新車電動車平臺

電動車是將污染轉(zhuǎn)嫁給火電廠？這是本世紀(jì)最大的斷章取義！

皆電 2020-04-26 14:25

許多人認(rèn)為，驅(qū)動燃油車的能量流向是『石油-汽油-發(fā)動機(jī)』，驅(qū)動電動車的能量流向是『發(fā)電廠-電池-電動機(jī)』。然而，發(fā)電廠大比例都是火力發(fā)電，以中國為例，火電發(fā)電量約占總發(fā)電量的71%（2018年數(shù)據(jù)），所以這個流向變?yōu)椤好禾?火電廠-電池-電動機(jī)』，質(zhì)疑聲隨之而來——燒煤發(fā)電談何環(huán)保？電動車是不是將污染轉(zhuǎn)嫁給火電廠？

這么聽起來似乎很有道理，但事實(shí)上真是這樣嗎？

3月28日，科研界權(quán)威雜志《Nature》的子刊《Nature Sustainability》發(fā)表了一篇針對“電動車與熱泵技術(shù)對全球碳排放影響”的論文，全稱為《Net emission reductions from electric cars and heat pumps in 59 world regions over time》（點(diǎn)擊底部原文閱讀即可查看全文）。

論文分了三種情況討論電動車對全球碳排放的影響，包括：（1）沿用現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)軌跡；（2）遵循巴黎協(xié)定的環(huán)保策略；（3）僅在運(yùn)輸與供暖上應(yīng)用政策，放棄終端環(huán)保措施。

該論文的研究人員基于全球59個國家與地區(qū)的數(shù)據(jù)，通過實(shí)驗(yàn)與計算推導(dǎo)證明：未來30年內(nèi)，即使是電動車的電力來源仍然需要大量化石燃料（煤），但它總體上還是會降低全球的碳排放量。

論文作者之一Florian Knobloch（荷蘭拉德堡德大學(xué)環(huán)境科學(xué)系）表示，在最壞的情況下，全球95%的地區(qū)，電動車都比汽油車更加環(huán)保。唯一的例外是波蘭這樣的地方，因?yàn)槟抢锏碾娏碓磶缀醵际敲禾炕痣?；而像瑞典和法國這些國家，大部分電力都來源于可再生能源和核能，其電動車在生命周期的排放量要比汽油汽車低70％。

重點(diǎn)是，研究人員并不只是針對道路排放的研究，而是針對電動車的全生命周期進(jìn)行的評估，包括整個技術(shù)生產(chǎn)鏈和廢物處理過程中的污染氣體排放。

論文預(yù)測，按照目前的技術(shù)軌跡，到2030年，全球平均發(fā)電排放量（每千瓦時的直接和間接排放量）將下降10％，到2050年將下降16％（相對于2015年）；按照巴黎協(xié)定的發(fā)展軌跡，到2030年，電力行業(yè)的碳強(qiáng)度將下降44％，到2050年將下降74％（相對于2015年）。

當(dāng)然，這些預(yù)測數(shù)據(jù)的前置條件，是未來純電車將占社會交通工具的主流。假設(shè)到2050年，如果道路上全是電動車，能夠?qū)⑹谷虻亩趸寂欧帕繙p少15億噸/年，相當(dāng)于目前俄羅斯一整年的碳排放總量。

論文還補(bǔ)充道，由于技術(shù)在任何政策體系中都在不斷發(fā)展，因此能源比例和排放標(biāo)準(zhǔn)會隨時間而變化，清潔能源的占比一直在上升（作為參考，中國2009年火電占總發(fā)電量的80.3%，2018年火電占總發(fā)電量的71%）。此外，技術(shù)進(jìn)步將逐漸提高能源的利用效率。這兩種影響因素共同作用，預(yù)計到2030年，電動車自身的平均排放強(qiáng)度將降低約20％（相對于2015年），到2050年將降低30％（加權(quán)后數(shù)據(jù)）。

