上海新能源交通与空气污染治理

秦炳涛,李晨

摘 要：通过测算得到上海市社会整体使用纯电动汽车可节约成本与获得虚拟收益之和，得出发展纯电动汽车可为社会带来巨大收益的结论。方法：针对上海市政府、公共交通部门、私人交通这3个主体，以年为单位，运用虚拟数据定量分析法，估算社会使用纯电动汽车为政府减排所节约的空气治理成本（即虚拟收益）、公交公司与个人消费者在碳排放市场通过减排碳交易所获得的虚拟收益。同时，运用数据对比分析法，分别对比纯电动汽车与传统燃油汽车在初置成本与运营成本上的差异，得出社会整体使用纯电动汽车与传统燃油汽车的成本收益对比。结果：现有文献针对新能源汽车的研究多側重于政策与专业技术，尚未有以社会为整体作为研究对象测算新能源汽车成本收益的研究，通过测算得到上海市社会整体使用纯电动汽车可节约成本与获得虚拟收益之和达279亿。结论：纯电动汽车的发展不仅可改善环境，更为社会带来巨大的收益。

关键词：纯电动汽车；政府；企业；个人消费者；成本收益

中图分类号：F 572.88 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2018）04-0409-06Shanghai New Energy Transportation and Air Pollution

Control from the Perspective of Input Cost

——Emission Reduction BenefitQIN Bingtao，LI Chen

（School of Management，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：To obtain the sum of the cost savings and the virtual income obtained from the use of battery electric vehicles in Shanghai as a whole，the paper concluded that the development of battery electric vehicles can bring huge benefits to society.Based on the three entities of the Shanghai government，public transportation departments，and private transportation，the paper used the annual quantitative data analysis method to estimate the air treatment costs（i.e.，virtual revenue）saved by the society using battery electric vehicles，bus companies and individual consumers in the carbon emissions market through the carbon emission reductions in the virtual income.At the same time，using the data comparison analysis method，comparing the difference between the initial cost and operating cost of battery electric vehicles and traditional fuel vehicles，the costbenefit ratio of the overall use of pure electric vehicles and traditional fuel vehicles was compared.The results show that the research on the new energy vehicles in the existing literature focuses on policies and professional technologies；there is no research on the whole society as the research object to measure the cost and benefits of new energy vehicles；it is estimated that the overall use of battery electric vehicles in Shanghai can save energy.The sum of costsaving and virtual gain of battery electric vehicles reached 27.9 billion.It is concluded that the development of battery electric vehicles not only improves the environment，but also brings huge benefits to society.

Key words：battery electric vehicles；government；company；consumer；costbenefit

0 引 言

随着空气污染问题的日益严重，作为生活废气的主要来源，机动车尾气排放问题又引起人们的高度重视。由中国机动车环境管理年报可知，2015年，全国机动车保有量达到2.79亿辆，同比上涨13.4%；其中汽车16 169.7万辆，同比上涨11.9%.上海地区汽车282.32万辆，同比上涨10.6%.而全国机动车四项污染物排放总量初步核算为4 532.2万t，其中，一氧化碳（CO）3 461.1万t，碳氢化合物（HC）430.2万t，氮氧化物（NOx）584.9万t，颗粒物（PM）56万t.汽车是污染物排放总量的主要贡献者，其中，汽油车一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）的排放量分别占汽车排放总量的83.7%和71.5%，柴油车氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排放量分别占汽车排放总量的69%和99%[1].这些汽车排放物已对城市空气质量造成严重影响，威胁着人们的正常工作和生活。新能源汽车的问世极大地改善了汽车尾气排放问题，有效减少了汽车尾气污染物的排放量，为城市的空气质量改善做出突出贡献。新能源汽车包括天然气汽车、电动汽车、其他新能源汽车，而电动汽车中的纯电动汽车能做到零污染，市场普及率较高，充电成本较低，因此文中着重研究纯电动新能源汽车。

