新能源電動車是不是真的環保呢

                                                2021-06-30 14:29:17發布

                                                  環保問題常常牽扯到科學、經濟及社會管理等多個領域,因此往往比公眾想象的更復雜。


                                                  在埃隆·馬斯克以碳排放過大為由拒絕比特幣之后,這個問題再次被提了出來:包括特斯拉在內的電動汽車,究竟是否環保?


                                                  其答案比公眾想象的要復雜得多。


                                                  對此略有思考的環保愛好者(以及一些科普人士)常常會這樣解答:這取決于兩個因素,其一是生產及報廢電動車所產生的污染與內燃機汽車之對比;其二是使用電動車地區的能源結構,如果充的都是煤電或油電,那實際上不過是一種污染轉移而已。


                                                  這種解釋不僅不完全,而且很不準確。


                                                  關于第一點,目前生產、報廢電動汽車所產生的污染及碳排放確實都大于燃油汽車。有人計算過,目前前者的碳排放量是后者的大約兩倍。并且考慮到生產電動車電池的復雜性,這一劣勢在未來也很難改變。


                                                  值得分析的是第二點。今天,一種事物是否清潔環保決定于兩方面因素:能否減少直接損害人類健康的污染物;能否減少二氧化碳等溫室氣體的排放。拿中國來說,當前電力結構以非清潔能源火電為主,占到70%左右,從這個數據看,電動汽車所使用的電,大部分似乎還真是一種“污染轉移”。


                                                  但污染轉移是否就毫無意義?非也。首先,電動汽車使用最多的是在人口密集的鬧市區,而火電廠大部分分布在人口相對稀疏的郊區和農村,以電動車替代燃油車,這種污染轉移至少可以讓更多的人免受污染物之害。


                                                  更重要的是,火電廠產生的污染很集中,較容易得到處理。事實上,今天全世界火電廠燃煤產生的二氧化硫、粉塵等污染物,大多數得到了回收處理;與之相對照的是,燃油汽車尾氣中排放的、因燃燒不充分而存在的氮氧化物等污染物,則只能依靠自然力量得到稀釋,然后慢慢降解,由此對城市人口的健康造成危害。


                                                  污染物之外,還有碳排放問題,它似乎不會因“轉移”而減少排放。但實際上,現在德、美等發達國家已經有了碳捕獲及封存技術,可以將火電廠產生的二氧化碳集中封存起來,讓它們不進入大氣層。盡管這類技術還不很成熟,但畢竟已經在嘗試使用。隨《京都議定書》推出的“清潔能源發展機制”對于這項技術是有獎勵的,《巴黎協定》延續了這一機制,會引導這類技術更快走向成熟。


                                                  與之對照,燃油汽車產生的溫室氣體過于分散,在可預見的將來還不太可能被集中封存。


                                                  關于電動汽車是否環保這一問題,牽扯的遠不止這幾種因素。


                                                  其它因素,首先要考慮能量轉化效率。目前內燃機的理想能量使用效率在30%左右,最大可達40%以上;但由于內燃機汽車在啟動、剎車、怠速等狀況下的能量浪費,實際效率遠遠達不到這個數,有人計算給出數據,燃油汽車的綜合能源使用效率僅有13%左右。


                                                  電動車的電力來源于電網,其中火力發電的能量轉化效率大約在50%-60%;電動車在充電、用電過程中還有損耗折扣,但在剎車減速及下坡行駛過程中具有回收能量的功能,綜合計算,電動車的能源使用效率達30%以上。


                                                  美國有專業團隊做過兩者對比評估,結論是電動汽車的綜合能源使用效率是燃油汽車的近3倍;當汽車行駛里程達到33000公里,電動車因能效更高帶來的效益就抵消了生產汽車時所產生的碳排放劣勢。


                                                  當然,如果我們能將電力結構進一步調整,讓火電占比降低,水電、核電等清潔電力占比升高,電動汽車的環保優勢將進一步擴大。


                                                  何況,電動車還具有更低的噪聲污染。


                                                  此外,電動車還有一項潛在的、有待于通過政策鼓勵開發的環保效益,那就是可以用電動車削峰填谷。


                                                  在以火電為主的中國,用電高峰時電力供應不足、用電谷底時電力過剩,始終是待解決的一個大問題。之前解決這一問題主要依靠水電,尤其是抽水蓄能電站,但由于中國能源結構中水電占比不夠大,抽水蓄能電站規模更小,電力峰谷錯位問題依然嚴重,導致大量電力白白浪費。


                                                  假如國家出臺獎勵政策,鼓勵車主盡可能在后半夜用電谷底時充電,將可以直接起到削峰填谷的作用,從而節約大量能源。在這種情況下,即便電力結構100%是火電,使用電動汽車也是極為環保的行為。


                                                  據報道,美國太平洋天然氣電力公司已經在做這方面的研究和小規模試驗。很顯然,燃油汽車不具有這項本領。


                                                  環保問題常常牽扯到科學、經濟及社會管理等多個領域,因此往往比公眾想象的更復雜。在電動車及其配套技術、設備(主要是充電設備)尚未十分完善的情況下,國家就花那么多錢鼓勵購買電動汽車,一些人對此很不理解。實際上,這一政策正是“清潔能源發展機制”的產物。在這一機制中,作為發展中國家的中國,屬于接受資助幫助世界減少碳排放的一方。而發展電動汽車,是減少碳排放的重要一環。


                                                  任何一項技術,都必須要在應用中前進并走向成熟。從這個角度看,中國鼓勵購買電動車,無論是國產品牌還是國外品牌,對于電動車技術的發展來說都能起到推動作用,這對自己和全世界均有好處。

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