清華新聞網(wǎng)1月21日電 近日，清華大學(xué)核研院張達(dá)副教授、環(huán)境學(xué)院張少君助理教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)文揭示車(chē)載輔助設(shè)備能效測(cè)試的溫室氣體減排潛力。研究基于百萬(wàn)條輕型乘用車(chē)實(shí)際油耗數(shù)據(jù)，定量評(píng)估了高溫環(huán)境下的空調(diào)使用對(duì)車(chē)輛實(shí)際油耗的影響，并分析了強(qiáng)化相關(guān)法規(guī)要求、提升空調(diào)效率后的溫室氣體減排效益。
已有研究指出輕型乘用車(chē)實(shí)際道路能耗顯著高于其法規(guī)測(cè)試結(jié)果，兩者之間的差異在全球不同地區(qū)和國(guó)家達(dá)到20%-40%。空調(diào)等車(chē)載輔助設(shè)備的使用是導(dǎo)致實(shí)際道路能耗增加的重要原因之一。然而，中國(guó)、歐盟等地區(qū)目前尚未將輔助設(shè)備能耗納入汽車(chē)燃料消耗限值和溫室氣體排放法規(guī)的測(cè)試規(guī)程，車(chē)企普遍缺乏提升空調(diào)能效的直接動(dòng)力。本研究選取了來(lái)自中國(guó)不同區(qū)域九個(gè)城市、超過(guò)100萬(wàn)條用戶(hù)自主報(bào)告的實(shí)際行駛和油耗記錄的長(zhǎng)周期、高頻率大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)涵蓋主流品牌、不同車(chē)系的60個(gè)車(chē)型。通過(guò)面板回歸模型，研究發(fā)現(xiàn)高溫下空調(diào)使用會(huì)導(dǎo)致油耗增加0.5升/百公里以上，全年平均油耗增加0.11升/百公里（相對(duì)15-20℃油耗情況，增幅為1.3%），導(dǎo)致乘用車(chē)排放更多CO2（見(jiàn)圖1）。
圖1 輕型乘用車(chē)燃油消耗隨平均氣溫的變化（以15-20℃為基準(zhǔn)）
研究進(jìn)一步識(shí)別了不同車(chē)型在高溫條件下油耗增加幅度的差異性，反映出不同車(chē)型和不同空調(diào)技術(shù)（如采用定排和變排壓縮機(jī)）的實(shí)際能效存在差異。例如，日系品牌的車(chē)型平均油耗增加為0.09升/百公里，而自主品牌的車(chē)型油耗則平均上升0.13升/百公里。安裝定排壓縮機(jī)的空調(diào)車(chē)型油耗上升明顯高于安裝變排壓縮機(jī)的空調(diào)車(chē)型（見(jiàn)圖2）。通過(guò)耦合面板回歸模型和隨機(jī)前沿模型分析，研究發(fā)現(xiàn)如果中國(guó)實(shí)施更有針對(duì)性的燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)（如包含車(chē)用空調(diào)的能效測(cè)試）或制定更高的車(chē)用空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)，可以在不增加車(chē)主經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)條件下，每年實(shí)現(xiàn)約160至240萬(wàn)噸CO2減排量。
圖2 采用定排和變排壓縮機(jī)空調(diào)的兩類(lèi)車(chē)輛在高溫條件下油耗增量比較
張達(dá)和張少君聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在Cell Press細(xì)胞出版社旗下的地球科學(xué)期刊One Earth在線(xiàn)發(fā)表研究長(zhǎng)文，題為“汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)考慮輔助設(shè)備能耗可帶來(lái)每年數(shù)百萬(wàn)噸CO2減排”（Switching on auxiliary devices in vehicular fuel efficiency tests can help to cut CO2emissions by millions of tons）。
張達(dá)為論文第一作者，張達(dá)與張少君為論文通訊作者。環(huán)境學(xué)院吳燁教授、高雋（2016級(jí)本科生，已畢業(yè)，現(xiàn)為牛津大學(xué)“羅德學(xué)者”）、吳瀟萌博士和上海交通大學(xué)彭穎紅教授、陳江平教授、唐鼎副研究員和施駿業(yè)博士在數(shù)據(jù)采集和結(jié)果討論等方面提供了重要幫助。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590332220306564
供稿：核研院
編輯：劉慶辰
審核：李晨暉
