カリフォルニア州大気資源局

大気モデリングおよびサポートセクションは、モデリングおよび気象部門内の 3 つのセクションのうちの 1 つです。他の 2 つのセクションは、地域大気質モデリングセクションと気象セクションです。^{[ 9 ]}

このセクションで日常的に使用されている大気質および大気汚染拡散モデル^{[ 11 ] [ 12 ]}には、米国環境保護庁（EPA）が推奨するモデルが多数含まれています。このセクションでは、CARBによって開発された、またはCARBによって開発資金が提供されたモデルを使用しています。例えば、以下のようなモデルです。

• CALPUFF –元々はカリフォルニア州大気資源局（CARB）との契約に基づき、シグマ・リサーチ・カンパニー（SRC）によって開発されました。現在は、米国環境保護庁（EPA）との契約に基づき、TRCソリューション社によって維持管理されています。 
• CALGRID – CARBによって開発され、現在もCARBによって維持管理されている。^{[ 13 ]} 
• SARMAP – CARBによって開発され、現在もCARBによって維持されている。^{[ 14 ]} 

2005年、カリフォルニア州議会はAB 1229を可決し、2009年1月1日以降に製造されたすべての新車に環境性能ラベルの表示を義務付けました。このラベルは、車両の排出性能を1（最悪）から10（最高）までの2つの尺度で評価するもので、1つは地球温暖化（窒素などの温室効果ガスの排出量）に関するものです。₂ O、CH₄、エアコンの冷媒、およびCO₂）とスモッグ生成化合物（非メタン有機ガス（NMOG）、NO）_x、およびHC）。 ^{[ 27 ] [ 29 ]}連邦政府もこれに倣い、2013年から販売される新車に同様の「スモッグスコア」を義務付けました。2018年モデルの車両に適用されるラベルについては、基準が再調整されました。

LEVプログラムでは、排出ガス削減車両のいくつかのカテゴリーが定められています。LEV  IではLEVとULEV車両が定義され、2003年以降は販売されないTLEVとTier 1の暫定的な分類が追加されました。LEV  IIではSULEVとPZEV車両が追加され、LEV  IIIでは排出ガス基準がさらに厳格化されました。実際の排出ガスレベルは、適用される基準によって異なります。

• LEV（低排出ガス車）：2004年以降にカリフォルニア州で販売されるすべての新車に適用される、最も緩やかな排出ガス基準。
• ULEV（超低排出ガス車）：2003年モデルの平均新車と比較して50％クリーン。
• SULEV（超低排出ガス車）：これらの車両は、従来の車両に比べて炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物、粒子状物質の排出量が大幅に低くなっています。2003年モデルの平均新車と比べて、90%もクリーンです。

LEV  I では、乗用車 (PC)、小型トラック (LDT)、中型トラック (MDV) など、いくつかの異なるクラスの車両の排出制限が定義されました。大型トラックは LEV  Iから明確に除外されました。LEV  I では、積載車両重量 (LVW) を車両のカーブ重量に300ポンド (140 kg)を加えたものとして定義しました。一般的に、最も厳しい基準は、LVW が3,750ポンド (1,700 kg)までの乗用車と小型トラックに適用されました(これらの「軽量」 LDT は、後に LEV II の下で LDT1 と表記されました)。^{[ 18 ]} LEV II では、小型トラックとして分類される車両の範囲が拡大され、 LEV I の基準である6,000ポンド ( 2,700 kg)と比較して、 GVWR が最大8,500ポンド (3,900 kg)まで含まれるようになりました。さらに、LEV I では、より重い LDT (LVW が3,751～5,750ポンド (1,701～2,608 kg)の LDT2 と表記) に対して、より緩やかな制限が定められていました。LEV II では、この矛盾が解消され、すべての PC と LDT に対して単一の排出基準が定められました。^{[ 19 ]} LEV III の下では、中型乗用車 (MDPV) は PC および LDT と同様に最も厳しい基準の対象となりました。^{[ 22 ]}                

