ，最大設計總質量小于等于 4500kg，長小于等于 6m，寬小于等于 2m，高小于等于 2.5m，具有四個車輪的貨車。 2.1 載客汽車和載貨汽車黑碳排放研究 我國機動車黑碳排放的測試方案主要用在整車轉鼓試驗臺架與車載排放檢測設備 PEMS（ Portable Emission Measure System）相結合的方法，通過運行實際道路工況 ，利用 PEMS 和全流稀釋顆粒采集的方法進行顆粒的取樣， 并 對顆粒物成分進行分析 ，從而得到黑碳所占顆粒的比重 。測試所用的系統圖如 2-2 所示 ，顆粒物采樣系統如圖 2-3 所示。 為了測試具有代表性，本研究調查參考 2005 年至 2010年汽車統計年鑒，其中銷售占比例較大的廠家，作為測試用車的重點企業和車型，如圖 2-4所示。進行黑碳采用的一些車輛如圖 2-5、 2-6 所示。所有試驗用油采用符合國三標準含硫量為不大于 350ppm的車用柴油，油品供應由機動車排污監控中心協調配送。 圖 2-2 測試系統圖 12 圖 2-3 顆粒物采樣系統 圖 2-4 試驗用車調研 圖 2-5 輕型車黑碳采樣實驗照片 圖 2-6 重型車黑碳采樣實驗照片 大型客車年產銷量份額051015202530352005 2006 2007 2008 2009 2010鄭州宇通集團有限責任公司丹東黃海汽車有限責任公司上海申沃客車有限公司金龍聯合汽車工業（蘇州）有限公司廈門金龍聯合汽車工業有限公司中型客車年產銷量份額0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.002005 2006 2007 2008 2009 2010金龍聯合汽車工業（蘇州）有限公司鄭州宇通集團有限責任公司揚州亞星客車股份有限公司東風汽車公司 廈門金龍旅行車有限公司重型載貨車年產銷量份額05101520253035402005 2006 2007 2008 2009 2010中國重型汽車集團公司東風汽車公司包頭北方奔馳重型汽車有限責任公司中國第一汽車集團公司陜西汽車集團有限責任公司中型載貨車年產銷量份額0510152025302005 2006 2007 2008 2009 2010東風汽車公司中國第一汽車集團公司成都王牌汽車股份有限公司安徽江淮汽車集團有限公司13 2.2 三輪車和低速 貨車黑碳 排放研究 對三輪汽車和低速貨車的黑碳排放 研究 采用了 Sensors 公司生產的SEMTECH-DS 車載排放測試儀和 DEKATI 公司的電子低壓沖擊儀（ ELPI）共同搭建的便攜式排放測試系統。 SEMTECH-DS車載排放測試儀還配備有一個緊湊的汽車尾氣流量計（ EFM）， 如圖 2-7所示， 可以測量壓燃式 和點燃式發動機及車輛的原始排氣流量。測量開始時，采用與農用運輸車排氣管相等直徑的不銹管連接排氣管與流量計。此外， SEMTECH-DS 配備了全球衛星定位系統（ GPS）可以記錄車輛行駛過程中逐秒的地理位置（經度、緯度和海拔）和行駛速度。 顆粒物測試 采用 是 MAHA MPM-4 顆粒物測試儀 和 PM2.5膜采樣系統。 MAHA MPM-4 是一種顆粒物 PM瞬時排放的測試儀。它具有攜帶方便，安裝簡單等特點。 MAHA MPM-4可測量機動車以及其他燃燒過程中顆粒物的瞬時質量濃度。 MPM-4測試范圍為 0-750mg/m3， 測 試原理為激光散光法。 MPM-4 對溫度，濕度有較高的耐受性，可直接采集測量各種工況條件下尾氣管中的高溫潮濕尾氣。 圖 2-7 ELPI 測試系統 測試了 25輛隨機選擇的農用運輸車，包括 15輛三輪汽車和 10輛低速載貨汽車，實驗照片如圖 2-8所示。這些農用運輸車通常用來在城鎮和鄉間運輸煤、蔬菜、木板以及其他貨物。在實驗過程中，它們會根據預先選好的路線行駛，這些路線包含省道和鄉間道路，省道部分為國道 108段，雙向車道，車流量大，14 路面平整，以輕型轎車和重型貨車為主，部分交叉路口有紅綠燈，鄉間道路為豐澤村附近道路和部分曉祈線，雙向單車道，部分路面有凹坑，車流量小，基本為農用機械，沒有紅綠燈。實驗所選擇的實車測試道路如圖 2-9和 2-10所示。 