近年来，针对新能源汽车的研究文献屡见不鲜，而针对其收益成本的研究则较少，本研究主要以以下2篇文献为参考。杨建军、董小林、张振文在“城市大气环境治理成本核算及其总量、结构分析——以西安市为例”[2]一文中，利用单位成本分析模型通过实际与虚拟2个侧面对西安市大气环境治理的成本进行系统核算，单位成本分析模型利用污染物的排放与治理实物量以及污染物的单位治理成本来计算治理成本。该文主要针对西安市工业废气进行实际与虚拟治理成本核算和西安市城市城镇生活废气进行统一虚拟治理成本核算。朱文燕在“从经济成本角度分析纯电动汽车的优越性”[3]一文中，通过对比丰田汽油车RAV4与纯电动版本RAV4 EV两款车型的使用成本，总结纯电动汽车的优越性。该文仅针对个人消费者的纯电动汽车进行使用成本方面的核算。其他相关文献多是针对新能源汽车产业进行技术与能源上的分析，或针对某一类主体对其成本或性能进行具体分析，未对社会整体进行整合分析。而文中针对社会上主要使用的3类主体——政府、公交公司、个人消费者，整合分析纯电动汽车的成本收益。

现有文献基本集中于新能源汽车行业的政策分析或专业技术研究，微观层面却不够深入，量化分析的文献几乎没有。在众多的分析方法中，成本-收入法是针对污染物排放及环境保护的有效方法。刘宇、胡晓虹、王宇、苏利阳在“成本收益视角下环境税收的最优选择”[4]一文中，引入环境收益-经济成本指标，研究征收环境税对中国经济的影响。仲伟周、邢质斌在“中国各省造林再造林工程的固碳成本收益分析”[5]一文中，根据土地利用机会成本及净现值的基本原理，对我国各省区的造林再造林工程的固碳成本收益进行了分析。黄宰胜、陈钦在“基于造林成本法的林业碳汇成本收益影响因素分析”[6]一文中，构建了基于造林成本法的林业碳汇成本模型，对浙江省瑞安市的湿地松碳汇造林项目进行实证分析。因此文中利用此方法进行研究，首先构造了适合本主题的社会整体成本收益方法的计算框架，在此基础上，利用上海市的调查数据进行实证研究。

文中针对上海政府、公交公司、个人消费者这3个社会主体，分别对比分析纯电动汽车与传统燃油汽车在初置成本与运营成本上的差异，并估算政府减排所节约的空气治理成本虚拟收益、公交公司与个人消费者在碳排放交易市场通过减排碳交易所获得虚拟收益，得出社会整体使用纯电动汽车所获得的年均净收益，用具体的数据定量论证发展推广纯电动汽车的必要性。

1 研究方法

1.1 社会整体成本收益的计算方法

文中将社会主体分为3部分，政府、公共交通部门与私人交通，其中公共交通部门是指公交公司。计算社会整体成本收益的思路为：运用实际数据对比分析法与虚拟数据定量分析法，先分别计算纯电动新能源汽车为政府所节约的大气污染治理成本、为公交公司所节约的使用成本与在碳排放交易市场所获得的虚拟收益、以及为个人消费者所节约的使用成本与在碳排放交易市场所获得的虚拟收益，再将3类主体的成本收益整合，得出社会整体使用纯电动汽车所带来的成本收益，同时与传统燃油汽车的成本收益进行对比。

1.2 3类主体成本收益的计算方法

1.2.1 政府

目前，我国针对机动车尾气排污税的征收还处在研讨阶段，并未开始实行，而且政府也暂未有专项针对机动车尾气处理的财政支持，因此提出根据生活废气排放量与工业废气排放量之比，与实际工业污染治理废气成本，得出生活废气主要污染物的单位虚拟治理成本。其中废气主要污染物为二氧化硫、氮氧化物与烟（粉）尘。汽车尾气主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物，由汽车尾气氮氧化物和颗粒物的排放量，推导出汽车尾气该两项污染物的虚拟治理成本。

计算生活废气主要污染物的虚拟治理成本，应为

WL=LI×WI

（1）

式中，WL为生活废气主要污染物的虚拟治理成本，万元；L为生活废气主要污染物的排放量，万t；I为工业废气主要污染物的排放量，万t；WI为工业废气主要污染物的实际治理成本，万元。

计算上海地区汽车主要污染物排放量，应为

GS=CSCN×GN

（2）

式中，GS为上海地区汽车两项主要污染物（氮氧化物、颗粒物）排放量，万t；CS为上海地区汽车保有量，万辆；CN为全国机动车保有量，万辆；GN为全国机动车两项主要污染物（氮氧化物、颗粒物）排放总量，万t.