LEV I 基準は、年式、用途、重量に基づいて車両に単一の基準を設けるのではなく、 1995 年モデルからスモッグ形成化合物の排出量に対する異なる段階の制限を導入しました。2003 年以降は、LEV が満たすべき最低基準となりました。^{[ 18 ]}

CARBは、AB 1493で示された方向性を支持するため、2004年に2009年モデルイヤーから温室効果ガス排出量の制限に関する規制を採択した。^{[ 20 ]} 2005年6月、アーノルド・シュワルツェネッガー知事は、カリフォルニア州のGHG排出量を削減することを義務付ける行政命令S-03-05に署名し、2050年までに1990年レベルと比較して80%削減することを目標とした。^{[ 31 ]} 2006年のカリフォルニア州地球温暖化対策法としてよく知られている州議会法案32は、これらの要件を成文化した。^{[ 32 ]}

カリフォルニア州大気資源局(CARB) は、温室効果ガス排出量の制限を設定することを許可するよう、2005 年 12 月に大気浄化法第 209 条 (b) に基づき米国環境保護庁(EPA) に免除申請を提出しました。この免除申請は当初 2008 年 3 月に却下されましたが、バラク・オバマ大統領がEPA に免除を再検討するよう指示する大統領覚書に署名した後、2009 年 6 月 30 日に承認されました。^{[ 20 ] [ 33 ]}当初の却下において、EPA 長官のスティーブン L. ジョンソンは、大気浄化法は「地球規模の気候変動問題に対処するために設計された新車の排出に関する州基準をカリフォルニア州が制定することを認めることを意図したものではない」と述べ、さらに「カリフォルニア州における気候変動の影響は、国内の他の地域における影響と比較して、説得力があり、並外れたものではない」と信じていると述べました。^{[ 34 ]}ジョンソンの後任であるリサ・P・ジャクソンは、ジョンソンの拒否を覆す免除に署名し、「カリフォルニア州がその基準が全体として、適用される連邦基準と少なくとも同等に公衆衛生と福祉を保護すると判断した場合、EPAはカリフォルニア州に免除を与えなければならない」と記した。ジャクソンはまた、免除プロセスの歴史において、50件以上の免除が認められ、完全に拒否されたのは1件のみであり、それは2008年3月の温室効果ガス排出規制の拒否であると指摘した。^{[ 35 ]}

カリフォルニア州大気資源局 (CARB) は、大統領令 G-05-061 に基づく温室効果ガス排出量の規制を採用することを決定し、車両平均温室効果ガス排出量(CO 換算)の段階的導入目標を定めた。2009年モデル以降は、1マイルあたり₂^{グラム相当のCO排出量となる。 [ 36 ]} CO排出量の計算₂等価排出量は、4 種類の化学物質からの寄与に基づいて算出された:CO₂、N₂ O、CH₄、およびエアコンの冷媒。

排出量（g/mi CO）₂当量については、以下の式に従って計算されます。${\displaystyle CO_{2}^{\mathrm {等価} }=CO_{2}+296\times N_{2}O+23\times CH_{4}-AC^{\mathrm {直接} }-AC^{\mathrm {間接} }}$エアコン冷媒の直接排出許容量と間接排出許容量の 2 つの用語があり、使用される冷媒 ( HFC134aなど) とシステム設計によって異なります。代替燃料で動く車両は、わずかに修正された式を使用します。${\displaystyle CO_{2}^{\mathrm {等価} }=(CO_{2}+AC^{\mathrm {間接} })\times F+296\times N_{2}O+23\times CH_{4}+AC^{\mathrm {直接} }}$、 どこ${\displaystyle F}$は、使用する代替燃料に応じて決まる燃料調整係数です（天然ガスの場合は 1.03、LPGの場合は 0.89 、E85の場合は 0.74 ）。ZEV は、使用するエネルギー（または燃料）を生成するプロセスでも GHG が発生するため、GHG を計算する必要があります。ZEV の場合、${\displaystyle CO_{2}^{\mathrm {同等} }=U+AC^{\mathrm {直接} }}$、 どこ${\displaystyle U}$は上流排出係数（バッテリー式電気自動車の場合は130 g/mi、水素/燃料電池の場合は210、水素/内燃機関の場合は290）である。^{[ 36 ]}直接CO₂排出量は燃料消費量に基づいて比較的簡単に計算できる。 ^{[ 37 ]} Nを測定したくない製造業者₂ O排出量は 0.006 g/mi の値をとる可能性がある。 ^{[ 36 ]} 2010 年に更新され、メーカーはCAFEデータを使用して GHG 排出量を計算できるようになりました。従来型の動力車両の場合、亜酸化窒素とメタンの項からの寄与は 1.9 g/mi と想定できます。 ^{[ 38 ]}

