很多人都認為,所謂電動汽車,其實就是用煤發電,然后再用電機驅動。所以,電動汽車就相當于是燒煤汽車,并不環保。
多年來,關于 “電動汽車不環保” 的質疑也一直存在。
3 月 28 日,《自然》子刊 Nature Sustainability 發表了一篇重磅研究成果,否定了 “電動車不環保” 的這一說法。
來自荷蘭拉德堡德大學和英國劍橋大學的研究人員通過一項新研究得出結論:對電動汽車實際上可能增加碳排放的擔憂,幾乎都是沒有根據的。即使發電仍然需要消耗大量化石燃料,電動汽車總體上也會降低碳排放量。
論文通訊作者、荷蘭拉德堡德大學環境科學系 Florian Knobloch 博士表示,認為電動汽車會增加碳排放的想法,本質上是一個謠言。我們看到很多關于這個問題的討論,其中有很多虛假信息。最新的權威研究,將打破這些虛假信息。
燒煤發電,也比燃油車更環保
眾所周知,傳統汽車使用的是汽油或柴油,發動機中的石油能源燃燒直接排出二氧化碳,進入大氣層。而電動汽車靠電機驅動,沒有燒油的發動機,也就不存在碳排放。
雖然電動汽車沒有燃燒汽油或柴油的發動機,不排放二氧化碳,也就沒有溫室氣體排出,但無論是在美國還是中國,電力的主要來源,確實是通過另一種化石燃料——煤的燃燒發出來的。
因此,正如社會各界經常質疑的那樣,一旦考慮到生產和發電過程所產生的碳排放,電動汽車是不是就真的不再 “藍色環保”。
所以,當前大力推進電動汽車轉型的舉動,不免讓公眾產生質疑,電動汽車是不是更不環保?所謂新能源汽車是不是多此一舉?
Florian Knobloch 等人為了探究公眾質疑的問題是否真實,調查了全球不同類型的汽車和家庭供暖方式、碳排放數據以及和未來的能源結構趨勢。
研究將世界劃分為 59 個地區,以區分電力來源和技術發展方面的差異。并比較了未來 30 年的三種不同情景:一是我們繼續采用當前氣候政策;二是根據《巴黎協定》目標積極推行氣候政策;三是最壞的情況,即維持電力生產的二氧化碳排放現狀。
研究發現,最壞的情況下,在全球 95% 的地區,電動汽車也比傳統汽油汽車更加環保。唯一的例外是像波蘭這樣的地方,因為那里的電力來源幾乎都是依靠煤炭。
“我們對全世界的汽車和供暖系統的數據進行了統計,即使在最壞的情況下,碳排放量都是減少的。”Knobloch說。
而像瑞典和法國這些國家,他們的大部分電力來源于可再生能源和核能,其電動汽車在平均使用壽命內的排放量,要比汽油汽車低 70%,在英國則大約要低 30%。
而且研究發現,未來在大多數國家即使是低能效的電動汽車,其碳排放強度也將低于大多數燃油汽車,因為在未來,能源結構將比今天的碳排放強度更低。
研究預測,到 2050 年,街上的每一輛汽車都將是電動驅動,這將使全球二氧化碳排放量每年減少多達 15 億噸,相當于俄羅斯目前的二氧化碳排放總量。
此外,在包括歐洲、美國和中國在內的 53 個重點地區(這 53 個地區占全球運輸和供熱需求的 95%)的研究結果表明,電動汽車和電熱取暖的排放強度已經低于化石燃料及替代品。
該研究還研究了家用電熱取暖的碳排放,他們還發現,與世界上 95% 的化石燃料相比,電熱取暖的碳排放量更低。到 2050 年,電熱取暖將使全球二氧化碳排放量每年減少至多 8 億噸,相當于德國目前的年排放量。
值得強調的是,研究人員進行了全生命周期評估,不僅計算了使用電動汽車和供暖系統時所產生的溫室氣體排放,還計算了整個生產鏈和廢物處理過程中產生的溫室氣體排放。
答案很明確:選電動車
事實上,早在 2011 年,清華大學歐訓民、張希良、覃一寧、齊天宇等人在《未來煤電驅動電動汽車的全生命周期分析》一文中,就利用清華大學 Tsinghua-CA3EM 模型的從礦井到車輪 (Well-to-Wheels,WTW) 模塊,以 2020 年為目標年份,對 5 條煤電技術供電驅動電動汽車路線進行了全生命周期能耗和溫室氣體排放定量計算,并與綜合電網供電路線和傳統汽油車路線進行了對比分析。
在電力使用環節分析基礎上,全面考慮了資源開采、運輸和電力輸配等階段能耗和排放情況。結果表明:
電動汽車的全生命周期能耗為 1123~1592 kJ/km,溫室氣體排放當量 CO2 為 131~162g/km;
相對汽油車路線,電動汽車路線的節能減排優勢明顯,節能 35% 以上,減排 20% 左右;
電動汽車替代汽油車,雖然煤炭消耗增加 3~5 倍,但石油消耗減少 97% 以上,符合中國以煤代油的能源戰略;
與汽油車路線相比,采用整體煤氣化聯合循環發電和碳捕捉及封存技術組合的先進供電技術供電驅動電動汽車,溫室氣體減排達 80%,能耗降低達 40%。
在 Knobloch 領導的最新研究中,研究人員也表示,答案很明確:為了減少碳排放,我們應該選擇電動汽車。
正如 Knobloch 總結道: “很顯然,我們應該毫不猶豫地鼓勵轉向電動汽車。”
參考資料:
https://www.nature.com/articles/s41893-020-0488-7
http://www.exeter.ac.uk/news/homepage/title_783082_en.html
https://www.ru.nl/nieuws-agenda/nieuws/vm/iwwr/2020/elektrische-auto-verlagen-wereldwijd/
歐訓民,張希良,覃一寧,齊天宇。未來煤電驅動電動汽車的全生命周期分析 [J]. 煤炭學報,2010,35 (01):169-172.