计算上海地区汽车尾气主要污染物虚拟治理成本，应为

PC=WLL×GS

（3）

式中，PC为上海地区汽车尾气主要污染物虚拟治理成本，万元。

利用上述方法，可得出2015年上海地区汽车尾气主要污染物虚拟治理成本。虽然该项成本并未发生，但每年的工业废气治理成本不容忽视，并且随着政府与大众对环境的日益重视，生活废气的治理成本规划指日可待。

1.2.2 公共交通部门

由于充电桩数量少、充电时间较长、快充成本高、电池寿命损耗严重等限制，目前市场上暂无纯电动出租车，因此对于公共交通部门，文中主要针对公交公司。本节针对公交公司的成本分析从两方面入手，一是以某一具体线路的纯电动公交车与传统燃油公交车作为主体，通过对比两者的初置成本与运营成本，推导出单位总成本，并由此推算上海地区所有公交车纯电动类与传统燃油类年均总成本；二是以上海市所有公交公司作为主体，通过公交车运营线路总长度、公交車数量等信息推导出上海市公交车年均排放量，并将其根据上海碳交易市场的碳排放成交价估算出减少碳排放所带来的年均虚拟效益。

纯电动公交车使用成本包括初置成本与运营成本。其中初置成本包括车辆单价、国家补贴与地方补贴，运营成本通过汽车的能量消耗、年均行驶里程数与能源单价推导出汽车使用的年均能源成本，再与维护费相加得出总成本，从而得出年均总成本。

计算公交公司碳排放交易的虚拟收益，应为

R=MB×NG×360×EG×T

（4）

式中，R为公交公司碳排放交易的虚拟收益，元；M为公交线路总长度，km；B为公交线路总条数，条；NG为运营公交车辆数，辆；EG为单位公里公交车运营所产生的碳排放量，kg/km；T为单位碳排放交易成交价，元/kg.

由此可得出公交公司在碳排放市场交易的虚拟收益。虽然目前公交公司暂未符合可进行碳交易权交易的条件，但随着全社会对环境保护的日益重视，对碳排放权交易的全面开放指日可待。

1.2.3 私人交通

本节针对个人消费者主体使用纯电动汽车的成本也从两方面进行，一是以纯电动汽车比亚迪e5 300e享版与同款燃油汽车比亚迪速锐1.5 L手动豪华型作对比对象，通过两者的购置成本与运营成本对比，分析纯电动汽车与传统燃油汽车的经济性效益，并估算上海地区所有私家车纯电动类与传统燃油类年均总成本。二是通过个人消费者年均行驶里程估算上海地区个人汽车行驶所产生的年均碳排放量，估算减少碳排放所带来的年均虚拟效益。

个人消费者的纯电动汽车使用成本计算方法与公交公司相同。其使用成本包括初置成本与运营成本，其中初置成本包括车辆单价、国家补贴与地方补贴，运营成本通过汽车的能量消耗、年均行驶里程数与能源单价推导出汽车使用的年均能耗成本，再与维护费相加得出总成本，从而得出年均总成本

计算个人汽车碳排放交易的虚拟收益，应为

RC=NG×R×Y×Q×T

（5）

式中，RC为个人汽车碳排放交易的虚拟收益，元；NG为个人民用轿车拥有量，万辆；R为个人汽车年均行驶公里数，万km/辆；Y为单位公里油耗平均数，L/万km；Q为汽车碳排放折算系数。

由此可得出个人汽车产生的二氧化碳在碳排放交易市场所获得的虚拟收益。

2 实证结果与具体分析

2.1 政府

对2015年上海地区汽车尾气主要污染物虚拟治理成本进行定量分析。

由中国统计年鉴（2016）可知，2015年上海地区工业废气主要污染物的排放量为33.771 4万t，生活废气主要污染物的排放量为4.417 7万t，工业污染治理废气的成本为74 012万元，见表1.