CARBは2017年3月に全会一致で、自動車メーカーに対し、2025年までに新車の平均燃費を1ガロンあたり54.5マイル（100kmあたり4.32リットル、65.5mpg - _imp）にすることを義務付けることを決定した^{。[ 39 ]}   

カリフォルニア州は1977年の大気浄化法以前から排出規制を設けていたため、同法の第177条に基づき、^{[ 43 ]}他の州は連邦基準の代替として、より厳格なカリフォルニア州の排出規制を採用することができる。他の13州とコロンビア特別区はそうすることを選択し、そのうち10州はさらにカリフォルニア州のゼロエミッション車規制を採用した。^{[ 40 ] [ 41 ] [ 44 ]} 2020年12月、ミネソタ州はカリフォルニア州のLEVおよびZEV規則を採用する意向を発表した。^{[ 45 ]} 2021年2月に行政法判事による審理の後、ミネソタ州汚染管理庁はカリフォルニア州の規制を採用した。^{[ 46 ] [ 47 ]} 2022年8月、バージニア州は2021年の法律を引用し、ZEV登録に関してカリフォルニア州の規制に従うと発表した。^{[ 48 ]}

アリゾナ州とニューメキシコ州は以前、第177条に基づきカリフォルニア州のLEV規制を採用していたが、その後、2012年^{[ 49 ]}と2013年^{[ 50 ]にそれぞれこれらの州のクリーンカー基準を廃止した[ 51 ]}。

カナダでは、ケベック州が2010年に発効したCARB基準を採用した。^{[ 52 ]} CARBとカナダ政府は、温室効果ガス排出削減に関して協力するため、2019年6月に覚書を締結した。^{[ 53 ]}

LEV  Iでは、ZEVを「あらゆる運転モードおよび条件下で、基準汚染物質の排出がゼロ」な車両と定義した。燃料燃焼式ヒーターを搭載した車両でも、周囲温度が40 °F（4 °C）^を超えると作動せず、蒸発排出がない限り、ZEVとして認定される可能性があった。^{[ 18 ]： 2-6、2-7} LEV II（ZEV-99）では、ZEVの定義が更新され、前駆汚染物質が含まれるようになったが、発電所からの上流排出は考慮されなかった。^{[ 64 ]： C-1}   

ZEV規制は1990年以降、何度か改正され、いくつかの新しい部分排出ガスまたは低排出ガスカテゴリーが創設・定義されました^{[ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]。}これには、ZEV-99におけるPZEVおよびAT PZEVカテゴリーの導入が含まれます^{[ 64 ]： B-1、B-2}

• PZEV（部分ゼロ排出ガス車）：SULEVの排気ガス基準を満たし、15年／15万マイルの保証が付いており、蒸発ガス排出量はゼロです。これらの車両は、2002年モデルの平均的な車よりも80%クリーンです。
• AT PZEV（先進技術PZEV）：これらはPZEV基準を満たし、ZEVを実現する技術（通常はハイブリッド電気自動車（HEV））を搭載した先進技術車両です。2002年モデルの平均的な乗用車と比べて、80%クリーンです。
• ZEV（ゼロエミッション車）：排気ガスゼロで、2003年モデルの平均新車よりも98％クリーンです。

