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RMI电动自行车影响计算器︱电动自行车的崛起:改变美国交通减排路线格局的新势力
RMI电动自行车影响计算器︱电动自行车的崛起:改变美国交通减排路线格局的新势力美国是汽车上的国家,美国的城市和交通都是基于小汽车主导而规划的,交通是美国排放量最高的部门。为缓解气候变化并实现全球升温1.5°C以内的温控目标,美国需加速交通领域电气化,特别是推广电动自行车以减少短途机动车行驶。数据显示,美国一半以上的小汽车出行距离在五英里(约8公里)内,电动自行车具有替代这部分出行的巨大潜力。本文介绍的电动自行车影响计算器能够帮助城市核算电动自行车替代机动车出行的环境、社会、经济效益,通过数据支撑城市电动车补贴方案落地。如果在未来十年,美国能将25%的短途小汽车出行逐步用电动自行车替代,平均每年可以避免超过180万吨的二氧化碳当量排放,相当于减少420万桶石油消耗。为构建骑行友好的城市交通环境,地方交通部门应更加更关注安全、互连的自行车基础设施建设。
。为实现这一目标,交通电气化和减少机动车行驶里程都是必要的减排策略,且政策制定者可以同时推进这两项策略,以构建公平且符合气候目标的社区。这一共同努力的关键是什么?答案是:电动自行车!当前的交通电气化努力主要集中在用电动汽车替代传统的燃油汽车上。鉴于美国对小汽车依赖的现实情况,这个重点并不意外——研究显示:美国人每年的平均驾驶里程是德国人、法国人、英国人的两倍。这种对小汽车的依赖是一个国家被高速公路和城市摊大饼式发展(urban sprawl)主导的症状:只有少数人可以使用可负担且可靠的公共交通,而城市内部缺乏人行步道和自行车道。
2021年,美国交通统计局数据显示三亿体育官方App下载,美国所有的出行中有超过一半的出行距离在三英里以内,且60%的车辆出行距离少于六英里。考虑到短途出行在美国的交通模式中占据主导地位,政策制定者可以针对短途机动车出行,采用以电动自行车为中心的出行模式转型和电气化策略。这种方法将为社区提供一个强大的方式,以减少机动车出行距离加上电气化的组合拳实现交通去碳化的加速。近年来,越来越多的城市开始认识到电动自行车强大的环境、经济和社会效益。随着电动自行车的销量持续超过电动汽车,政策制定者开始认真考虑如何让更多人能够负担得起并轻松获得电动自行车。
,这为政策制定者、倡导者和其他利益相关方提供了他们需要进行数据驱动决策时的数据支撑。这个计算器分析了电动自行车替代大部分短途机动车出行(五英里以下)可能带来的环境和经济影响。它有两个影响评估情景供政策制定者、城市工作人员或其他利益相关者使用:
美国人口最多前十大城市每周小汽车出行距离分布,来源Replica减少25%低于五英里的小汽车出行,将会产生大量的环境、经济和社会效益,如图二所示。即使在未来十年中电动汽车的采纳率持续增长,现在将这些出行的一部分转移到电动自行车上,将会立即减少排放。
减少25%低于五英里的小汽车出行带来的机动车出行里程变化情况(列:城市、每周机动车出行里程减少数量、每月机动车行驶里程减少数量、全年等价机动车减少数量,行:美国人口最多前十大城市),来源Replica将短途机动车出行转移到其他易于使用、便捷的交通方式上可以帮助地方和国家政府减少机动车出行里程,从而为更广泛的交通和气候目标做出贡献。例如,将25%的短途机动车出行从小汽车转移到电动自行车,会使10个城市的总机动车行驶里程平均减少3%。图二显示了2024年每个城市在25%的短途车辆行程被电动自行车替代后,每周和每月减少的机动车行驶里程数,总计每月超过4.61亿英里(约7.42亿公里,约绕地球2万圈)。考虑到平均每位美国人每月驾驶约1200英里,所以将里程数折算成车辆数大约是从美国十大城市的城市交通中移走了38.8万辆车。
减少25%低于五英里的小汽车出行带来的温室气体排放和燃油消耗变化情况(列:城市、每周二氧化碳减排量、每周燃油消耗减少量、每周等价的石油桶数、每月二氧化碳减排量、每月燃油消耗减少量、每月等价的石油桶数,行:美国人口最多前十大城市),来源Replica机动车行驶里程数的减少避免了汽油和石油的消耗——因此这将大幅度地降低温室气体(GHG)排放。令人震惊的是,如果美国10个人口最多的城市将25%的短途机动车出行转移到电动自行车上,每年可以避免超过180万吨的二氧化碳当量排放(CO2e)——相当于避免使用2.085亿加仑的汽油或420万桶石油。为了更好地理解电动自行车的减排效益,这里的减排量相当于4座天然气发电厂一年的排放量,或者运行514台风力涡轮发电机一年的减排效益。
尽管对一些人来说,由于自行车通勤的不安全性、照顾小孩的需求或极端天气的影响,将25%的短途机动车出行转为电动自行车可能是一个颇为艰巨的任务。但是,鼓励居动去识别那些可以转移到电动自行车的出行仍然可以产生重大影响。如果美国10个人口最多的城市的居民将八分之一的短途机动车出行转移到电动自行车上,他们仍将减少超过92万吨的二氧化碳当量排放,相当于减少了2.3座天然气发电厂一年的排放量。八分之一的转变也仍将减少使用超过1.04亿加仑的汽油或超过200万桶石油。即使平均到每周来看,也有值得注意的影响,例如减少排放、改善当地空气质量、减少汽油消耗以及降低个人出行成本(由于使用更划算的出行方式):在这10个城市中,有八分之一的机动车出行转向电动自行车出行,每周可以避免超过35000吨的二氧化碳当量排放,这相当于避免使用近400万加仑的汽油或近84000桶石油。这些减少的排放量也相当于投入使用近10台新的风力涡轮发电机所节省的排放。