由（1）式可得，上海地区2015年生活废气虚拟治理成本为9 682万元。

由中国机动车环境管理年报（2016）可知，2015年全国机动车保有量达到27 900万辆，全国机动车两项主要污染物排放总量初步核算为640.9万t，由上海统计年鉴（2016）可知，上海地区汽车保有量为282.32万辆[7]，见表2.

由（2）式可得，2015年上海地区两项主要污染物排放总量为6.48万t.

由（3）式可得，2015年上海地区汽车尾气主要污染物虚拟治理成本为14 202万元。

虽然此项成本并未发生，但若将现有的汽车全部转化成零污染排放的纯电动汽车后，其对社会的外部性效益是十分可观的，理论上为上海政府节约了远超年均1.4亿元的治理成本。反而言之，为政府获得大于1.4亿的虚拟收益，并且极大地减少了碳排放，使我国在《京都协议书》中处于主动地位。

2.2 公共交通部门

2.2.1 公交公司节省的实际成本

由表3可以看出，虽然纯电动公交车的原始购买成本是传统柴油公交车的3倍，但除去国家与上海地方的补贴，实际购买成本只比传统柴油公交车高20万元，差距不大。而纯电动公交车在运营成本方面表现突出，年均能耗成本比传统柴油公交车少近10万元。根据《机动车强制报废标准规定》，公交车使用年限为13年，则在公交车使用年限内，纯电动公交车的燃料成本仅为传统柴油公交车的五分之一。而在整车生命周期内，纯电动公交车的维护费也比传统柴油公交车低两万余元。通过对比总成本，纯电动公交车的成本优势更加明显，整车生命周期内，单辆纯电动公交车的总成本仅为传统柴油公交车的一半。2015年度上海地区运营公交车辆数为16 531辆，由此可估算上海地区纯电动公交车年均总成本仅为14万元，见表4.

目前纯电动公家车不如传统柴油公交车路况表现成熟，存在一些诸如循环充电效率、偶遇复杂天气（如暴雨、暴雪）是否会影响车辆正常运营的问题，但仅从经济效益来看，纯电动公交车的实际综合成本远低于传统柴油公交车，可为公交公司节省可观的成本。

2.2.2 公交公司碳排放交易虚拟收益

由上海统计年鉴（2016）可知，2015年度上海地区公交线路总长度为24 027 km，公交线路条数为1 429条，运营公交车辆数为16 531辆。由日常碳计算器[9]计算可知公交车行驶100 km碳排放量为62 kg，因此E取0.062 kg/km.另由中国碳排放交易网[10]可知，2017年8月碳交易市场成交价约为25元/t，因此T取0.025元/kg，年均基数取360 d，见表5.

由（4）式可得，公交车碳排放交易的虚拟收益为15.51万元，由此推导出公交公司可通过使用纯电动公交车减排年均获益15万余元。此项收益看似较低，但其带来的社会外部性效益却是巨大的。纯电动公交车的大量使用不仅可以改善环境，降低废气排放量，并且可以缓解交通堵塞，为公众出行的带来极大地便利，有效提高时间利用率。并且若纯电动出租车开始普及，由于其行程长、数量多、时间不间断等特点，纯电动出租车可带来的碳排放虚拟收益将远高于纯电动公交车所产生的虚拟收益，其可为社会带来更大的外部性效益。

2.3 私人交通

2.3.1 个人汽车节省的实际成本

由表6可以看出，在初置成本方面，虽然该品牌纯电动汽车比同类型燃油汽车的厂商价格高出不少，但近年来国家与地方补贴力度较大，补贴后纯电动汽车成本较低。在运营成本方面，纯电动汽车表现突出。目前市场上基本所有汽车经销商都为个人消费者免费安装纯电动汽车的充电桩，个人消费者大都利用下班时间或周末在家充电。根据上海地区阶梯电价标准，平时段0.617元/度，谷时段0.307元/度，取其平均值0.462元/度，由此得出纯电动汽车的年均能耗成本不足传统燃油汽车的1/7，并且在车辆维护费用方面，主要包括车辆维护保养费、维修费、保险费、养路费等，传统燃油汽车维护成本大約为年均2万元，而纯电动汽车维护费年均不足5 000元，这两者极大地减少了能源消耗与居民日常消费成本。目前私家车无强制报废年限，而一般个人消费者汽车使用6～15年，取其中位数10年年限，则生命周期内单辆纯电动汽车总成本仅为燃油汽车的一半。并且纯电动汽车享有免费专属车牌，而上海地区2017年4月个人非营业客车车牌平均成交价92 250元[12]，此项节约的成本也十分可观，这也成为大多数消费者购买纯电动汽车的主要动因。

