鑽石舞台

A transition to electric vehicles and renewable energy is currently underway but may not be rapid enough in order to reach ambitious climate change mitigation targets. Therefore, additional, preferably instantaneous, measures are needed for quick emission reductions, which is where material efficiency (ME) could constitute a promising solution. ME strategies include but are not limited to vehicle lightweighting through material substitution, increased recycling of materials, reuse and remanufacturing of vehicle components, vehicle downsizing (switching to a smaller vehicle), and more intensive use by means of increased vehicle occupancy through sharing practices. While recent analyses have focused on a narrow subset of ME strategies, we find striking differences in the overall potential of different measures to decrease vehicular carbon footprints. Downsizing and more intensive use offer the largest mitigation potential but strongly depend on consumer behavior and are highly sensitive to modeling assumptions. Combined, the analyzed strategies can achieve emission reductions of up to 57% over the life cycle of a single vehicle, which is comparable to up to 83% achieved through a shift to low-carbon energy supply. ME can cut carbon footprints of already efficient vehicles charging renewable electricity by half again. This makes ME both an excellent short-term solution for climate change mitigation targeting the light-vehicle sector but also an important complementary strategy to the long-term transition toward electric vehicles and renewable energy supply.

目前正在發生着一場向電動汽車和可再生能源的過渡，但為了達到雄心勃勃的氣候變化減緩目標，這種過渡可能仍然不夠迅速。因此，需要額外的，最好是即時的措施來實現快速減排，而材料效率（ME）可以構成一個有前途的解決措施。材料效率戰略包括但不限於通過材料替代實現車輛輕量化、增加材料的回收利用、車輛部件的再利用和再製造、車輛小型化（改用更小的車輛），以及通過共享車輛增加車輛占用率來提高使用效率。雖然近期的分析集中在ME戰略的一個狹窄的子集上，但我們發現不同的措施在減少車輛碳足跡的總體潛力上有明顯的差異。車輛小型化和更頻繁地使用提供了最大減緩潛力，但這強烈依賴於消費者的行為，並對建模假設呈現高度敏感性。綜合起來，所分析的ME策略可以在單輛車的生命周期內實現高達57%的減排，而通過轉向供應低碳能源可實現高達83%的減排。ME可以將已經很高效的可再生電力充電車輛的碳足跡再減少一半。這使得ME既是針對輕型車輛領域減緩氣候變化的一個出色的短期解決方案，也是向電動汽車和可再生能源供應長期過渡的一個重要補充戰略。

為減緩氣候變化，如今世界許多地區已經開始向電動汽車和可再生能源供應轉變，儘管這具有顯著的減排潛力，然而車輛和發電廠的使用壽命很長，導致當前設備庫存的周轉率相當滯後。此外，車輛替代技術也面臨一些例如缺乏基礎設施、高昂的電池成本等障礙。因此，溫室氣體排放量的大幅減少可能在未來幾十年內難以實現。而材料效率（ME）戰略可成為一個加速減少溫室氣體排放的可行解決方案。車輛輕量化或小型化等措施可以更輕鬆地與現有汽車供應鏈集成，並且其實施通常需要較短的周期。常見的ME策略包括輕量化、回收利用、再製造、小型化和更密集的使用。本研究通過分析適用於全球市場上各種車輛類型的廣泛ME策略，並明確考慮了不同能源供應情景下材料生產中所體現的排放量來分析ME策略能在多大程度上減少傳統和輕型電動汽車的排放，並將其與可再生能源所供應的輕型汽車行業的潛在減排量進行了比較。

本研究選擇了四種市場常見的汽車細分類（微型車、乘用車、小型貨車/SUV和輕型卡車）以及六種成熟和新興的動力系統技術（使用汽油或柴油的內燃機汽車[ICEV-g/-d ]、混合動力電動汽車[HEV]、插電式混合動力電動汽車[PHEV]、電池電動汽車[BEV]和氫燃料電池電動汽車[HFCEV]）以及兩種生產設計（傳統和輕型）進行建模。這代表了現有和未來在全球市場可能流行的車輛類型的良好近似情況。使用了詳細綜合的生命周期評估（LCA）模型計算了車輛供應鏈的影響，並分析了在當前電力供應和低碳電力供應情景下汽車輕量化的碳排放投資回報（CEROI）指標。不同車輛的碳足跡結果如原文圖2和原文圖3所示：

原文圖2：按升序排列的車輛碳足跡。(a) 當前全球能源供應組合；(b) 低碳能源供應組合。標籤僅顯示微型汽車和卡車，以及無ME和所有ME策略。ICEV，內燃機汽車；HEV，混合電動汽車；PHEV，插電式混合電動汽車；BEV，電池電動汽車；HFCEV，氫燃料電池電動汽車；-g，汽油；-d，柴油。

原文圖3：車輛供應鏈（=材料生產+車輛組裝）占車輛總碳足跡（=車輛供應鏈+能源循環）的份額。左圖：在當前全球能源供應組合下。右圖：在低碳能源供應組合下。圖中的邊緣線表示各汽車部分的結果範圍。ICEV，內燃機汽車；HEV，混合電動汽車；PHEV，插電式混合電動汽車；BEV，電池電動汽車；HFCEV，氫燃料電池電動汽車；-g，汽油；-d，柴油。

研究結果表明，在減少碳足跡方面不同的ME戰略的總體潛力有很大不同。當一起實施時，ME可以產生高達57%的可觀減排量，相較於向車輛提供低碳能源時，可實現高達83%的減排量。分析還說明了在選擇最合適的減排方案組合時，要考慮到具體條件的重要性。輕量化不應該被看作是一個"萬能"的解決方案，因為它的"碳回報"高度依賴於車輛的其他特性和材料生產的能源供應。循環利用和再製造會導致適度的碳排放減少，而小型化和更密集的使用可以對碳足跡產生最大的減少效果。然而，為了促使消費者採取更有效的行為，這將需要政策的激勵。