圖 2-8 測試車輛 圖 2-9 省道 測試路線 圖 2-10 鄉村路 測試路線 2.3 機動車黑碳測量方法 在對 黑碳量 進行測量 時，根據 文獻調研 ，采用了熱 -光碳分析法對黑碳進行分析測試。熱 -光碳分析法是基于熱學法并輔以激光反射或透射（ TOR/TOT）進行有機碳碳化校正的碳質組分分析的元素碳測試方法。 熱 -光碳分析法測量的基本原理為在無氧的純 He 環境中，分別在 120℃（ OC1）、 250℃（ OC2）、 450℃（ OC3）、 550℃（ OC4）的溫度下，對 0.530cm2 的濾膜片進行加熱，將濾紙上的有機碳轉化為 CO2；然后再將樣品在含 2氧氣的氦氣環境下，分別于 550℃（ EC1）、 700℃（ EC2）和 800℃（ EC3）逐步加熱，此時樣品中的元素碳將釋放出來。上述各個溫度梯度下產生在 CO2，經 MnO2 催化，在還原環境下轉化為可通過火焰離子檢測器（ FID）測定的 CH4。樣品在加熱過程中，部分有機碳可15 能發生碳化而形成黑碳，使濾膜變黑，導致熱譜圖上的有機碳峰和元素碳峰不易區分。因此，在測量過程中，采用 633nm 的氦 -氖激光監測濾紙的反光光強，利用光強的變化明確指示出元素碳氧化的起始點。有機碳碳化過程中形成的碳化物稱之為聚合碳（ OPC）。當一個樣品完成測試時，同時給出有機碳和元素碳的 6 個組分（ OC1、 OC2、 OC3、 OC4、 EC1、 EC2、 EC3 和 OPC），將有機碳定義為 OC1OC2OC3OC4OPC，將黑碳定義為 EC1EC2EC-OPC。 根據升溫程序的不同 ，測量黑碳有 NIOSH 以及 IMPROVE 熱光碳分析協議 ，兩種協議測量的不同之處如圖 2-11 和 2-12 所示。兩種方法 測量的典型儀器有 SUNSET 和 DRI 儀器，如圖 2-13 和 2-14 所示。 圖 2-11 NOISH 協議碳成分分析原理圖 圖 2-12 IMPROVE 協議碳成分分析原理圖 圖 2-13 DRI 分析儀 圖 2-14 SUNSET 分析儀 在本研究初期，對于同一樣品，利用 DRI 和 SUNSET 儀器進行分析設備的測試對比分析，得到的測試結果如圖 2-15 和 2-16 所示。從實驗測試結果來看，由于機動車黑碳的含量較大，二者測量結果基本一致 ，兩種方法測得黑碳含量符合性較好 。故在后來的分析測試中，主要采用了 SUNSET 儀器對機動車的黑碳膜采樣進行了測試分析。 16 圖 2-15 總碳（ TC）測量相關性比對 圖 2-16 黑碳（ EC）測量相關性比對 2.4 機動車黑碳 排放特征 輕型柴油車的黑碳排放特征如圖 2-17所示 ， 研究結果表明， 不同的車之間EC/PM有一定的差異 ， EC對總 PM的貢獻從 20-70不等 。通過文獻調研， 國內其他一些研究 結果 中， EC對 為 17-63， 本實驗結果與其他實驗結果較為相近 。 研究 表明，排放控制技術水平 對輕型柴油車的黑碳排放有著重要影響 。 國三柴油貨車的黑碳所占比例與國外文獻相比偏低，這可能與國三輕型貨車的實際控制水平有關，也可能與實驗所用的 油品質 和 行駛工況不同 有關 。 圖 2-17 不同排放階段 輕型柴油車 EC/PM 比例 中、重型載客汽車、載貨汽車中黑碳多占 顆粒的比重如圖 2-18、 2-19、 2-20和 2-21所示。 研究表明，無論是中 型 車還是重型車，國三排放階段車輛的黑碳所占顆粒的 比例 均 要高于國二排放階段 。 這主要是由于隨著國三法規排放限值的加嚴，滿足國三排放標準的柴油車普遍使用了提高噴射壓力、電控噴油等先進的燃燒控制技術， 燃燒得到了優化， 因而黑碳的比例有所提高。研究還發現，大型客車和重型貨車的黑碳比例要高于中型客車和中型貨車， 結果表明， 大型客車和重型貨車為了 努力 降低油耗，發動機燃燒控制的水平 要 更高一些。 