作者：詹振飞、钱柳竹

单位：重庆交通大学 机电与车辆工程学院

双碳战略与新能源汽车

巴黎协定提出要将全球气温上升控制在低于工业革命前水平2摄氏度以内，“碳中和”概念应运而生^[2]。目前全球已有超85个国家提出了碳中和目标。2021年9月22日，国务院发表了《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，指出碳达峰、碳中和是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择，是构建人类命运共同体的庄严承诺^[1]。应运而生的碳交易市场不断完善，在国内也掀起了碳交易市场的浪潮。交通行业在全国碳排放总量中占10%左右，其中汽车占比86%，这也是为什么汽车行业以及汽车产品全生命周期需要节能减排的原因，因为这能够很大程度地促进“碳达峰碳中和”目标的实现^[5]。

我国的新能源汽车产业在经过了20多年的发展，目前已经处于国际领先水平。国家发展规划指出，预计在2030年新能源汽车的保有量从500万辆增长到8000万辆，而且极有可能提前完成^[5]。但是目前我国在新能源汽车发展方面却面临着一些困难和挑战。在我国的新能源汽车发展中，采取了“双积分”和补贴政策，这个政策极大的促进了新能源汽车的发展，但是这个政策将在2022年结束，也就意味着新能源汽车产业的发展需要依靠市场自发推动，缺失了来自政策的推动。在这样的背景下，碳减排管理机制对新能源汽车的政策制定也是必须的，这也是碳交易的主要初衷之一^[12]。这也促进我们进一步思考在“双积分”汽车补贴政策结束以后，新能源汽车市场的发展该不该继续以政策助力推动。

自碳交易系统上线以来，碳交易市场划分了各行业碳排放权重，从供给侧入手改变能源结构。以电力行业为例，碳交易市场运行后，碳价会与发电成本耦合，促进我国能源结构转型^[3]。因为碳排放权交易内化环境成本于火电批发价格，导致可再生能源电力批发价格下降。由于两种电力的价差减小，有利于实现在同一价格水平竞争。并且碳排放权交易将增加消费者的用电成本，抑制电力需求。电力需求降幅随碳排放权价格与减排成本成正比^[4]。因此，笔者认为可再生能源方面一定会受到负面的影响。而新能源汽车的推动就是在可再生能源的促进下进行的，碳价的变化也一定程度地影响了新能源汽车的发展。所以，关注碳价的变化，给新能源汽车企业合理的碳排放权，不仅能够促进碳交易市场的发展，也能够使新能源汽车市场进一步扩大，为“双碳”目标做贡献。

根据碳排放交易网的数据显示，2021年7月到2021年年底，碳交易成交量呈上升趋势，在年底达到了18000万吨，价格在30元/吨到63元/吨之间变化。

我国碳排放交易权虽然起步较晚，但是碳市场的范围却覆盖到国内很多重点行业。比较典型的在新能源汽车产业，该产业的发展对于国家减少碳排放战略的意义也很重要。笔者根据新能源汽车产业的政策对于新能源企业发展的影响，针对新能源汽车产业进行了政策研究，在动态规划与深度强化学习的基础上，采用多智能体微分博弈的方法，分析了双积分政策和新能源汽车补贴政策对整个行业的影响，为新能源汽车行业在节能碳减排方面提供相应的理论依据。

当前已有的对影响碳排放权交易价格波动的因素研究主要考虑了能源价格、国内宏观经济发展水平、气候环境、国际市场^[6-8]。研究表明，能源价格和碳交易权价格之间存在正相关关系，但是负相关关系更加显著，这种关系是由能源的种类决定的，原油价格是碳排放交易价格的主要影响因素^[9]。国务院在2021年10月印发了《2030年前碳达峰行动方案》中，明确指出要推动运输工具装备低碳转型，大力推广新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比。加快绿色交通基础设施建设，将绿色低碳理念贯穿于交通基础设施规划、建设、运营和维护全过程，降低全生命周期能耗和碳排放^[1]。而大力发展新能源汽车，在原油价格上涨的时候，可再生能源汽车不会受此影响，一定程度能够减少上述能源价格和碳交易权价格之间的负相关关系反馈。

完善碳排放核算系统，促进新能源汽车发展

实现碳中和就需要为碳减排提供相应的政策支撑，重要依据之一就是碳排放的统计核算。这直接关系到碳减排的政策是否合理，相应的管理和运作机制是否有效，并最终影响到双碳目标能否真正实现^[10]。2021年9月，国家碳排放统计核算工作组成立，负责组织协调全国及各地区、各行业碳排放统计核算等工作，显示了我国对碳排放数据核算十分重视[11]。完善碳排放核算系统，目前，主要归纳为以下三个方面：一是用于编制温室气体清单^[13]。部分省市积极推进温室气体清单编制工作，例如广东省生态环境厅于2020年6月发布的《广东省市县（区）级温室气体清单编制指南》采用了广东全省以及各地级市2015-2018年的电网平均碳排放因子^[14]。二是用于制定企业温室气体排放核算方法^[15]。三是用于制定产品碳足迹核算方法^[17]。碳足迹是指产品在其全生命周期中产生的碳排放，而用电产生的碳排放是其重要组成部分。

