¿Puede un ciudadano de fuera de la UE con un cónyuge ciudadano de la UE utilizar el carril "sólo para ciudadanos de la UE" cuando viaja solo?

Hay una referencia a esta distinción en el artículo 3(1) de la directiva (mi énfasis):

Beneficiarios

La presente Directiva se aplicará a todos los ciudadanos de la Unión que se trasladen o residan en un Estado miembro distinto del de su nacionalidad, así como a los miembros de su familia, tal como se definen en el punto 2 del artículo 2 que les acompañan o se unen a ellos.

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Las normas sobre los controles fronterizos, los carriles que deben utilizarse, etc., se definen en el Código de fronteras Schengen (reglamento 2016/399). En lugar de "ciudadano de la UE", "ciudadanos del EEE" o "miembros de la familia", el Código de Fronteras utiliza sistemáticamente la expresión "personas que disfrutan del derecho a la libre circulación con arreglo al Derecho de la Unión". Se define en el artículo 2, apartado 5:

Se entiende por "personas que gozan del derecho a la libre circulación en virtud del Derecho de la Unión":

(a) los ciudadanos de la Unión en el sentido del artículo 20, apartado 1, del TFUE, y los nacionales de terceros países que sean miembros de la familia de un ciudadano de la Unión que ejerza su derecho a la libre circulación a los que se aplique la Directiva 2004/38/CE del Parlamento Europeo y del Consejo (21);

"a los que se aplica la Directiva 2004/38/CE [ ]" puede leerse como una referencia al artículo 3 de la directiva.

Más allá de las vías que debe utilizar, esta distinción también tiene consecuencias (posiblemente mayores) para las solicitudes de visado. Todo esto se refleja también en los consejos de la Comisión de la UE.