EC/PMTC比例EC比例TC 比例 EC 比例 EC/PM17 圖 2-18 中型客車 EC/PM 比例 圖 2-19 中型貨車 EC/PM 比例 圖 2-20 大型客車 EC/PM 比例 圖 2-21 重型貨車 EC/PM 比例 本次 研究得到的三輪汽車和低速貨車黑碳所占顆粒的比例（ EC/PM）如圖 2-22所示 ，從 測試和分析 結果 來看，目前我國市場上的三輪車和低速貨車排放水平相對落后，排放控制水平較低。盡管認證時候排放階段有了改進，但在實際市場使用中，水平普遍較低。所以本研究對于三輪車和 低速載貨車沒有區分排放階段，用統一的黑碳排放系數進行排放清單的測算。 圖 2-22 三輪車及低速貨車 EC/PM 比例 本研究對于 2輛汽油車進行了黑碳分析采樣，測試表明，汽油車整體的顆粒水平較低，其中黑碳對整體顆粒的貢獻幾乎為零，只有在冷啟動工況下，有 10EC/PMEC/PMEC/PMEC/PMEC/PM18 左右的 貢獻 率 。因此， 在本次 黑碳排放清單測算時，由于 人力、物力 等方面的限制，未考慮汽油車的影響。 19 第 3 章 2013 年機動車黑碳 排放 狀況 在進行 了機動車黑碳排放因子研究的基礎上，通過調查我國大陸 346個地級以上城市（州、盟）不同類型機動車的保有量及活動水平（年均行駛里程），利用以下的公式 3-1，就可以測算出我國大陸不同地區、不同車型的黑碳排放清單。 本次研 究重要測算的是柴油類機動車的黑碳 排放狀況。 機動車黑碳年排放量 機動車保有量黑碳排放因子年均行駛里程 （ 3-1） 3.1 2010-2013 年 我國 柴油類 機動車保有 量變化趨勢 從 2010年到 2013年 ，我國 柴油類機動車（以下簡稱機動車） 保有量由 2108.9萬輛增加到 2593.5 萬輛， 增長了約 23， 年均增長 7.2。 2010-2013 年全國 柴油類 機動車保有量變化趨勢見圖 3-1；其中傳統的載客汽車和載貨汽車從2010-2013年的變化趨勢如圖 3-2。 與 2010 年相比， 2013年 柴油類汽車 保有量增長了約 43.3，達到了 1984.9萬輛，要快于總體柴油類機動車的增長量 。 2013年 ， 我國的黃標柴油車 由 2010 年的 886.0 萬輛下降到 720.0 萬輛，綠標車由2010 年的 518.9 萬輛上升到 1262.8 萬輛。柴油類黃標車和綠標車的變化趨勢如圖 3-3所示，可以看出， 黃標車的數量逐漸下降，綠標車增長很快。 圖 3-1 2010-2013年全國機動車保有量變化趨勢 0500100015002000250030002010 2011 2012 2013柴油機動車保有量/萬輛20 圖 3-2 2010-2013年全國汽車 保有量變化趨勢 圖 3-3 2010-2013年黃標車和綠標車變化情況 從各種車型 2010-2013 年的 增速來看，其中增長最快的小 型客車，增長了126.3，較快的還有輕型貨車，增長了 57.1，重型貨車，增長了 46.5；而三輪汽車和低速貨車呈現下降的趨勢。 2013 年各種車型與 2010 年相比的變化趨勢如圖 3-4所示。 圖 3-4 2013 年全國各類柴油機動車變化趨勢（與 2010年相比） 050010001500200025002010 2011 2012 2013汽車保有量/ 萬輛02004006008001000120014002010 2011 2012 2013黃標車和綠標車保有量/萬輛黃標車 綠標車 -40-20020406080100120140小型客車 中型客車 大型客車 微型貨車 輕型貨車 中型貨車 重型貨車 三輪汽車 低速貨車 變化率/21 3.2 2013 年柴油類機動車構成分析 在 2013年全國 柴油類 機動車 保有量 構成 中 ， 載客 汽車約有 393.3 萬輛， 載貨汽車為 1591.6萬輛，三輪汽車和 低速汽車 為 608.6萬輛。各種車型所占的比例 如圖 3-5 所示，其中輕型貨車的比例最高，為 32.9，其次是重型貨車，為18.8，三輪汽車和低速貨車也占有一定的比重，為 12.9和 10.6。 