可能論文的推導(dǎo)過程有些復(fù)雜，但是它給出的結(jié)論是顯而易見的——只要世界能源結(jié)構(gòu)沒有“退步”回到100%燒煤發(fā)電的狀態(tài)，汽車的電動化推進(jìn)始終都是有利于減少全球碳排放的。（文章為保證閱讀性，簡化了論文相關(guān)內(nèi)容，感興趣的朋友可點(diǎn)擊“原文閱讀”了解詳細(xì)）

是的，電動車即使燒煤發(fā)電也比燃油車環(huán)保，解決了這個問題，我們再來看看另外兩個衍生問題。

電動車是不是將車輛污染“嫁禍”給你發(fā)電廠？

是，但這樣做是利大于弊。

我們都知道，每一輛汽油車都是一個移動污染源，它制造的道路排放屬于隨機(jī)污染，其監(jiān)管和治理的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)電廠的定源排放。舉個不雅觀的栗子，開燃油車更像是“隨地大小便”，污染物到處都是，但是開電動車就是去公共廁所，把污染物集中管理。這是其一。

再從健康角度考慮，汽油車的尾氣是道路排放，通常在城市中心擴(kuò)散，也就是近人群排放，而發(fā)電廠通常都設(shè)置在市郊，而且對應(yīng)的是高空排放，他們對公共健康的影響也不可同日而語。

最后，發(fā)電廠的污染物凈化流程和汽油車上的尾氣過濾也有差別，汽油車雖然自帶三元催化器和燃油添加劑的“優(yōu)化”，但是火力發(fā)電廠會在燃燒前進(jìn)行燃煤脫硫處理，燃燒后還有脫硫、脫硝、除塵等操作，凈化效率也很大不同。

根據(jù)麻省理工學(xué)院（MIT）2007年的一項(xiàng)研究表明，從受影響的總?cè)藬?shù)和健康影響方面看，汽車排放1噸有害顆粒（PM2.5）的危害大約是發(fā)電廠煙囪所排放1噸有害顆粒的11倍。

再說第二個問題。

燒煤的發(fā)電效率是不是比直接燒汽油更低？

我們從數(shù)學(xué)的角度解釋一下。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB2589-81規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒的熱值為29271kJ/kg。另據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2589-2008《綜合能耗計算通則》，電力當(dāng)量值為3600kJ/( kW·h) 。

我們以Model 3長續(xù)航后驅(qū)版車型的百公里能耗計算，假設(shè)電能全部來自火力發(fā)電的效率（36.3%），那它百公里消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤等效于：

(13kW·h × 3600kJ/kW·h) / (29271kJ/kg × 36.3%) = 4.40kg

然后我們再來看同級燃油車，以寶馬3系為例，綜合油耗約8~10L/百公里，取個中間值，9L/百公里。

依據(jù)2008年正式實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2589-2008《綜合能耗計算通則》，每千克的汽油的效能約合標(biāo)準(zhǔn)煤1.4714kg，而1L汽油質(zhì)量為0.74kg。

那么，同級燃油車的每百公里油耗等效的標(biāo)準(zhǔn)煤量為:

9L × 0.74kg /L × 1.4714 = 9.80kg

等效標(biāo)準(zhǔn)煤4.40kg與9.80kg，從單位能耗效率來看，同級電動車依舊是比同級燃油車更加環(huán)保。

以上，都是我們從理論出發(fā)，推導(dǎo)出關(guān)于的『電動車是否環(huán)?！坏囊恍┩普?，可能有人贊同有人反對，但是從我們生活體驗(yàn)出發(fā)，最終結(jié)論八九不離十：

I Don’t Care

是的，我們只是普通人，不會每天懷著改變世界的理想而生活。光是每個月的車貸房貸、每天上下班的擠公車都已經(jīng)讓我們筋疲力盡，所以“環(huán)?！边@個命題雖有價值，但離我們的生活還是太遙遠(yuǎn)。同樣的，國家之所以大力發(fā)展新能源，環(huán)保也不是唯一目的。

我們國家的石油資源有限，在世界范圍內(nèi)的產(chǎn)油地區(qū)也沒有布置軍力，一旦遇到狀況很容易被人卡脖子。電動車的出現(xiàn)，主要是對國家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，盡可能擺脫對石油單一能源的依賴，同時，也希望在汽車工業(yè)的未來建立新的技術(shù)壁壘、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)逆襲等等。