而完善碳核算系统，在新能源汽车行业是重要决策之一。新能源汽车分为混动插电和纯电动汽车以及清洁能源汽车三种，各个车型对碳排放量的相关性都不一样，需要对此分别进行核算，才能够保留新能源汽车企业的合理碳排放权。我国的减碳目标由碳排放基准以及实际经济情况所决定的，即以此确定碳排放权的排放总量。在减碳的过程中，不仅仅需要控制直接碳排放，也需要控制电力等产生的间接碳排放^[16]。已知的是欧美等国家只控制直接碳排放^[16]。而对于新能源汽车的发展，在完善的碳核算系统背景下，碳交易信息是可量化、受监管、阳光化的，这就能够使得车企的低碳排放具备更高的可信度，也能让新能源汽车企业积极参与到碳交易体系中来^[20]。综上针对碳排放和新能源汽车问题，笔者以政府补贴策略评价方法为主体，利用政企动态博弈模型和强化学习模型，对政府补贴策略的优化方法进行了研究，验证了我国“双积分”政策在促进新能源汽车产业的发展以及减少碳排放方面的有效性。

科学的碳价机制，促进新能源汽车建设低碳竞争力

建设全国碳市场的关键是碳价机制^[18]。科学的碳价能够促进碳排放交易的发展，而可交易的碳排放权是新能源汽车产业实现碳减排成本最小化的主要途径之一，譬如特斯拉（Tesla）通过碳交易实现扭亏为盈^[21]。而想要完善科学的碳价机制，就需要结合全国统一碳市场建设，与电力系统协调发展。随着以新能源为主体的新型电力系统建设目标提出，未来风电、光伏占比将会大幅提高^[4]。电网协同绿电市场和碳市场，实现各地区用电碳排放实际情况的精准计量，为地方政府更加合理地制定碳达峰方案、对重点控排企业碳排放数据进行更准确的计算与核查提供有效支撑，从而充分发挥新型电力系统在全社会降碳减排过程中的核心枢纽作用，助力国家碳达峰、碳中和战略的顺利达成^[19]。而新能源为主体的新型电力系统全国覆盖，碳价机制的完善，都会促进新能源汽车更进一步发展，到时就算是没有“双积分”补贴政策的鞭策，也能迎来新能源汽车行业的大浪潮。

对于新能源汽车行业来说，企业在碳交易的背景下发展低碳经济，并且在此基础上不断地创新，形成新能源汽车企业的低碳核心竞争力，这将是有远见的汽车企业在未来保证可持续发展的必然要求^[22]。而想要形成企业的低碳核心竞争力，就要求新能源汽车企业必须要满足低碳竞争力的6个要素，即低碳能源，低碳技术，低碳管理，低碳文化，低碳参与以及低碳发展等^[22]。除了满足这6个要素外，还需要科学的碳价机制才能真正形成低碳核心竞争力。对此我国出台了配额制，配额制^[21]出台主要是为解决我国可再生能源中长期发展责任问题，从需求侧入手促进新能源行业发展。若配额比例与售电商差异性提高，在不影响环境成本内化于火电批发价格的同时，可降低售电商的转嫁成本。从而减小了可再生能源电力价格降幅与零售电价涨幅，并平抑碳排放权价格与减排成本上涨造成的电价与需求波动。这是在政策环境以及碳市场环境保证新能源汽车的低碳竞争力。

碳交易与“双积分”政策驱动，新能源汽车正处黄金期

在国际低碳发展共识逐渐形成、新能源汽车行业逐步完善、碳交易核算方法以及科学的碳价机制下，笔者针对新能源汽车产业相关政策，聚焦于相对简单的阶段博弈或重复博弈，提出基于动态规划和强化学习的多智能体博弈决策优化框架，将其应用于新能源汽车产业相关政策，通过该方法优化了国内的新能源汽车产业相关政策，为2022年新能源汽车补贴政策结束以后提出了政策优化建议。

从前文可以看出，新能源汽车的爆发式增长，和我国正在推进的“双碳”以及“双积分政策”密切相关。而在完善的碳价机制促进下，新能源汽车依托于“双积分”政策正在释放市场的潜力。因为以新能源汽车代替传统燃油车，对于交通领域的碳排放能够有效缓解，同时也能够降低交通行业对原油的依赖，还能影响上游企业的碳排放。对于未来，新能源汽车企业的发展就算是没有政策补贴，也能够在新能源汽车的相关政策下持续稳定增长。笔者及团队的相关研究成果包括^[23-25]：

1、提出了“双对等”情况下和“一强一弱”情况下政府补贴策略的评价方法，可以有效分析在不同情景下未来政府对新能源汽车和充电桩的最优补贴策略。

2、提出了一种动态博弈方法和一种有效且具有较广泛适用性的策略优化方法，建立多智能体微分博弈决策优化框架。使用该框架中的动态规划求解流程或深度强化学习求解流程能够求解复杂的多智能体微分博弈决策。

3、证明了我国“双积分”政策对新能源汽车市场的发展有积极的促进作用，并且对有较强实力的新能源汽车企业收益的增加有明显促进作用。同时“双积分”政策的部分参数对新能源车产量、NEV积分和CAFC积分的具体影响。建立了多阶段博弈模型，模拟了汽车市场中汽车制造商与消费者博弈，证明了“双积分”政策对新能源汽车市场发展和双碳目标达成的促进作用。

4、基于多智能体微分博弈决策优化框架模拟了汽车市场中政府、新能源车制造商及充电桩运营商的三方动态博弈，求解了政府角度下的最优双积分政策和充电桩基础设施补贴，促进了双碳目标的达成。

 
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