浙江大学俞绍才教授团队联合河北农业大学、加州理工学院、以色列希伯来大学、北京大学、复旦大学及清华大学，在大气污染防治领域取得新进展。该研究利用天地立体监测，研发了基于数据同化的数值模拟系统，首次从实证角度，量化了中国交通电气化对空气质量的显著效益。相关研究论文《Switching to electric vehicles can lead to significant reductions of PM2.5 and NO2 across China》于2021年7月23日发表于Cell四大姊妹刊之一《One Earth》 （https://authors.elsevier.com/a/1dSV6_wvRVC3L%7E）上。
交通运输造成全球约五分之一的温室气体排放，同时也导致了严重的空气污染。电气化是交通领域脱碳的主要途径，对空气质量改善具有潜在的重要意义。然而，交通电气化如何影响空气质量仍然不清楚，该问题归根到底是一个实证问题。 以往研究多依赖化学传输模式。此类模式包含较为完善的气象与化学机制，但缺乏实际观测约束。更重要的是，大规模、全面的交通电气化属于极端情景，无法预测。在这样背景下，一方面，我国大力提高汽车总产量中的电动汽车份额，以期在2030年前达到40%；另一方面，我国大幅减少电动汽车补贴，为交通电气化铺就了一定的障碍。因此，交通电气化的环境效益评估亟需更可靠、更具体的科学证据，以期科学引领我国乃至全球的政策导向。
在2020年2月3日至16日期间，我国全面暂停非必要交通活动。交通观测数据表明，全国300余个城市道路交通均出现历史性下降。例如，武汉市的道路交通量减少了80%以上，其周边城市也减少了60%以上。北京（60%）、上海（59%）、广州（66%）、深圳（73%）和杭州（76%）也不例外。因此，新冠疫情封城为解决上述问题提供了前所未有的机会。本研究联合卫星观测与地面监测，研发了基于数据同化的气象-化学传输模拟系统。在此基础上，本研究排除多种外界干扰，包括春节假期影响、气象影响以及模型不确定性影响等，最终揭示了交通电气化的空气质量效益。
结果表明，交通排放下降与环境PM2.5和NO2浓度减少之间呈现近线性关系。大规模、全面的交通电气化将导致我国大部分地区PM2.5（30-70%）和NO2（30-80%）浓度的显著降低。从历史的角度看（2016年之后），此类环境效益远超气象的不利影响。本研究首次通过实证角度，证实了交通电气化的显著环境效益。
此研究由浙江大学俞绍才教授领衔，联合了国内外科学家一同完成，包括浙江大学王利强、陈雪、张逸博、李梦莹、蒋林挥、夏颜、李臻、李佳丽、王璐、侯倘艳、刘维屏，河北农业大学李鹏飞教授，以色列希伯来大学Daniel Rosenfeld教授，北京大学张远航院士和朱彤教授，复旦大学陈建民教授，清华大学王书肖教授，加州理工学院Yuanlong Huang博士和John Seinfeld院士。浙江大学的研究得到国家自然科学基金项目（No. 21577126,41561144004,21625701）和科技部重点项目（No.2018YFC0213506，2018YFC0213503，2016YFC0202702）及浙江大学空气污染与健康研究中心（No.14-585302-001）的资助。
本论文共同第一作者是浙江大学博士生王利强、陈雪、张逸博和李梦莹。本论文共同通讯作者为浙江大学俞绍才教授、河北农业大学李鹏飞教授、加州理工学院John Seinfeld院士和以色列希伯来大学Daniel Rosenfeld教授。
图1 新冠疫情封城期间，交通流量降低与空气质量改善的量化关系
图2 新冠疫情封城期间，交通管制、春节假期以及气象对空气质量的影响。
图3 交通全面电气化对中国地面PM2.5和NO2浓度的影响。