九游娱乐广告:考虑到区域多样性和关键矿物供应约束的公路运输多重策略

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  电池电动汽车（BEV）是实现公路运输部门零排放的重要选项；然而，不一样的区域和国家具有不一样的情况，需要采取务实的方法以实现全球更深层次且有效的减排。此外，BEV的大规模部署将加剧关键矿物的供应约束。另一方面，生物能源也具有减少CO

  电池电动汽车（BEV）是实现公路运输部门零排放的重要选项；然而，不一样的区域和国家具有不一样的情况，需要采取务实的方法以实现全球更深层次且有效的减排。此外，BEV的大规模部署将加剧关键矿物的供应约束。另一方面，生物能源也具有减少CO

  排放的潜力，但生物能源生产、粮食生产和生物多样性之间也许会出现供应约束和冲突。本研究利用一个覆盖整个能源系统且具有高区域和技术分辨率的全球能源系统模型，对公路运输部门进行了情景分析。情景分析表明，混合多种措施对于将全球平均温度上升控制在1.5 °C或2.5 °C以下具有成本效益。在BEV份额较高的1.5 °C情景中，锂、钴和钕等关键矿物可能受到约束。在低于2.5 °C情景以及结合直接空气CO

  捕获与封存（DACCS）的低于1.5 °C情景下，扩大生物能源来源可以在减少与粮食生产和生物多样性土地利用冲突的情况下实现供应。如果考虑区域和国家之间的多种不同条件，采用包括石油、生物能源、电子燃料、氢气和电力在内的多种能源来源的多重动力系统，对于实现低于1.5至2.5 °C的目标具有成本效益。

  《巴黎协定》设定了将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上2 °C以内，并努力限制在1.5 °C以内的长期目标。然而，当前全球CO2排放趋势仍在上升，各国提交的国家自主贡献（NDC）与实现1.5 °C甚至2 °C目标之间有巨大排放差距。联合国环境规划署（UNEP）估计，在现行政策下，全球平均气温将上升约2.9 °C。公路运输部门作为重要的排放源，其脱碳路径面临多重挑战：电池电动汽车（BEV）虽被视为关键选项，但其部署速度在全世界内呈现极大异质性（例如2023年BEV和插电式混合动力电动汽车（PHEV）销售份额在中国约38%，欧盟约22%，美国约10%，日本约4%）；大规模BEV部署将加剧锂（Li）、钴（Co）、钕（Nd）等关键矿物的供应约束；生物能源虽具减排潜力，但可能引发与粮食生产和生物多样性的土地利用冲突。现有研究多聚焦于单一技术或区域，缺乏综合考虑区域差异、关键矿物约束、土地利用及多种能源供应选项（如电力、氢能、电子燃料及碳移除技术）的全局性分析。

  为此，研究人员开展本研究，旨在通过一个高分辨率全球能源系统模型，评估1.5 °C和2.5 °C温控目标下公路运输部门的成本效益技术路径，并同时考虑区域多样性、关键矿物供应约束和土地利用变化，以探索务实且具可行性的全球减排策略。该研究发表在《Energy and Climate Change》期刊上。

  研究人员采用全球能源系统模型DNE21+（一种跨期线性规划模型，用于全球能源系统与全球变暖减缓评估，目标是最小化全球成本），该模型覆盖54个细分世界区域（部分国家进一步细分至77个区域），并考虑区域差异（如未来出行需求、能源供应成本与潜力、不同国家收入水平导致的隐含折现率差异等）。模型包含约1000万个决策变量和约束条件，通过线性规划方法同时求解。关键假设包括：社会经济情景基于共享社会经济路径2（SSP2）；电动汽车动力电池成本假设迅速下降与保守两种情景；可再次生产的能源（太阳能光伏和风电）成本与潜力也分迅速下降与保守情景；生物能源潜力分保守（≤50 EJ/年）和大规模两种情景；直接空气CO2捕获与封存（DACCS）技术被纳入考虑。关键矿物（Li、Ni、Co、Nd）需求评估基于模型输出的技术推广量（如新车销量、新增发电容量）与矿物强度（来自文献概要），供应能力则基于国际能源署（IEA）和彭博社等机构对一次供应和二次回收的预测。

  **5.1 CO2减排成本**：在1.5 °C有序情景（B15-O，全球均等CO2边际减排成本）下，2050年边际减排成本约为282–407 USD2000/tCO2；在1.5 °C无序情景（B15-DO，发达国家率先减排）下，发达国家与发展中国家边际成本差异显著（发达国家约230–418 USD2000/tCO2，发展中国家约0–155 USD2000/tCO2）。考虑DACCS选项可使成本处于较低范围。