圖 3-5 2013 年柴油類機動車 構成 按排放標準劃分， 2013年全國汽車保有量中，國 I前標準的汽車 184.0萬輛，占 9.3；國 Ⅰ 標準的汽車 155.5萬輛，占 5.9；國 Ⅱ 標準的汽車 222.6萬輛，占保有量的 11.2；國 Ⅲ 標準的汽車 1191.9 萬輛，占 60.0；國Ⅳ及以上標準的汽車 71.0 萬輛，占 3.6，綠標車已成為我國柴油類機動車的主要組成部分。 按排 放標準劃分的汽車保有量構成見圖 3-6。 圖 3-6 按排放標準劃分的 柴油 汽車保有量構成 小型客車 7.9 中型客車 2.6 大型客車 4.7 微型貨車 0.3 輕型貨車 32.9 中型貨車 9.4 重型貨車 18.8 三輪汽車 12.9 低速貨車 10.6 國 Ⅰ 前 9.3 國 Ⅰ 15.9 國 Ⅱ 11.2 國 Ⅲ 60.0 國 Ⅵ 及以上 3.6 22 3.3 2010-2013 年 柴油類 機動車黑碳排放 趨勢分析 2013年，全國 柴油類 機動車 （以下簡稱機動車） 黑碳排放量為 31.33 萬噸，與 2012年相比，減少了約 2.8。 2010-2013 年全國機動車黑碳排放變化趨勢如圖 3-7所示，從圖中可以看出，從 2010年 -2013 年間，我國機動車的黑碳出現先增后減的變化規律， 經過 2011年后呈現出下降的趨勢 。 2010-2013 年我國柴油類汽車的黑碳排放變化趨勢如圖 3-8所示，也有相同的變化趨勢。 出現這種趨勢的原因一方面是因為我國柴油車仍舊呈現增長的態勢，二是由于這兩年我國加大了黃標車淘汰的力度， 黃標車保有量 逐漸 減少 ，黑碳排放在二者平衡之后逐漸開始下降，如圖 3-9所示。 圖 3-7 2010-2013年我國柴油類機動車黑碳排放變化趨勢 圖 3-8 2010-2013年我國柴油汽車黑碳排放量 變化趨勢 051015202530352010 2011 2012 2013機動車黑碳排放量/萬噸0481216202428322010 2011 2012 2013汽車黑碳排放量/萬噸23 圖 3-9 2010-2013年黃標車和綠標車黑碳排放變化趨勢 3.4 2013 年分車型黑碳排放分析 通過對 2013年我國各類柴油車黑碳的 研究 分析， 重 型貨車的黑碳排放 占到了機動車黑碳排放量的一半以上，為 61；其次為大型客車，為 26；中型貨車和低速貨車（包括三輪汽車）的黑碳排放 分別為 6和 3，其他都為 2以下 ，如圖 3-10。 研究表明，重型貨車和大型客車應該成為我國目前黑碳排放控制的重點領域。 圖 3-10 2013 年我國機動車黑碳構成狀況 按照排放標準劃分， 我國各類柴油 汽 車的 黑碳排放所占的比重也有比較鮮明的特點，其中國Ⅰ前標準的柴油車排放的黑碳最多，占到了機動車總黑碳排0510152025302010 2011 2012 2013黑碳排放量/萬噸黃標車 綠標車 小型客車 2 中型客車 1 大型客車 26 輕微型貨車 1 中型貨車 6 重型貨車 61 三輪汽車和低速貨車 3 24 放量的 44.0左右 ，其次是國Ⅰ的柴油車，黑碳排放占到了 26.8；國Ⅲ柴油車的黑碳排放占到了第 三位，為 22.1；國Ⅱ和國Ⅵ及以上排放標準的車的黑碳排放 比例分別為 6.8和 0.3，如圖 3-11所示 。 分析表明，我國國Ⅰ前標準和國Ⅰ標準的柴油車雖然較少，僅占 25.2，但黑碳總的排放量卻超過了 70。 研究 顯示了我國加速淘汰黃標車的必要性。 圖 3-11 各排放階段柴油汽車黑碳排放比例 3.5 分區域機動車黑碳排放狀況 2013年全國 各?。ㄖ陛犑?、自治區） 的 柴油類 機動車保有量調研表明， 柴油車 保有量較大的省份主要集中在 中 東部地區，其中保有量前五位的省份依次為山東、 河南 、 河北 、 廣東 和 遼寧 ，分別為 244.1、 220.2、 214.8、 176.1 和139.4 萬輛 ，另江蘇和安徽的柴油車保有量也超過了 100 萬輛 。 2013 年全國 分省份 的 柴油車 保有量 如圖 3-12所示 。 圖 3-12 2013 年全國 各?。ㄖ陛犑?、自治區） 份汽車保有量 國 Ⅰ 前 44.0 國 Ⅰ 26.8 國 Ⅱ 6.8 國 Ⅵ 及以上 0.3 國 Ⅵ 及以上 0.3 25 2013年 分省 黃標柴油汽車保有量 的分布狀況如圖 3-13所示。