ZEV-90 の下で、CARB は 1989 年から 1993 年までの年間平均販売台数に基づいてメーカーを分類しました。小規模メーカーは年間 3,000 台以下の新車を販売するメーカー、中規模メーカーは 3,001 台から 35,000 台を販売するメーカー、大規模メーカーは年間 35,000 台以上を販売するメーカーでした。^{[ 18 ] : 2–3}大規模メーカーに対して、CARB は 1998 年から 2000 年モデルの販売車両の 2% を ZEV とし、2001 年までに 5%、2003 年以降は 10% に引き上げることを義務付けました。中規模メーカーは 2003 年まで目標を達成する必要はなく、小規模メーカーは免除されました。これらの割合は、積載車両重量 (LVW) が3,750ポンド (1,700 kg)未満の乗用車および小型トラックの総生産に基づいて計算されました。^{[ 18 ] : 3-22 ～ 3-24 [ 69 ]}  

LEV  I規則では、排出クレジットの概念も導入されました。LEV  Iの下では、製造業者が生産する非メタン有機ガス（NMOG）の車両フリート平均排出率は、1994年からますます厳しくなる要件を満たす必要がありました。^{[ 18 ]： 3-18}フリート平均NMOG排出量の計算は、販売台数と認証の種類（TLEV、LEV、ULEVなど）に基づく車両NMOG排出量の加重合計を、ZEVを含む生産車両総数で割ることによって行われました。^{[ 18 ]： 3-20}フリート平均NMOG排出量がNMOG排出目標を満たすか超えた製造業者は民事罰の対象となり、目標を下回った製造業者はクレジットを受け取り、それを他の製造業者に販売することができました。^{[ 18 ]： 3-24}

LEV I（ZEV-96）におけるZEV規制の1996年の改正では、2003年以前のZEV普及を促進するため、車両の航続距離またはバッテリーの比エネルギー に基づいてZEVを複数回カウントできるクレジットが導入された。 ^{[ 70 ]： 3-4}

LEV  II/ZEV-99の下では、PZEVとAT PZEVのカテゴリーが導入され、メーカーが販売するZEVの割合は、PZEVとAT PZEVの販売によって部分的に満たすことができるようになりました。^{[ 64 ]： C-2}車両がPZEV基準を満たしている場合、そのメーカーのZEV生産量を計算する目的で、1台のZEVの0.2に相当するクレジットが付与されました。^{[ 64 ]： C-6}限られた範囲でゼロエミッション走行が可能なAT PZEVは、都市部での全電気走行距離が少なくとも10マイルの場合、追加のクレジットが認められました。^{[ 64 ]： C-7} 2003年以前に導入されたZEVには乗数が付与され、その値は全電気走行距離と急速充電機能に応じて、1台のZEVの最大10倍までとなります。^{[ 64 ]： C-11、C-12}

1996年3月、ZEV-96は1998年に開始予定だったZEVの普及拡大計画を撤回したが、2003年までにZEVの割合を10%にするという目標は維持され、部分ZEV（PZEV）の販売に対してはクレジットが付与された。^{[ 70 ] [ 65 ]}意見への回答によると、CARBは、先進バッテリーは少なくとも2003年まではZEV要件を満たすのに間に合わないと判断した。^{[ 72 ]： 6-7}

ZEV-96の要件緩和と併せて、CARBは7つの大手メーカーと覚書（MOA）を締結し、近い将来、限定的な一般向けZEVのデモ車両を展開し始めた。GM EV1は、CARBとの合意を部分的に履行する形で、一般向けに提供された最初のバッテリー電気自動車（BEV）だった。EV1は、 1996年12月から月額399米ドル（2025年換算で820ドル）のリースでのみ入手可能だった。最初の市場は南海岸、サンディエゴ、アリゾナで、その後サクラメントとベイエリアに拡大した。GMはまた、フリートオペレーター向けに電気S-10ピックアップトラックも提供した。^{[ 71 ]}