  **5.2 区域与部门CO2排放**：在B15-DO和B15-O情景下，全球温室气体（GHG）排放和CO2排放分别于2070年和2050–2060年接近净零。公路运输部门残余排放仍存在，得益于碳移除（CDR）贡献，尤其是DACCS。氢能和电子燃料快速成本下降情景（HYD、BIOHYD）可进一步减少公路运输排放（2050年额外减少650–760 MtCO2/年）。

  **5.3 公路运输技术**：2020年全球乘用车存量约13.9亿辆，2050年预计达26.3亿辆。不一样的区域因CO2减排水平、出行距离、电力CO2强度、生物能源与氢能可及性及收入水平（隐含折现率）差异，经济最优的动力系统组合不同。在1.5 °C情景下，BEV在多数国家2050年占主导，但部分国家即使在此情景下，传统内燃机汽车（ICEV）、混合动力电动汽车（HEV）和PHEV仍具成本效益。在保守假设下，HEV和PHEV份额更高。

  **5.4 能源供需**：全球电力部门需在1.5 °C情景下于2040年实现近零CO2强度（如B15-O_Base情景下2040年电力CO2强度为-26 gCO2/kWh）。生物能源主要流向卡车和乘用车的生物柴油与生物乙醇，以及航空生物燃料。绿色氢（基于可再次生产的能源）是主要氢源，但蓝色氢（化石燃料+CCS）在保守情景下也有成本效益。电子燃料在卡车和乘用车间存在竞争，2050年总消费量约350–430 Mtoe/年。全球公路运输最终能源消费中，石油仍为重要来源（即使在1.5 °C情景），电力、生物能源和电子燃料份额逐步增加，但电气化率在2030年仅1.6–3.6%（1.5 °C情景），2040年升至6.3–13.2%。

  **5.5 土地利用**：在生物能源大规模情景（BIO）下，现代生物能源生产用地面积最大约290 Mha（2050年），远低于IPCC报告中某些情景的600–1000 Mha。由于DACCS选项的纳入，本研究对BECCS（生物能源+CCS）的依赖较小，由此减少与粮食生产和生物多样性的土地利用冲突。

  **5.6 关键矿物需求**：在多数1.5 °C情景（如B15-O_Base）下，Li、Co、Nd的总需求预计到2040年将超过基于IEA一次供应预测的供应能力（Li超出30–55%，Co超出25–35%，Nd约25%）。但在BEV和可再次生产的能源保守成本情景（C_EV-VRE）下，即使追求1.5 °C目标，Li需求可比供应能力低40–50%，Co低约15%，Nd接衡。Ni供应相对充足。

  讨论部分指出，考虑区域差异（如收入水平、电力CO2强度、生物能源潜力等）后，经济最优的公路运输路径呈现多重动力系统与多重燃料组合的特征。例如，北美和欧洲因高收入（低隐含折现率）和深度减排要求，BEV较为经济；拉丁美洲因生物能源潜力大，HEV和PHEV使用生物能源更为经济；许多发展中国家则以石油结合CDR、生物能源和电子燃料为主。研究强调，即使在全球成本最优的情况下，不一样的区域仍会采用差异化技术路径。此外，生物能源的大规模使用可在1.5 °C情景下降低减排成本，但需注意土地利用冲突；关键矿物供应约束可通过选不一样的车辆动力系统组合来缓解。

  **研究结论翻译**：巴黎协定要求将全球平均气温变化控制在远低于2 °C并努力低于1.5 °C。然而，2024年气温升幅已超过1.5 °C（尽管尚不明确是否为暂时性），全球CO

  排放仍在增加。UNEP估计在现行政策下全球平均气温将上升2.9 °C。为实现深度减排，电气化是关键技术之一，BEV也是公路运输部门的关键技术。但在现实世界中，各国公路运输措施存在巨大异质性。本研究利用一个具有54个细分世界区域和国家的技术丰富型能源经济模型，在1.5 °C和2.5 °C情景下，以全球一致性评估了公路运输以及电力、生物能源、氢能和电子燃料供应侧的成本效益技术措施。此外，还评估了生物能源土地利用变化和关键矿物供应约束，以制定务实策略。考虑到这些约束以及减排路径的多重不同条件，采用多种动力系统和多种能源来源的策略在全球公路运输中具有成本效益，并将提高实现深度减排的可行性。即使在考虑国家间差异的成本最优世界中，不同国家和区域在公路运输部门仍会采用多种动力系统和能源供应技术措施。此类分析可利用具有高区域和技术分辨率并与土地利用关联的模型以及本研究的情景设定来完成。有关政策需要从减排、成本、能源供应系统、土地利用、关键矿物供应以及气候平均状态随时间的变化等多个视角出发，以促进广泛可持续发展。本研究未考虑现有能源与气候政策（包括能源与经济安全），而是采用了简化的减排情景。当前能源、气候与贸易政策持续变化，公路运输部门也需要更复杂的策略。对这些波动政策的冲击评估将是未来的重要研究方向。