黃標柴油車較多的省份有廣東、山東、河南、江蘇和河北，分別為 87.5萬輛、 61.4 萬輛、50.9萬輛、 39.4萬輛和 35.1萬輛 ，這五個省的黃標柴油車所占數量占到全國黃標柴油車總保有量的 38左右。 圖 3-13 2013 分省黃標柴油車保有狀況 2013 年 各?。ㄖ陛犑?、自治區） 柴油車 黑碳排放量 如圖 3-14 所示。 前五位的為河南、河北、山東、廣東和內蒙，其黑碳排放量分占總柴油車黑碳排放量的 8.8、 8.5、 7.7、 7.2和 5.1。 圖 3-15 為 各?。ㄖ陛犑?、自治區） 黃標柴油車的黑碳排放量，前五位仍然為河南、河北、廣東、山東和內蒙，顯示了黃標柴油車黑碳排放與總的柴油車黑碳排放有著很強的相關性和黃標柴油車黑碳減排的重要性。 圖 3-14 2013 年分省柴油車黑碳排放量 26 圖 3-15 2013 年分省黃標柴油 車黑碳排放量 2013年，我國東部地區 柴油類 機動車保有量占 44.7， 黑碳 排放量占 40.1；中部地區 柴油類 機動車保有量占 31.1， 黑碳 排放量占 33.6；西部地區 柴油類 機動車保有量占 24.2， 黑碳 排放量占 26.3。我國東部、中部、西部地區 1柴油 機動車保有量及 黑碳 排放量 分擔率 見圖 3-16。 我國東部地區黑碳分擔率要低于柴油類機動車分擔率，說明東部地區柴油類機動車的構成中低排放車的比例要稍高一些。而中部和西部地區黑碳排放量分擔率要高于保有量的分擔率，說明中、西部柴油類機動車的構成中，高排放車的比例要稍高一 些。 圖 3-16 2013 年東、中、西部 柴油 機動車保有量 及黑碳 排放量分擔率 1 東部地區包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南；中部地區包括山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖南、湖北；西部地區包括重慶、貴州、四川、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內蒙古、廣西。 2013 年，華北地區 柴油 機動車保有量占 25.4， 黑碳 排放量占 28.0；東東部 44.7 中部 31.1 西部 24.2 保有量分擔率 東部 40.1 中部 33.6 西部 26.3 排放量分擔率 27 北地區 柴油 機動車保有量占 10.7， 黑碳 排放量占 11.7；華東地區 柴油 機動車保有量 占 29.1， 黑碳 排放量占 26.0；華南地區 柴油 機動車保有量占 16.5，黑碳 排放量占 15.8；西南地區 柴油 機動車保有量占 10.1， 黑碳 排放量占 8.9；西北地區 柴油 機動車保有量占 8.3， 黑碳 排放量占 9.7。華北、東北、華東、華南、西南、西北地區 2 柴油 機動車保有量及 黑碳 排放量狀況見圖 3-17。 對比分析可以看出，我國西北、華北和東北部高排放柴油車的比例要于華東、華南和西南地區。 圖 3-17 2013 年 六大片區 柴油 機動車保有量 和黑碳 排放量 分擔率 2 華北地區包括北京、天津、河北、山西、內蒙古、河南；東北地區包括遼寧、吉林、黑龍江；華東地區包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東；華南地區包括湖南、湖北、廣東、廣西、海南；西南地區包括重慶、四川、貴州、云南、西藏；西北地區包括陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆。 2013 年，我國京津冀地區 3 的柴油類機動車保有量占 9.7，黑碳排放量占9.8； 長三角地區 4 柴油機動車保有量占 6.5，黑碳排放量占 6.6；珠三角地區 5 柴油機動車保有量占 5.4，黑碳排放量占 5.2。京津冀、長三角、珠三角地區柴油機動車保有量 和黑碳排放量的分擔率見圖 3-18。 我國京津冀地區柴油機動車 的保有量和黑碳排放量相對要高一些，所占比重都約為 10。而長三角、珠三角地區柴油機動車保有量和黑碳