上海地区2015年个人民用轿车拥有量161.98万辆，则由此可估算上海地区个人民用轿车年均总成本可比传统燃油汽车节省278亿元，见表7.

2.3.2 个人汽车碳排放交易虚拟收益

由上海统计年鉴（2016）可知，上海地区2015年个人民用轿车拥有量161.98万辆。根据调查显示，私人汽车平均年行驶1.5万km，100 km耗油约8 L，而汽车碳排放折算系数为0.785 kg/L，见表8.

由（5）式可得，2015年上海地区个人汽车行驶所产生的碳排放量高达152.6万t，大概需要种植565万棵树才可吸收其产生的CO2.而上海地区所有个人汽车碳排放交易的年均虚拟收益为3 815万元，大于上海地区生活废气治理成本的一半，收益十分可观。

2.4 社会整体定量分析

由表9可以看出，仅在上海地区，纯电动汽车通过节能减排可为社会整体获得年均1.8亿的虚拟收益，并且在实际运营中，可为公交公司和个人消费者节省277亿的年均成本，对比效果十分显著。公交公司和个人消费者所使用的纯电动汽车与传统燃油汽车相比，节省的成本也可理解为为社会所创造的收益，将其与政府节约的治理费用和公交公司、个人消费者通过碳排放交易可获得的虚拟收益相加，即可得到社会整体使用纯电动汽车比使用传统燃油汽车多获得近280亿的收益。

3 结 语

城市汽车拥有量逐年攀升，其所帶来的大气污染问题日益得到社会的关注，如何改善这一问题成为政府、企业、个人都关心的焦点。新能源纯电动汽车零污染零排放，在为城市大气保护做出突出贡献的同时，也可为政府节约空气治理费用，为企业和个人节约成本，具有显著的社会效益性与经济效益性。文中运用实际数据对比分析法与虚拟数据定量分析法，主要根据中国统计年鉴、上海统计年鉴的数据，对政府、公交公司、个人消费者3类主体，从虚拟收益与实际成本两方面进行对比，得出纯电动汽车通过节能减排可为社会整体获得年均2亿的虚拟收益，在实际运营中可为公交车公司和个人消费者节省277亿的年均成本的结论。因此在全国大力推进新能源汽车，尤其是纯电动汽车十分必要。

本研究的政策含义也比较丰富。因研究对象为政府、公交公司与个人消费者，并且通过研究得出具体数据给予其支持，因此可对3类主体提供以下参考建议。首先，政府应增加纯电动汽车的社会宣传，加大对公共交通公司与个人消费者的补贴力度，并且适当降低两者的税收，同时给予新能源汽车相关企业政策与税收上的支持；其次，公共交通公司应积极地使用纯电动汽车，及时主动地向纯电动汽车生产商反馈使用过程中遇到的问题，同时生产商及相关产业应增强自身科创能力，提升纯电动汽车的相关性能。最后，个人消费者应多选择绿色健康的出行方式，既有利于自身的健康发展，又有利于整个社会的可持续发展。全社会各类主体应发挥自身优势，为纯电动汽车的大力推广与运营打好坚实基础，进而实现城市空气质量的改善。

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[12]唐葆君，刘江鹏.中国新能源汽车产业发展展望[J].北京理工大学学报（社会科学版），2015，17（02）：16.

（责任编辑：许建礼）

收稿日期：2018-02-16

作者简介：秦炳涛（1976-），男，河北沧州人，讲师，主要从事能源与环境经济、区域可持续发展的研究工作.