污名公共交通规划师:线网结构需要优化将短途机动车出行转为电动自行车同样可以帮助居民节省资金。如果10个人口最多的城市中有25%的车辆出行转换为电动自行车出行,所有用户每月共将节省9100万美元,这得益于他们在燃油和车辆维护上的开销减少了19%。电动自行车的维护通常相对便宜:许多机械问题用户可以自行解决,而不需要访问维修店,与车辆相比,电动自行车机械系统的零件也相对便宜。
为了最大化这些经济效益,城市必须建设安全、连通的自行车基础设施网络,包括自行车专用道和安全的停车区域。构建安全的自行车骑行网络,以鼓励包括儿童在内的道路弱势群体使用自行车,才能可能让家庭更愿意放弃第二辆或第三辆车。这样,通过减少汽车的分期付款、保险费用以及注册、停车和排放测试等一系列其他费用,将带来更大的经济效益。
污名公共交通规划师:线网结构需要优化虽然落基山研究所(RMI)的计算器没有测量电动自行车对健康或经济型出行影响的功能,但我们可以合理地假设,广泛使用电动自行车对这两方面都能有所改善。
正如美国肺协会(American Lung Association)所指出,目前至少有40%的美国人——超过1.35亿人——生活在受空气污染影响的社区,这导致了哮喘发作、心脏病发作、中风、肺癌和过早死亡的风险增加。受污染影响的社区分布并非均匀,许多有色人种和低收入社区由于更多地暴露于交通污染,面临着更高的风险。
在美国这10个人口最多的城市,如果将四分之一的机动车出行换成电动自行车,相比于继续驾驶机动车,可以减少25%的细颗粒物污染(PM2.5)。这部分PM2.5主要来源于车辆的刹车片和轮胎,以及燃料燃烧,它对健康有极大的影响,如增加心脏、血管、神经和肺部疾病以及某些癌症的发病率。燃油车在燃烧燃料时还会产生氮氧化物(NOx),这会损害呼吸系统并增加患上哮喘或慢性肺病的风险。减少城市中五英里以内的短途机动车出行,将有助于缓解一些由车辆空气污染引起的健康问题。
此外,电动自行车可以提供可负担的经济型出行,促进实现城市公平目标,例如改善“公交荒漠”地区的可达性。美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)与科罗拉多州能源办公室开展了一项试点项目,向科罗拉多州不同地区必要的低收入工人分发了电动自行车,结果表明
,电动自行车弥补了未被满足的交通需求,比如就业通勤需求。在科罗拉多州的一些地区,从速度和旅行时间上来看,电动自行车被证明能与小汽车相媲美,但维护和能源成本却大大降低。
污名公共交通规划师:线网结构需要优化即使在积极采用电动汽车(EV)的情景下,长远来看,电动自行车仍将在减排方面占有一席之地。
下面的图表表明,在未来10年里,即使当电动汽车的普及速度达到巴黎协定要求的1.5°C以内的控温目标,逐步采用电动自行车也可以帮助减少燃油车的使用。如果能在10年内实现25%的短途机动车出行被电动自行车代替的目标,那么传统燃油车(ICE Vehicle)出行将从所有短途汽车出行的55%降至41%,并且还能减少排放、节约金钱和汽油、减少空气污染、促进公共健康。
有电动自行车情境下,机动车出行比例变化趋势(2024-2033),来源:Replica#04
进一步避免7800万吨的二氧化碳当量排放。这两种设想造成的区别相当于19.7个天然气发电厂在10年里的温室气体排放总量——这更加说明了我们需要尽可能快地为更彻底的改变而付出努力。虽然本文介绍的城市电动自行车环境和经济影响评估计算器目前还不能分析自行车相关基础设施的安全性和连通度对提升使用人数的影响,但我们还是需要意识到只有在骑车的安全性得到保证的前提下,公众才会从小汽车出行转向电动自行车出行,并从中认识到骑行的好处。各级城市规划机构各自都对国家交通规划的相当一部分负有责任,并可以将拨款利用到提升自行车使用人数的项目上,如提供有保护的自行车道或支持其他相关基础设施的建设。世界各地的研究表明主动加强基础设施可以刺激使用人数——例如疫情期间流行的临时自行车道迅速提升了自行车使用人数。此外,尽管有寒冷和多雨的气候,但诸如俄勒冈州波特兰市,科罗拉多州博尔德市,明尼苏达州明尼阿波利斯市这样的城市依然能持续地拥有极高的自行车使用人数,这更加说明了相关基础设施对提高使用人数的重要性。
城市电动自行车环境和经济影响评估计算器只展示了可能产生的潜在影响。我们不能通过被动地等待民众改变自己的行为模式来达到电动自行车对气候变化的促进作用,政策制定者也需要一些推动和激励措施来获得他们想要看到的变化。我们需要一个全面投入的变革方式,包括将资金投资到连通的自行车专用道建设和安全的存车场所上,出台激励和补贴项目,帮助减轻市民相关开支的负担,以及举办各种宣传活动来提高消费者对电动自行车的认知和使用率。
自由骑行:科罗拉多6个地点、61000次行程和242000英里的实证数据揭示电动自行车如何改善出行选择,美国国家可再生能源实验室,2023