1997年には、ホンダ（EV Plus、1997年5月）、トヨタ（RAV4 EV、1997年10月）、クライスラー（EPIC、1997年）がこれに続いた。フォードも1998年モデルとしてレンジャーEVを発表し、日産はMOAを満たすために1998年モデルとしてアルトラも提供する予定だと述べた。代替案として、マツダはフォードからZEVクレジットを購入すると述べた。^{[ 71 ]： 7-10}

低排出ガス車プログラムは、2015年モデル向けの修正ZEV規制を定義するために改訂されました。^{[ 65 ] [ 73 ] [ 74 ]} CARBは、ACCにより2025年までに全販売台数の10%がZEVになると推定しています。^{[ 75 ] : 5} 2014年から2016年の間、その割合は3%のままでした。バッテリー車は3または4クレジットを受け取り、燃料電池車は9クレジットを受け取ります。2016年現在クレジットの市場価値は3,000～4,000ドルで、一部の自動車メーカーは必要以上のクレジットを保有している。^{[ 76 ] [ 77 ]}

CARBは2020年9月に公開ワークショップを開催し、ZEVの普及を促進するために、消費者にとってより優しい新しい規制をいくつか提案しました。^{[ 78 ]}

• DC急速充電インレットの標準化（CCS Combo 1の使用を提案。アダプターは該当する場合、車両メーカーから提供される）
• 車両およびバッテリーデータの標準化（修理の必要性／状態の評価を支援するため）
• 標準化されたバッテリー健全性（SOH）指標を実装し（バッテリー容量の定義にはSAE J1634ダイナモメーター試験を使用）、保証修理の対象となるバッテリーSOH値を定義する。
• ZEVパワートレインのサービスおよび修理情報を、独立系技術者および修理工場が利用できるようにする（車両データの通信プロトコルの標準化を含む）。

2021年5月には、追加の草案要件が追加されました。^{[ 79 ]}

• 耐久性：BEVは15年間/15万マイルにわたって認証航続距離の80％を維持する
• 耐久性：FCEVは、4,000時間の運転後も燃料電池システムの出力電力の90％を維持する。
• バッテリーのラベル表示：バッテリーのリサイクル効率を高め、材料の回収や再利用の可能性を向上させるための標準化された内容

ZEVへのアクセスを改善するため、CARBは2021年8月に、コミュニティベースのクリーンモビリティプログラムで使用されるZEVの割引を提供するなど、サービスが行き届いていないコミュニティへのクリーンな輸送手段の選択肢を改善する製造業者向けに、環境正義（EJ）クレジットの提案を追加しました。8月のワークショップには、ZEVに関する追加の規制も含まれていました。^{[ 80 ]}

• 航続距離：2026年より、最低（2サイクル）航続距離は200マイル（320km ）となる予定。  
• 車載充電器： AC（レベル2）充電の場合、最低5.76kWの出力が必要で、30A電源からBEVを一晩（8時間）充電するのに十分です。

2021年10月の最終ワークショップでは、ZEVを車両排出量の計算から除外し、潜在的なEJクレジットを含めた総販売台数に対するZEV販売台数の割合として年間目標を設定することが提案されました。さらに、PHEVの販売に対するクレジットを取得するための必要な保証期間と要件が定義されました。^{[ 81 ]}

• バッテリーは8年間/10万マイル走行後も80%以上のSoH（健全性）を維持する。
• PHEVは、以下の2つの要件のうちいずれか1つを満たす必要があります。
  • 移行期PHEV（2026～2028年）：最低30マイル（48km ）の電気走行距離。US06高速加速サイクルで10マイル（16km ）を超える場合は追加クレジットが付与されます。8年間/10万マイルの80%SOHバッテリー保証、 5.76kWの車載充電器。     
  • フルクレジット対象のPHEV（2026年以降）：電気のみでの走行距離が最低50マイル（80km ） 、 US06高速加速サイクルでの走行距離が最低40マイル（64km ）。8年間/10万マイルの80%SOHバッテリー保証、5.76kWの車載充電器。     
• 「少量生産」メーカー（年間販売台数が4,500台未満のメーカーと定義される）は、2035年モデルからZEV（ゼロエミッション車）義務化の適用を受ける必要がある。